Pour les applications de forage impliquant le traversée de formations rocheuses profondes, très abrasives et consolidées, le trépan PDC à corps matriciel est la norme de l'industrie en matière de durabilité et de longévité. La différence fondamentale réside dans sa construction : la face et les lames du trépan sont formées à partir d'un composite de poudre de carbure de tungstène, qui est infiltré avec un métal liant dans un processus à haute température et haute pression. Il en résulte un matériau incroyablement dur et résistant à l'érosion, intrinsèquement adapté aux conditions les plus difficiles en fond de trou.
L'avantage primordial du corps matriciel est sa résistance supérieure à l'abrasion et à l'érosion. Dans les formations très sableuses, riches en quartz ou siliceuses, la boue de forage érode rapidement le matériau du corps d'un trépan en acier. Le matériau matriciel, avec sa forte concentration de particules de carbure de tungstène, résiste beaucoup mieux à cette usure corrosive. Cette résistance permet au trépan de conserver sa structure de coupe et son diamètre de jauge d'origine plus longtemps, prolongeant considérablement la durée de vie utile du trépan et réduisant le nombre de voyages coûteux hors du trou. Pour le forage de puits profonds, où le temps de voyage est un élément majeur du coût global du puits, cette performance soutenue est inestimable.
Une autre force critique est la stabilité thermique du matériau matriciel. Bien que les cutters PDC eux-mêmes soient sensibles à la chaleur excessive, le matériau matriciel environnant gère mieux les températures élevées que l'acier. Ceci est particulièrement important car l'abrasion génère une chaleur importante à l'interface trépan-roche. Le corps matriciel aide à maintenir un environnement stable et plus frais pour les cutters, empêchant la dégradation thermique qui peut entraîner la défaillance des cutters diamantés. Cela permet au trépan de maintenir un ROP élevé, même à des poids sur le trépan (WOB) élevés dans les applications exigeantes.
Bien que le processus de moulage offre moins de liberté géométrique que l'usinage d'un trépan en acier, il permet une concentration plus élevée de cutters et une conception de lame plus robuste. La nature dure et monolithique du corps matriciel fournit une base extrêmement stable pour les cutters PDC, qui sont brasés directement dans le corps. Cette fixation serrée et sûre minimise le risque de perte de cutter, une préoccupation majeure lors du forage dans la roche dure ou les formations interstratifiées où les forces peuvent être imprévisibles. Choisir un trépan à corps matriciel, c'est choisir l'outil ultime pour le forage à portée étendue (ERD) et le forage à travers les intervalles les plus durs et les plus abrasifs, où la durabilité absolue et la réduction du temps non productif (NPT) sont les principaux objectifs. Son coût initial est compensé par son métrage exceptionnel foré et un coût par pied considérablement inférieur dans les environnements difficiles.