Lors de la sélection d'un trépan à pastilles diamantées polycristallines (PDC), l'une des décisions les plus fondamentales concerne le matériau du corps : acier ou matrice. Bien que les deux utilisent les mêmes taillants diamantés haute performance, le matériau structurel dicte les forces et les faiblesses opérationnelles du trépan. Pour les environnements de forage caractérisés par des impacts élevés, des formations incohérentes ou des transitions fréquentes entre les types de roches, le trépan PDC à corps en acier apparaît souvent comme le choix supérieur, offrant un équilibre entre robustesse, flexibilité et rentabilité.
L'avantage principal d'un trépan à corps en acier réside dans le matériau lui-même. Contrairement à la nature fragile d'une matrice en carbure de tungstène, l'acier allié de haute qualité utilisé dans nos trépans à corps en acier offre une ductilité et une ténacité remarquables. Cela permet au trépan d'absorber et de dissiper efficacement de grandes quantités d'énergie cinétique provenant des impacts en fond de trou. En termes pratiques, cela signifie que le trépan est moins susceptible de subir une défaillance catastrophique, telle que la rupture des lames, lorsqu'il rencontre des filons durs, des zones fracturées ou des débris inattendus dans le trou. Cette résilience fait des trépans à corps en acier les outils de base pour le forage directionnel et les applications où l'assemblage de fond de trou (BHA) subit des vibrations latérales ou axiales importantes.
De plus, le processus de fabrication des trépans à corps en acier - l'usinage de précision - offre une flexibilité de conception significativement plus grande par rapport au processus de moulage utilisé pour les trépans à matrice. Cette flexibilité permet à nos ingénieurs d'intégrer des rainures à débris plus grandes et plus profondes, ce qui est crucial pour une efficacité hydraulique optimale. Une hydraulique supérieure signifie une élimination plus rapide et plus efficace des débris de la face du trépan, se traduisant directement par un taux de pénétration (ROP) plus élevé et un risque réduit d'agglomération dans les formations plus tendres et plus collantes comme le schiste. La capacité à créer des profils de lames plus agressifs et complexes améliore également les capacités de direction du trépan, une caractéristique clé du forage horizontal moderne.
Bien qu'historiquement, les corps en acier aient été critiqués pour leur faible résistance à l'abrasion, nos trépans PDC à corps en acier modernes surmontent ce problème grâce à des traitements métallurgiques avancés. Nous appliquons des matériaux de rechargement dur et des revêtements résistants à l'usure propriétaires aux surfaces en acier exposées. Ces couches protectrices protègent considérablement le corps de l'érosion et de l'usure abrasive, prolongeant la durée de vie du trépan, même dans les environnements légèrement abrasifs. De plus, la facilité de réparation est un avantage considérable en termes d'économies. Contrairement aux trépans à matrice, qui sont souvent mis au rebut après des dommages importants, un trépan en acier peut fréquemment être reconstruit, réparé et rééquipé de nouveaux taillants, offrant un coût par pied inférieur sur la durée de vie de l'outil. Choisir un trépan à corps en acier est un investissement stratégique dans la longévité et la polyvalence, en particulier lors du forage à travers des intervalles longs et moyennement durs qui exigent un ROP élevé sans compromettre l'intégrité structurelle.