结合温度-油/水比对多晶钻石的三基化学反应和故障行为的影响
Di Xu1,2, Dingshun She1,3, Shaorong Bie1
1State Key Laboratory of Deep Earth Exploration and Imaging, School of Engineering and Technology, China University of Geosciences, Beijing 100083, China.
Materials (Basel, Switzerland)
|March 14, 2026
概括
钻井液中的多晶钻石 (PCD) Tribology 取决于温度和油水比. 高油含量会增加摩擦和热带磨损,而富含水分的液体会由于表面被动化和蒸发而出现复杂的变化.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 部落学 (tribology) 是一个学科.
- 石油工程是石油工程中的一个.
背景情况:
- 聚晶钻石 (PCD) 紧板对于下孔钻孔工具至关重要,因为它们的硬度和耐磨性优越.
- PCD的性能受到钻井流体的热和化学性能的显著影响.
研究的目的:
- 为了研究温度和油水比对PCD tribological 行为的联合影响.
- 了解PCD在各种钻井流体条件下的滑机制和 tribo-chemical 演变.
主要方法:
- 在不同温度 (25-125°C) 和油水比 (0:100到100:0) 下对PCD进行系统的 Tribological 测试.
- 在不同的实验条件下分析摩擦系数和磨损率.
主要成果:
- 在高油水比下,由于热应力和减少转移膜形成,摩擦和磨损随温度增加.
- 在低油水比率下,摩擦起初减少,然后在100°C附近增加,这归因于表面被动化和随后的水蒸发.
- 在PCD中证明了温度依赖的滑模式转换和 tribo-chemical 变化.
结论:
- 钻井流体的组成对PCD在不同温度下的三元学性能产生了重大影响.
- 了解这些相互作用是优化钻井液配方以提高PCD工具寿命和效率的关键.


