عند اختيار لقمة حفر ماسية متعددة الكريستالات (PDC)، فإن أحد أهم القرارات الأساسية هو مادة الجسم: الفولاذ أو المصفوفة. في حين أن كلاهما يستخدم قواطع الماس عالية الأداء نفسها، فإن المادة الهيكلية تحدد نقاط القوة والضعف التشغيلية للقمة. بالنسبة لبيئات الحفر التي تتميز بتأثير كبير، أو تشكيلات غير متسقة، أو انتقالات متكررة بين أنواع الصخور، غالبًا ما تظهر لقمة حفر PDC ذات الجسم الفولاذي كخيار متفوق، مما يوفر توازنًا بين المتانة والمرونة وفعالية التكلفة.
تكمن الميزة الأساسية لقمة الجسم الفولاذي في المادة نفسها. على عكس الطبيعة الهشة لمصفوفة كربيد التنجستن، فإن سبائك الفولاذ عالية الجودة المستخدمة في لقم الجسم الفولاذي لدينا توفر ليونة ومتانة ملحوظة. يسمح هذا للقمة بامتصاص وتبديد كميات هائلة من الطاقة الحركية من تأثيرات قاع الحفر بشكل أكثر فعالية. من الناحية العملية، هذا يعني أن القمة أقل عرضة للفشل الكارثي، مثل كسر الشفرة، عند مواجهة أوتار صلبة أو مناطق متصدعة أو نفايات غير متوقعة في الحفرة. هذه المرونة تجعل لقم الجسم الفولاذي حصان العمل للحفر الاتجاهي والتطبيقات التي تشهد فيها مجموعة قاع الحفر (BHA) اهتزازًا جانبيًا أو محوريًا كبيرًا.
علاوة على ذلك، تمنح عملية تصنيع لقم الجسم الفولاذي - التشغيل الدقيق - مرونة تصميم أكبر بكثير مقارنة بعملية الصب المستخدمة في لقم المصفوفة. تسمح هذه المرونة لمهندسينا بدمج فتحات نفايات أكبر وأعمق، وهي ضرورية لتحقيق الكفاءة الهيدروليكية المثلى. تعني الهيدروليكية الفائقة إزالة أسرع وأكثر فعالية للقصاصات من وجه القمة، مما يترجم مباشرة إلى معدل اختراق أعلى (ROP) وتقليل خطر التكوّن في التكوينات الأكثر نعومة ولزوجة مثل الصخر الزيتي. تعمل القدرة على إنشاء ملفات تعريف شفرات أكثر عدوانية وتعقيدًا على تحسين قدرات توجيه القمة أيضًا، وهي ميزة رئيسية في الحفر الأفقي الحديث.
في حين أنه تاريخيًا، تعرضت الأجسام الفولاذية للانتقاد بسبب انخفاض مقاومة التآكل، فإن لقم حفر PDC ذات الجسم الفولاذي الحديثة لدينا تتغلب على ذلك من خلال المعالجات المعدنية المتقدمة. نستخدم مواد صلبة خاصة وطلاءات مقاومة للتآكل على الأسطح الفولاذية المكشوفة. تحمي هذه الطبقات الواقية الجسم بشكل كبير من التآكل والتآكل الكاشطة، مما يطيل عمر القمة حتى في البيئات ذات التآكل الخفيف. علاوة على ذلك، فإن سهولة الإصلاح هي ميزة كبيرة لتوفير التكاليف. على عكس لقم المصفوفة، التي غالبًا ما يتم التخلص منها بعد التلف الشديد، يمكن في كثير من الأحيان إعادة بناء لقمة فولاذية وإصلاحها وإعادة تزويدها بأدوات قطع جديدة، مما يوفر تكلفة أقل لكل قدم على مدار عمر الأداة. يعد اختيار لقمة الجسم الفولاذي استثمارًا استراتيجيًا في طول العمر والتنوع، خاصة عند الحفر عبر فترات طويلة ومتوسطة الصلابة تتطلب معدل اختراق مرتفعًا دون المساس بالسلامة الهيكلية.