Kort introduktion af PDC og PDC bit historie

Polycrystalline diamond compact (PDC) og PDC bor er blevet introduceret på markedet i flere årtier. I løbet af denne lange tid har PDC fræser og PDC bor oplevet mange tilbageslag i deres tidlige stadier, også oplevet stor udvikling. Langsomt men endelig erstattede PDC bits gradvist keglebits med løbende forbedringer i PDC cutter, bit stabilitet og bit hydraulisk struktur. PDC bits nubesættemere end 90 % af de samlede boreoptagelser i verden.

PDC Cutter blev først opfundet af General Electric (GE) i 1971. De første PDC Cutter til olie- og gasindustrien blev lavet i 1973, og med 3 års eksperimentel og felttestning blev den introduceret kommercielt i 1976, efter at den er bevist meget mere effektiv end knusning af hårdmetalknapbits.

I den tidlige tid var PDC-fræserens struktur sådan:  en rund hårdmetalspids, (diameter 8,38 mm, tykkelse 2,8 mm),  og et diamantlag (tykkelse 0,5 mm uden affasning på overfladen). På det tidspunkt var der også en Compax "slug system" PDC fræser. Strukturen af ​​denne fræser var som denne: PDC-komplekssvejsningen til hårdmetalsneglen, så den kunne være nemmere at installere på stålkropsboret, og derved bringe større bekvemmelighed til borkronedesigneren.

I 1973 testede GE sin tidlige PDC-bit i en brønd i King Ranch-området i det sydlige Texas. Under prøveboringsprocessen blev rensningsproblemet for boret anset for at eksistere. Tre tænder svigtede ved den loddede samling, og to andre tænder knækkede sammen med wolframcarbiddelen. Senere testede virksomheden et andet bor i Hudson-området i Colorado. Dette bor har forbedret den hydrauliske struktur til rengøringsproblemet. Bitten har opnået bedre ydeevne i sandsten-skiferformationer med høj borehastighed. Men der er flere afvigelser fra den planlagte borehulsbane under boringen, og der opstod stadig et lille tab af PDC-kuttere på grund af loddeforbindelsen.

I april 1974 blev et tredje bor testet i San Juan-området i Utah, USA. Denne bit har forbedret tandstrukturen og bitformen. Bittet erstattede stållegemets keglebits i den tilstødende brønd, men dysen faldt, og bittet blev beskadiget. På det tidspunkt blev det anset for at forekomme nær slutningen af ​​boringen for en hård formation eller et problem forårsaget af den faldende dyse.

Fra 1974 til 1976 evaluerede forskellige borekroner og iværksættere forskellige forbedringer af PDC-skærer. Mange eksisterende problemer var fokuseret på forskning. Sådanne forskningsresultater blev organisk integreret i Stratapax PDC-tænderne, lanceret af GE i december 1976.

Navneændringen fra Compax til Stratapax var med til at eliminere forvirringen i bitindustrien mellem bits med wolframcarbid og diamant Compax.

GEs Stratapax-kuttere tilgængelige ved produktintroduktion, 1976

I midten af ​​90'erne begyndte man i vid udstrækning at bruge affasningsteknologi på PDC-skæretænder, multi-affasningsteknologien blev vedtaget i form af et patent i 1995. Hvis affasningsteknologien anvendes korrekt, vil PDC-skæretændernes brudmodstand kan øges med 100%.

I 1980'erne undersøgte både GE Company (USA) og Sumitomo Company (Japan) fjernelse af kobolt fra arbejdsfladen på PDC-tænder for at forbedre tændernes arbejdsydelse. Men de opnåede ikke kommerciel succes. En teknologi blev senere re-udviklet og patenteret af Hycalog（USA）. Det blev bevist, at hvis metalmaterialet kan fjernes fra kornspalten, vil PDC-tændernes termiske stabilitet blive væsentligt forbedret, så boret bedre kan bore i hårdere og mere slibende formationer. Denne koboltfjernelsesteknologi forbedrer slidstyrken af ​​PDC-tænder i stærkt slibende hårde klippeformationer og udvider anvendelsen yderligererække af PDC bits.

Fra og med 2000 er anvendelsen af ​​PDC-bits vokset hurtigt. De formationer, der ikke kunne bores med PDC-bor, er efterhånden blevet i stand til at bores økonomisk og pålideligt med PDC-bor.

Fra 2004, i borekroneindustrien, optog markedsindtægterne for PDC-bor omkring 50%, og boreafstanden nåede næsten 60%. Denne vækst fortsætter den dag i dag. Næsten alt, der i øjeblikket anvendes i nordamerikanske boreapplikationer, er PDC-bor.

Figuren er fra D.E. Scott

Kort sagt, siden den blev lanceret i 70'erne og oplevede sin oprindelige langsomme vækst, har PDC-kuttere gradvist fremmet den fortsatte udvikling af borekroneindustrien til olie- og gasefterforskning og -boring. PDC-teknologiens indflydelse på boreindustrien er enorm.

Nye aktører på markedet for PDC-skæretænder af høj kvalitet, samt større borevirksomheder, fortsætter med at lede reformen og innovationen af ​​Innovative materialer og produktionsprocesser, så ydeevnen af ​​PDC-skæretænder og PDC-bor kan løbende forbedres.