Īss ievads par PDC un PDC bitu vēsturi

Polikristāliskā dimanta kompaktie (PDC) un PDC urbji ir ieviesti tirgū vairākus gadu desmitus. Šajā ilgajā laika posmā PDC griezējs un PDC urbis ir piedzīvojis daudzas neveiksmes agrīnā stadijā, kā arī ir piedzīvojis lielisku attīstību. Lēnām, bet visbeidzot, PDC uzgaļi pakāpeniski nomainīja konusa uzgaļus, nepārtraukti uzlabojot PDC griezēju, uzgaļu stabilitāti un uzgaļa hidraulisko struktūru. PDC biti tagadieņemtvairāk nekā 90% no kopējā urbšanas materiāla pasaulē.

Pirmo reizi PDC griezēju izgudroja General Electric (GE) 1971. gadā. Pirmie PDC griezēji naftas un gāzes rūpniecībai tika izgatavoti 1973. gadā, un ar 3 gadu eksperimentālu un lauka testēšanu tas tika ieviests komerciāli 1976. gadā pēc tam, kad tas ir pierādīts daudz vairāk. efektīvāka nekā karbīda pogu uzgaļu saspiešana.

Agrāk PDC griezēja struktūra bija šāda: karbīda apaļš uzgalis (diametrs 8,38 mm, biezums 2,8 mm) un dimanta slānis (biezums 0,5 mm bez slīpuma uz virsmas). Tolaik bija arī Compax "slug system" PDC griezējs. Šī griezēja struktūra bija šāda: PDC kompleksais metinājums pie cementēta karbīda sliedes, lai to varētu vieglāk uzstādīt uz tērauda korpusa urbja uzgaļa, tādējādi nodrošinot lielākas ērtības urbja projektētājam.

1973. gadā GE ir pārbaudījis savu agrīno PDC uzgaļu akā King Ranch apgabalā Teksasas dienvidos. Pārbaudes urbšanas procesā tika uzskatīts, ka uzgaļa tīrīšanas problēma pastāv. Lodētajā savienojumā sabojājās trīs zobi, un divi citi zobi nolūza kopā ar volframa karbīda daļu. Vēlāk uzņēmums Kolorādo Hadsonas apgabalā pārbaudīja otru urbi. Šis urbis ir uzlabojis hidraulisko struktūru tīrīšanas problēmai. Uzgalis ir sasniedzis labāku veiktspēju smilšakmens-slānekļa veidojumos ar lielu urbšanas ātrumu. Bet urbšanas laikā ir vairākas novirzes no plānotās urbuma trajektorijas, un neliels PDC griezēju zudums joprojām radās cietlodēšanas savienojuma dēļ.

1974. gada aprīlī Sanhuanas apgabalā Jūtā, ASV, tika pārbaudīts trešais urbis. Šis uzgalis ir uzlabojis zoba struktūru un uzgaļa formu. Uzgalis nomainīja tērauda korpusa konusa uzgaļus blakus esošajā akā, taču sprausla nokrita un uzgalis tika bojāts. Tolaik tika uzskatīts, ka tas notiek tuvu urbšanas beigām cietam veidojumam vai problēmai, ko izraisījusi krītošā sprausla.

No 1974. līdz 1976. gadam dažādas urbju firmas un uzņēmēji novērtēja dažādus PDC griezēja uzlabojumus. Daudzas esošās problēmas bija vērstas uz pētniecību. Šādi pētījumu rezultāti tika organiski integrēti Stratapax PDC zobos, kurus GE uzsāka 1976. gada decembrī.

Nosaukuma maiņa no Compax uz Stratapax palīdzēja uzgaļu nozarē novērst neskaidrības starp uzgaļiem ar volframa karbīda kompaktiem un dimanta Compax.

GE Stratapax griezēji, kas pieejami produkta ieviešanā, 1976. gadā

Deviņdesmito gadu vidū cilvēki sāka plaši izmantot noslīpēšanas tehnoloģiju uz PDC griešanas zobiem, vairāku noslīpēšanas tehnoloģija tika pieņemta patenta veidā 1995. gadā. Ja slīpēšanas tehnoloģija tiek izmantota pareizi, PDC griešanas zobu izturība pret lūzumiem. var palielināt par 100%.

Astoņdesmitajos gados gan GE Company (ASV), gan Sumitomo Company (Japāna) pētīja kobalta noņemšanu no PDC zobu darba virsmas, lai uzlabotu zobu darba veiktspēju. Bet viņi nesasniedza komerciālus panākumus. Vēlāk Hycalog no jauna izstrādāja un patentēja tehnoloģiju（ASV）. Tika pierādīts, ka, ja metāla materiālu var noņemt no graudu spraugas, tiks ievērojami uzlabota PDC zobu termiskā stabilitāte, lai uzgalis varētu labāk urbt cietākos un abrazīvākos veidojumos. Šī kobalta noņemšanas tehnoloģija uzlabo PDC zobu nodilumizturību ļoti abrazīvos cieto iežu veidojumos un vēl vairāk paplašina pielietojumuPDC bitu diapazons.

Sākot ar 2000. gadu, PDC bitu pielietojums ir strauji paplašinājies. Veidojumi, kurus nevarēja urbt ar PDC uzgaļiem, pakāpeniski ir kļuvuši ekonomiski un uzticami urbjami ar PDC urbjiem.

No 2004. gada urbju ražošanas nozarē PDC urbju uzgaļu tirgus ieņēmumi aizņēma aptuveni 50%, un urbšanas attālums sasniedza gandrīz 60%. Šī izaugsme turpinās līdz pat šai dienai. Gandrīz visi pašlaik Ziemeļamerikas urbšanas lietojumos izmantotie ir PDC uzgaļi.

Attēls ir no D.E. Skots

Īsāk sakot, kopš tā palaišanas 70. gados un piedzīvoja sākotnējo lēno izaugsmi, PDC griezēji ir pakāpeniski veicinājuši nepārtrauktu naftas un gāzes izpētes un urbšanas urbju nozares attīstību. PDC tehnoloģijas ietekme uz urbšanas nozari ir milzīga.

Jaunpienācēji augstas kvalitātes PDC griešanas zobu tirgū, kā arī lielākie urbju uzņēmumi turpina vadīt novatorisku materiālu un ražošanas procesu reformu un inovāciju, lai PDC griešanas zobu un PDC urbju uzgaļu veiktspēju varētu nepārtraukti uzlabot.