Breve introducción del historial de bits de PDC y PDC
Breve introducción del historial de bits de PDC y PDC
Las brocas de diamante policristalino compacto (PDC) y PDC se han introducido en el mercado durante varias décadas. Durante este largo tiempo, el cortador de PDC y la broca de PDC han experimentado muchos contratiempos en sus primeras etapas, y también han experimentado un gran desarrollo. Lenta pero finalmente, las brocas de PDC reemplazaron gradualmente a las brocas de cono con mejoras continuas en el cortador de PDC, la estabilidad de la broca y la estructura hidráulica de la broca. bits PDC ahoraocuparmás del 90% del total de imágenes de perforación en el mundo.
El cortador de PDC fue inventado por primera vez por General Electric (GE) en 1971. Los primeros cortadores de PDC para la industria del petróleo y el gas se fabricaron en 1973 y con 3 años de pruebas experimentales y de campo, se introdujo comercialmente en 1976 después de que se demostró mucho más. eficiente que las acciones de trituración de las brocas de botón de carburo.
Al principio, la estructura del cortador de PDC es así: una punta redonda de carburo (diámetro 8,38 mm, grosor 2,8 mm) y una capa de diamante (grosor 0,5 mm sin chaflán en la superficie). En ese momento, también había un cortador PDC Compax "slug system". La estructura de este cortador era así: el complejo PDC se suelda a la barra de carburo cementado para que pudiera ser más fácil de instalar en la broca del cuerpo de acero, brindando así una mayor comodidad para el diseñador de la broca.
En 1973, GE probó su primera broca PDC en un pozo en el área de King Ranch en el sur de Texas. Durante el proceso de perforación de prueba, se consideró que existía el problema de limpieza de la broca. Tres dientes fallaron en la unión soldada y otros dos dientes se rompieron junto con la pieza de carburo de tungsteno. Más tarde, la empresa probó una segunda broca en el área de Hudson en Colorado. Esta broca ha mejorado la estructura hidráulica para el problema de limpieza. La broca ha logrado un mejor rendimiento en formaciones de arenisca y esquisto con una velocidad de perforación rápida. Sin embargo, hay varias desviaciones de la trayectoria planificada del pozo durante la perforación, y todavía se produjo una pequeña pérdida de cortadores de PDC debido a la conexión de soldadura fuerte.
En abril de 1974, se probó una tercera broca en el área de San Juan de Utah, EE. UU. Esta broca ha mejorado la estructura dental y la forma de la broca. La barrena reemplazó las barrenas cónicas con cuerpo de acero en el pozo adyacente, pero la boquilla se cayó y la barrena se dañó. En ese momento, se consideró que ocurría cerca del final de la perforación para una formación dura o un problema causado por la caída de la boquilla.
De 1974 a 1976, varias empresas de brocas y empresarios evaluaron varias mejoras en el cortador de PDC. Muchos problemas existentes se centraron en la investigación. Estos resultados de investigación se integraron orgánicamente en los dientes Stratapax PDC, lanzados por GE en diciembre de 1976.
El cambio de nombre de Compax a Stratapax ayudó a eliminar la confusión en la industria de brocas entre brocas con compactos de carburo de tungsteno y Compax de diamante.
Cortadores Stratapax de GE disponibles en la presentación del producto, 1976
A mediados de los años 90, la gente comenzó a usar ampliamente la tecnología de biselado en los dientes de corte de PDC, la tecnología de chaflanes múltiples se adoptó en forma de patente en 1995. Si la tecnología de biselado se aplica correctamente, la resistencia a la fractura de los dientes de corte de PDC se puede aumentar en un 100%.
En la década de 1980, tanto GE Company (EE. UU.) como Sumitomo Company (Japón) estudiaron la eliminación de cobalto de la superficie de trabajo de los dientes de PDC para mejorar el rendimiento de trabajo de los dientes. Pero no lograron el éxito comercial. Posteriormente, Hycalog volvió a desarrollar y patentar una tecnología.（EE.UU）. Se probó que si el material metálico se puede quitar del espacio de grano, la estabilidad térmica de los dientes de PDC mejorará en gran medida para que la broca pueda perforar mejor en formaciones más duras y abrasivas. Esta tecnología de eliminación de cobalto mejora la resistencia al desgaste de los dientes de PDC en formaciones de roca dura altamente abrasivas y amplía aún más la aplicación.gama de bits PDC.
A partir de 2000, la aplicación de bits PDC se ha expandido rápidamente. Las formaciones que no podían perforarse con brocas de PDC se han vuelto gradualmente capaces de perforarse de manera económica y confiable con brocas de PDC.
A partir de 2004, en la industria de brocas, los ingresos de mercado de las brocas PDC ocuparon alrededor del 50% y la distancia de perforación alcanzó casi el 60%. Este crecimiento continúa hasta el día de hoy. Casi todas las que se utilizan actualmente en las aplicaciones de perforación de América del Norte son brocas PDC.
La figura es de D.E. Scott
En resumen, desde que se lanzó en los años 70 y experimentó su lento crecimiento inicial, los cortadores de PDC han impulsado gradualmente el desarrollo continuo de la industria de brocas para la exploración y perforación de petróleo y gas. El impacto de la tecnología PDC en la industria de la perforación es enorme.
Los nuevos participantes en el mercado de dientes de corte de PDC de alta calidad, así como las principales empresas de perforación, continúan liderando la reforma y la innovación de materiales y procesos de producción innovadores para que el rendimiento de los dientes de corte de PDC y las brocas de PDC se pueda mejorar continuamente.
