Kort introduksjon av PDC og PDC bit historie

Polycrystalline diamond compact (PDC) og PDC borkroner har blitt introdusert på markedet i flere tiår. I løpet av denne lange tiden har PDC-kutteren og PDC-borkronen opplevd mange tilbakeslag i sine tidlige stadier, også opplevd stor utvikling. Sakte, men til slutt, erstattet PDC-bits gradvis kjeglebits med kontinuerlige forbedringer i PDC-kutter, bitsstabilitet og borkrones hydrauliske struktur. PDC-biter nåokkuperemer enn 90 % av det totale boreopptaket i verden.

PDC Cutter ble først oppfunnet av General Electric (GE) i 1971. De første PDC Cutters for olje- og gassindustrien ble gjort i 1973 og med 3 år med eksperimentell og felttesting, ble den introdusert kommersielt i 1976 etter at den er bevist mye mer effektiv enn knusing av hardmetallknappbits.

I den tidlige tiden var strukturen til PDC-kutteren slik:  en rund tupp av karbid, (diameter 8,38 mm, tykkelse 2,8 mm),  og et diamantlag (tykkelse 0,5 mm uten fas på overflaten). På den tiden fantes det også en Compax «slug system» PDC-kutter. Strukturen til denne kutteren var slik: PDC-komplekset sveiser til den sementerte karbidsneglen slik at den kunne være enklere å installere på stålkroppsborkronen, og dermed gi større bekvemmelighet for borkronedesigneren.

I 1973 har GE testet sin tidlige PDC-bit i en brønn i King Ranch-området i det sørlige Texas. Under prøveboringsprosessen ble renseproblemet til borkronen ansett å eksistere. Tre tenner sviktet ved det loddede leddet, og to andre tenner brøt sammen med wolframkarbiddelen. Senere testet selskapet en andre borkrone i Hudson-området i Colorado. Denne borkronen har forbedret den hydrauliske strukturen for rengjøringsproblemet. Borkronen har oppnådd bedre ytelse i sandstein-skiferformasjoner med høy borehastighet. Men det er flere avvik fra den planlagte borehullbanen under boring, og det oppsto fortsatt et lite tap av PDC-kuttere på grunn av loddeforbindelsen.

I april 1974 ble en tredje borkrone testet i San Juan-området i Utah, USA. Denne biten har forbedret tannstrukturen og bitformen. Bitsen erstattet stålkroppens kjeglebits i den tilstøtende brønnen, men munnstykket falt og biten ble skadet. På det tidspunktet ble det ansett å oppstå nær slutten av boringen for en hard formasjon, eller et problem forårsaket av den fallende dysen.

Fra 1974 til 1976 evaluerte forskjellige borkroneselskaper og gründere forskjellige forbedringer i PDC-kutter. Mange eksisterende problemer var fokusert på forskning. Slike forskningsresultater ble organisk integrert i Stratapax PDC-tennene, lansert av GE i desember 1976.

Navneendringen fra Compax til Stratapax bidro til å eliminere forvirringen i borekronen mellom borekroner med wolframkarbid og diamant Compax.

GEs Stratapax-kuttere tilgjengelig ved produktintroduksjon, 1976

På midten av 90-tallet begynte folk i stor grad å bruke avfasingsteknologi på PDC-skjæretenner, multi-fasteknologien ble tatt i bruk i form av et patent i 1995. Hvis avfasingsteknologien brukes riktig, vil bruddmotstanden til PDC-skjæretennene kan økes med 100 %.

På 1980-tallet studerte både GE Company (USA) og Sumitomo Company (Japan) fjerning av kobolt fra arbeidsflaten til PDC-tenner for å forbedre tennenes arbeidsytelse. Men de oppnådde ikke kommersiell suksess. En teknologi ble senere re-utviklet og patentert av Hycalog（USA）. Det ble bevist at dersom metallmaterialet kan fjernes fra korngapet, vil den termiske stabiliteten til PDC-tennene bli kraftig forbedret slik at borkronen kan bore bedre i hardere og mer slitende formasjoner. Denne koboltfjerningsteknologien forbedrer slitestyrken til PDC-tenner i svært slitende harde bergformasjoner og utvider applikasjonen ytterligererekke PDC-biter.

Fra og med 2000 har bruken av PDC-biter ekspandert raskt. Formasjonene som ikke kunne bores med PDC-bor har etter hvert blitt i stand til å bores økonomisk og pålitelig med PDC-bor.

Fra og med 2004, i borekroneindustrien, okkuperte markedsinntektene til PDC-borkroner omtrent 50 %, og boreavstanden nådde nesten 60 %. Denne veksten fortsetter til i dag. Nesten alt som for tiden brukes i nordamerikanske boreapplikasjoner er PDC-kroner.

Figuren er fra D.E. Scott

Kort sagt, siden den ble lansert på 70-tallet og opplevde sin innledende langsomme vekst, har PDC-kuttere gradvis fremmet den kontinuerlige utviklingen av borkroneindustrien for olje- og gassleting og boring. Virkningen av PDC-teknologi på boreindustrien er enorm.

Nye aktører på markedet for høykvalitets PDC-skjæretenner, samt store boreselskaper, fortsetter å lede reformen og innovasjonen av innovative materialer og produksjonsprosesser slik at ytelsen til PDC-skjæretenner og PDC-bor kan kontinuerlig forbedres.