Кароткае ўвядзенне гісторыі біт PDC і PDC

Полікрышталічныя алмазныя кампактныя (PDC) і свердзела PDC былі прадстаўлены на рынку на працягу некалькіх дзесяцігоддзяў. За гэты доўгі час разак PDC і свердзел PDC перажылі шмат няўдач на ранніх стадыях, а таксама атрымалі вялікае развіццё. Павольна, але ў рэшце рэшт, долоты PDC паступова замянялі конусныя долоты бесперапынным паляпшэннем разца PDC, стабільнасці долота і гідраўлічнай структуры долота. PDC біт зараззаймацьбольш за 90% ад агульнага аб'ёму свідравання ў свеце.

PDC Cutter быў упершыню вынайдзены General Electric (GE) у 1971 годзе. Першы PDC Cutter для нафтавай і газавай прамысловасці быў зроблены ў 1973 годзе і пасля трох гадоў эксперыментальных і палявых выпрабаванняў ён быў уведзены ў камерцыйную вытворчасць у 1976 годзе пасля таго, як было даказана значна больш. эфектыўныя, чым драбільныя дзеянні цвёрдасплаўных насадак.

Раней структура разца PDC выглядала наступным чынам:  цвёрдасплаўны круглы наканечнік (дыяметр 8,38 мм, таўшчыня 2,8 мм) і алмазны пласт (таўшчыня 0,5 мм без фаскі на паверхні). У той час існаваў таксама разак PDC «Slug system» Compax. Структура гэтага фрэза была такая: комплекс PDC прыварваюць да цэментава-цвёрдасплаўнай заглушкі, каб яе было прасцей усталяваць на сталёвы корпус свердзела, тым самым ствараючы больш зручнасці канструктару свердзела.

У 1973 годзе кампанія GE пратэставала сваю раннюю долю PDC у свідравіне ў раёне King Ranch на поўдні Тэхаса. У працэсе пробнага свідравання лічылася, што праблема ачысткі долота існуе. На паяным злучэнні выйшлі з ладу тры зуба, а разам з карбідам вальфраму зламаліся два іншыя. Пазней кампанія пратэставала другое свердзела ў раёне Гудзон, штат Каларада. Гэта свердзел палепшыла гідраўлічную структуру для праблемы ачысткі. Долата дасягнула лепшай прадукцыйнасці ў пяшчана-сланцавых пластах з высокай хуткасцю бурэння. Але падчас свідравання ёсць некалькі адхіленняў ад запланаванай траекторыі свідравіны, і невялікая колькасць страт рэзак PDC усё роўна адбывалася з-за паяльнага злучэння.

У красавіку 1974 года ў раёне Сан-Хуан у штаце Юта, ЗША, было выпрабавана трэцяе свердзел. Гэта біта палепшыла структуру і форму зуба. Насадка замяніла конусу з сталёвым корпусам у суседняй свідравіне, але насадка ўпала, і доло было пашкоджана. У той час лічылася, што гэта адбываецца ў канцы свідравання для цвёрдага пласта або праблемы, выкліканай падзеннем сопла.

З 1974 па 1976 гады розныя кампаніі і прадпрымальнікі, якія займаюцца буравымі долатамі, ацэньвалі розныя паляпшэнні разца PDC. Многія існуючыя праблемы былі сканцэнтраваны на даследаванні. Такія вынікі даследаванняў былі арганічна інтэграваныя ў зубы Stratapax PDC, запушчаныя GE ў снежні 1976 года.

Змена назвы з Compax на Stratapax дапамагла ліквідаваць блытаніну ў індустрыі долотаў паміж насадкамі з карбіду вальфраму і алмазным Compax.

Фрэзы Stratapax ад GE, даступныя пры прадстаўленні прадукту, 1976 год

У сярэдзіне 90-х гадоў людзі пачалі шырока выкарыстоўваць тэхналогію зняцця фаскі на рэжучых зубах PDC, тэхналогія шматфаскі была прынята ў выглядзе патэнта ў 1995 годзе. Калі тэхналогія зняцця фаскі прыменена правільна, устойлівасць да разлому рэжучых зубоў PDC можна павялічыць на 100%.

У 1980-х гадах кампанія GE (ЗША) і Sumitomo (Японія) вывучалі выдаленне кобальту з працоўнай паверхні зубоў PDC для паляпшэння працоўных характарыстык зубоў. Але камерцыйнага поспеху яны не дасягнулі. Тэхналогія была пазней распрацавана і запатэнтавана Hycalog（ЗША）. Было даказана, што калі металічны матэрыял можна выдаліць з зазору зерня, тэрмічная стабільнасць зуб'яў PDC будзе значна палепшана, так што долота можа лепш свідраваць у больш цвёрдых і абразіўных пластах. Гэтая тэхналогія выдалення кобальту паляпшае зносаўстойлівасць зубоў PDC у высокаабразіўных цвёрдых пародных утварэннях і яшчэ больш пашырае прымяненнедыяпазон біт PDC.

Пачынаючы з 2000 года прымяненне біт PDC хутка пашырылася. Утварэнні, якія нельга было прасвідраваць свердзеламі PDC, паступова сталі эканамічна і надзейна свідраваць свердзеламі PDC.

Па стане на 2004 год у прамысловасці буравых долотаў даход на рынку свердзелаў PDC займаў каля 50%, а адлегласць свідравання дасягнула амаль 60%. Гэты рост працягваецца і па гэты дзень. Амаль усе, якія ў цяперашні час выкарыстоўваюцца ў паўночнаамерыканскіх свідравінах, - гэта долоты PDC.

Лічба з Д.Э. Скот

Карацей кажучы, з таго часу, як ён быў запушчаны ў 70-х гадах і адчуў свой пачатковы павольны рост, разцы PDC паступова спрыялі бесперапыннаму развіццю прамысловасці буравых долотаў для разведкі і бурэння нафты і газу. Уплыў тэхналогіі PDC на буравую прамысловасць велізарны.

Новыя ўдзельнікі на рынку высакаякасных рэжучых зубоў PDC, а таксама буйныя кампаніі свердзелаў працягваюць весці рэформу і інавацыі ў галіне інавацыйных матэрыялаў і вытворчых працэсаў, каб прадукцыйнасць рэжучых зубоў PDC і свердзелаў PDC можна было пастаянна паляпшаць.