Stutt kynning á PDC og PDC bitasögu

Polycrystalline Diamond compact (PDC) og PDC borar hafa verið kynntir á markaðnum í nokkra áratugi. Á þessum langa tíma hafa PDC skeri og PDC bor borið fyrir mörgum áföllum á fyrstu stigum sínum, einnig upplifað mikla þróun. Hægt en að lokum komu PDC bitar smám saman í stað keilubita með stöðugum endurbótum á PDC skeri, bitastöðugleika og vökva uppbyggingu bita. PDC bitar núnahernemameira en 90% af heildarupptöku borunar í heiminum.

PDC Cutter var fyrst fundið upp af General Electric (GE) árið 1971. Fyrstu PDC Cutter fyrir olíu- og gasiðnaðinn var gerður árið 1973 og með 3 ára tilrauna- og vettvangsprófunum er hann kynntur í atvinnuskyni árið 1976 eftir að það hefur verið sannað miklu meira skilvirkari en mulningaraðgerðir á karbíthnappabitum.

Í upphafi var uppbygging PDC-skerans svona:  hringur oddur, (þvermál 8,38 mm, þykkt 2,8 mm),  og tígullag (þykkt 0,5 mm án skán á yfirborðinu). Á þeim tíma var líka til Compax "slug system" PDC skeri. Uppbygging þessa skútu var svona: PDC flókin suðu á sementuðu karbíðsniglinn þannig að það gæti verið auðveldara að setja það á stálborann og færa þar með meiri þægindi fyrir borahönnuðinn.

Árið 1973 hefur GE prófað snemma PDC bita sinn í brunni á King Ranch svæðinu í suðurhluta Texas. Á meðan á tilraunaborun stóð var talið að hreinsunarvandamál bitans væri fyrir hendi. Þrjár tennur biluðu í lóðasamskeyti og tvær aðrar tennur brotnuðu saman við wolframkarbíðhlutann. Síðar prófaði fyrirtækið annan bor í Hudson svæðinu í Colorado. Þessi bora hefur bætt vökva uppbyggingu fyrir hreinsunarvandamálið. Bitan hefur náð betri afköstum í sandsteins-leirsteinsmyndunum með miklum borhraða. En það eru nokkur frávik frá fyrirhugaðri borholubraut meðan á borun stendur og lítið magn af PDC skeri tapaðist enn vegna lóðatengingarinnar.

Í apríl 1974 var þriðji borinn prófaður á San Juan svæðinu í Utah í Bandaríkjunum. Þessi biti hefur bætt tannbyggingu og bitaform. Bitinn kom í stað keilubita úr stáli í aðliggjandi holu, en stúturinn féll og bitinn skemmdist. Á þeim tíma var talið að það ætti sér stað undir lok borunar fyrir harða myndun, eða vandamál sem stafaði af fallstútnum.

Frá 1974 til 1976 hafa ýmis borfyrirtæki og frumkvöðlar lagt mat á ýmsar endurbætur á PDC skeri. Mörg núverandi vandamál beindust að rannsóknum. Slíkar rannsóknarniðurstöður voru lífrænt samþættar í Stratapax PDC tennurnar, sem GE setti á markað í desember 1976.

Nafnbreytingin úr Compax í Stratapax hjálpaði til við að útrýma ruglingi í bitaiðnaðinum á milli bita með wolframkarbíðþjöppum og demants Compax.

Stratapax skeri frá GE fáanleg við vörukynningu, 1976

Um miðjan tíunda áratuginn byrjaði fólk að nota skurðartækni mikið á PDC skurðartennur, multi-chamfer tæknin var tekin upp í formi einkaleyfis árið 1995. Ef skurðartækninni er beitt á réttan hátt er brotþol PDC skurðartanna. má hækka um 100%.

Á níunda áratugnum rannsökuðu bæði GE Company (Bandaríkin) og Sumitomo Company (Japan) hvernig kóbalt var fjarlægt frá vinnuyfirborði PDC tanna til að bæta vinnuafköst tannanna. En þeir náðu ekki viðskiptalegum árangri. Tækni var síðar endurþróuð og veitt einkaleyfi af Hycalog（Bandaríkin）. Það var sannað að ef hægt er að fjarlægja málmefnið úr kornabilinu mun hitastöðugleiki PDC tannanna batna til muna þannig að bitinn geti borað betur í harðari og slípandi myndunum. Þessi tækni til að fjarlægja kóbalt bætir slitþol PDC tanna í mjög slípandi harðbergsmyndunum og víkkar enn frekar notkuninasvið PDC bita.

Frá og með árinu 2000 hefur notkun PDC bita aukist hratt. Þær myndanir sem ekki var hægt að bora með PDC-borum hafa smám saman orðið hægt að bora á hagkvæman og áreiðanlegan hátt með PDC-borum.

Frá og með 2004, í boraiðnaðinum, námu markaðstekjur PDC bora um 50% og borunarfjarlægðin náði næstum 60%. Þessi vöxtur heldur áfram til þessa dags. Næstum allt sem nú er notað í borunarumsóknum í Norður-Ameríku eru PDC bitar.

Myndin er frá D.E. Scott

Í stuttu máli, síðan það var hleypt af stokkunum á áttunda áratugnum og upplifði hægan vöxt í upphafi, hafa PDC sker smám saman stuðlað að stöðugri þróun borbitaiðnaðarins fyrir olíu- og gasleit og boranir. Áhrif PDC tækninnar á boriðnaðinn eru gríðarleg.

Nýir aðilar á markaðnum fyrir hágæða PDC skurðtennur, auk helstu borafyrirtækja, halda áfram að leiða umbætur og nýsköpun nýstárlegra efna og framleiðsluferla þannig að stöðugt megi bæta árangur PDC skurðartanna og PDC bora.