Lyhyt esittely PDC:stä ja PDC-bittihistoriasta

Monikiteisiä timanttikompakteja (PDC) ja PDC-poranteriä on tuotu markkinoille useiden vuosikymmenten ajan. Tämän pitkän ajan aikana PDC-leikkuri ja PDC-poranterä ovat kokeneet monia takaiskuja alkuvaiheessaan, myös kokeneet suurta kehitystä. Hitaasti mutta lopulta PDC-kärjet korvasivat vähitellen kartioterät jatkuvalla parannuksella PDC-leikkurissa, terän vakaudessa ja terän hydraulisessa rakenteessa. PDC bittejä nytmiehittääyli 90 % kaikesta porausmateriaalista maailmassa.

General Electric (GE) keksi PDC-leikkurin vuonna 1971. Ensimmäiset öljy- ja kaasuteollisuuden PDC-leikkurit valmistettiin vuonna 1973, ja kolmen vuoden kokeellisella ja kenttätestauksella se esiteltiin kaupallisesti vuonna 1976 sen jälkeen, kun se on todistettu paljon enemmän. tehokkaampi kuin kovametallinappien murskaus.

Alkuaikoina PDC-jyrsimen rakenne oli seuraavanlainen: pyöreä kovametallikärki (halkaisija 8,38 mm, paksuus 2,8 mm) ja timanttikerros (paksuus 0,5 mm ilman viistettä pinnassa). Tuolloin oli myös Compax "slug system" PDC-leikkuri. Tämän leikkurin rakenne oli seuraava: PDC-kompleksihitsaus sementoituun kovametallirunkoon, jotta se olisi helpompi asentaa teräsrunkoon poranterään, mikä tuo enemmän mukavuutta poranterän suunnittelijalle.

Vuonna 1973 GE testasi varhaista PDC-bittiään kaivossa King Ranchin alueella Etelä-Texasissa. Koeporauksen aikana terän puhdistusongelman katsottiin olevan olemassa. Kolme hammasta katkesi juotetussa liitoksessa ja kaksi muuta hammasta katkesi yhdessä volframikarbidiosan kanssa. Myöhemmin yritys testasi toista poranterää Hudsonin alueella Coloradossa. Tämä poranterä on parantanut puhdistusongelman hydraulista rakennetta. Terä on saavuttanut paremman suorituskyvyn hiekkakivi-liuskemuodostelmissa nopealla porausnopeudella. Mutta porauksen aikana on useita poikkeamia suunnitellusta reiän liikeradalta, ja pieni määrä PDC-jyrsimien menetystä tapahtui silti juotosliitoksen vuoksi.

Huhtikuussa 1974 kolmas poranterä testattiin San Juanin alueella Utahissa Yhdysvalloissa. Tämä terä on parantanut hampaan rakennetta ja terän muotoa. Terä korvasi teräsrungon kartioterät viereisessä kaivossa, mutta suutin putosi ja terä vaurioitui. Tuolloin sen katsottiin tapahtuvan lähellä porauksen loppua kovan muodostelman tai putoavan suuttimen aiheuttaman ongelman vuoksi.

Vuodesta 1974 vuoteen 1976 useat poranteräyritykset ja yrittäjät arvioivat erilaisia ​​parannuksia PDC-leikkuriin. Monet olemassa olevat ongelmat kohdistuivat tutkimukseen. Tällaiset tutkimustulokset integroitiin orgaanisesti Stratapax PDC -hampaisiin, jotka GE lanseerasi joulukuussa 1976.

Nimenmuutos Compaxista Stratapaxiksi auttoi poistamaan teräteollisuuden sekaannuksen volframikarbidipuristimien ja timantti-Compaxin välillä.

GE:n Stratapax-leikkurit saatavilla tuotteen esittelyssä, 1976

1990-luvun puolivälissä alettiin laajalti käyttää viistetekniikkaa PDC-leikkaushampaissa, moniviistetekniikka otettiin käyttöön patentin muodossa vuonna 1995. Jos viistetekniikkaa käytetään oikein, PDC-leikkaushampaiden murtolujuus. voidaan korottaa 100 %.

1980-luvulla sekä GE Company (USA) että Sumitomo Company (Japani) tutkivat koboltin poistamista PDC-hampaiden työpinnalta hampaiden työskentelyn parantamiseksi. Mutta he eivät saavuttaneet kaupallista menestystä. Hycalog kehitti myöhemmin tekniikan uudelleen ja patentoi sen（USA）. Todettiin, että jos metallimateriaali voidaan poistaa raevälistä, PDC-hampaiden lämpöstabiilisuus paranee huomattavasti, jotta terä pystyy poraamaan paremmin kovempiin ja hankaavampiin muodostelmiin. Tämä koboltinpoistotekniikka parantaa PDC-hampaiden kulutuskestävyyttä erittäin hankaavissa kovissa kivimuodostelmissa ja laajentaa käyttökohdetta entisestään.PDC-bittien valikoima.

Vuodesta 2000 lähtien PDC-bittien käyttö on laajentunut nopeasti. Muotoilut, joita ei voitu porata PDC-terillä, ovat vähitellen pystyneet poraamaan taloudellisesti ja luotettavasti PDC-poranterillä.

Vuodesta 2004 poranteräteollisuudessa PDC-poranterien markkinatulot olivat noin 50 % ja porausetäisyys oli lähes 60 %. Tämä kasvu jatkuu tähän päivään asti. Lähes kaikki tällä hetkellä Pohjois-Amerikan poraussovelluksissa käytetyt ovat PDC-teriä.

Kuva on peräisin D.E. Scott

Lyhyesti sanottuna PDC-leikkurit ovat 70-luvulla lanseeraamisen ja hitaan kasvun jälkeen vähitellen edistäneet öljyn ja kaasun etsinnässä ja porauksessa käytettävän poranteräteollisuuden jatkuvaa kehitystä. PDC-teknologian vaikutus porausteollisuuteen on valtava.

Uudet tulokkaat korkealaatuisten PDC-leikkuuhampaiden markkinoille sekä suuret porayhtiöt jatkavat Innovatiivisten materiaalien ja tuotantoprosessien uudistamista ja innovaatiota, jotta PDC-leikkaushampaiden ja PDC-poranterien suorituskykyä voidaan jatkuvasti parantaa.