Свердла з полікристалічного алмазу (PDC) і PDC представлені на ринку протягом кількох десятиліть.Протягом цього тривалого часу фреза PDC і свердло PDC зазнали багатьох невдач на ранніх стадіях, а також зазнали значного розвитку.Повільно, але нарешті, долота PDC поступово замінили шарошечні долота завдяки постійним удосконаленням фрези PDC, стабільності долота та гідравлічної структури долота.Зараз долота PDC займають понад 90% від загального обсягу бурових робіт у світі.
PDC Cutter була вперше винайдена компанією General Electric (GE) у 1971 році. Перші PDC Cutter для нафтової та газової промисловості були створені в 1973 році, і після 3 років експериментальних і польових випробувань, вони введені в комерційну продукцію в 1976 році після того, як вони випробували набагато більше. ефективніше, ніж дроблення твердосплавних насадок.
Раніше структура фрези PDC була такою: круглий твердосплавний наконечник (діаметр 8,38 мм, товщина 2,8 мм) і алмазний шар (товщина 0,5 мм без фаски на поверхні).У той час також був різак Compax "slug system" PDC.Конструкція цього різця була такою: PDC compax зварювався до заготовки з цементованого твердого сплаву, щоб його було легше встановити на сталевий корпус свердла, що забезпечує більшу зручність для конструктора свердла.
У 1973 році компанія GE випробувала своє раннє долото PDC у свердловині в районі Кінг Ранч на півдні Техасу.Під час пробного буріння проблема очищення долота була визнана наявною.Три зуби вийшли з ладу на паяному з’єднанні, а два інших зламалися разом із частиною з карбіду вольфраму.Пізніше компанія випробувала друге бурове долото в районі Гудзона в Колорадо.Це свердло покращило гідравлічну структуру для проблеми очищення.Долото досягло кращої продуктивності в пісковиково-сланцевих пластах із високою швидкістю буріння.Але є кілька відхилень від запланованої траєкторії свердловини під час буріння, і невелика кількість втрат різців PDC все ж сталася через з’єднання твердим припоєм.
У квітні 1974 року третє бурове долото було випробувано в районі Сан-Хуан, штат Юта, США.Це насадка покращила структуру зуба та форму насадки.Долото замінило шарошечні долота зі сталевим корпусом у сусідній свердловині, але насадка впала, і долото було пошкоджено.У той час вважалося, що це відбувається ближче до кінця буріння для твердого пласта або проблеми, спричиненої падінням сопла.
З 1974 по 1976 рр. різні компанії та підприємці, що виготовляють свердла, оцінювали різні вдосконалення фрез PDC.Багато існуючих проблем були зосереджені на дослідженні.Такі результати досліджень були органічно інтегровані в зуби Stratapax PDC, запущені GE у грудні 1976 року.
Зміна назви Compax на Stratapax допомогла усунути плутанину в долотній промисловості між долотами з карбідом вольфраму та алмазними Compax.
У середині 90-х років люди почали широко використовувати технологію зняття фаски на ріжучих зубах PDC, технологію з декількома фасками було прийнято у вигляді патенту в 1995 році. Якщо технологія зняття фаски застосована правильно, опір руйнуванню різальних зубів PDC можна збільшити на 100%.
У 1980-х роках як компанії GE (США), так і компанії Sumitomo (Японія) вивчали видалення кобальту з робочої поверхні зубів PDC для покращення робочих характеристик зубів.Але комерційного успіху вони не досягли.Пізніше технологія була перероблена та запатентована компанією Hycalog (США).Було доведено, що якщо металевий матеріал можна видалити з зернистого проміжку, термічна стабільність зубів PDC буде значно покращена, щоб свердло могло краще свердлити твердіші та більш абразивні утворення.Ця технологія видалення кобальту покращує зносостійкість зубів PDC у високоабразивних твердих породах і додатково розширює діапазон застосування доліт PDC.
Починаючи з 2000 року застосування доліт PDC швидко розширилося.Формації, які не можна було бурити за допомогою долот PDC, поступово стали можливими економічно та надійно бурити за допомогою долот PDC.
Станом на 2004 рік у промисловості бурових доліт ринковий дохід від бурових долот PDC займав близько 50%, а відстань буріння досягала майже 60%.Це зростання триває донині.Майже всі бурові долота, що зараз використовуються в Північній Америці, є долотами PDC.
Коротше кажучи, з моменту появи в 70-х роках і початкового повільного зростання фрези PDC поступово сприяли безперервному розвитку індустрії бурових долот для розвідки та буріння нафти і газу.Вплив технології PDC на галузь буріння величезний.
Нові учасники ринку високоякісних ріжучих зубів PDC, а також великі компанії, що займаються свердлінням, продовжують лідирувати в реформуванні та впровадженні інноваційних матеріалів і виробничих процесів, щоб продуктивність ріжучих зубів PDC і свердл PDC можна було постійно покращувати.
Час публікації: 07 квітня 2023 р