Breu introducció de l'historial de bits PDC i PDC

Les broques compactes de diamant policristalí (PDC) i PDC s'han introduït al mercat des de fa diverses dècades. Durant aquest llarg temps, el tallador PDC i la broca PDC han experimentat molts contratemps en les seves primeres etapes, també han experimentat un gran desenvolupament. Lenta però finalment, els bits PDC van substituir gradualment els bits de con amb millores contínues en el tallador PDC, l'estabilitat de la broca i l'estructura hidràulica de la broca. Bits de PDC araocuparmés del 90% del metratge total de perforació al món.

PDC Cutter va ser inventat primer per General Electric (GE) l'any 1971. Els primers PDC Cutters per a la indústria del petroli i el gas es van fer l'any 1973 i amb 3 anys de proves experimentals i de camp, es va introduir comercialment el 1976 després de demostrar-se molt més. eficient que les accions de trituració de les broques de botó de carbur.

Al principi, l'estructura del tallador PDC és així: una punta rodona de carbur, (diàmetre 8,38 mm, gruix 2,8 mm) i una capa de diamant (gruix 0,5 mm sense xamfrà a la superfície). En aquell moment, també hi havia un tallador PDC "slug system" de Compax. L'estructura d'aquest tallador era així: el complex PDC es soldava al llimac de carbur cimentat de manera que pogués ser més fàcil d'instal·lar a la broca del cos d'acer, aportant així una major comoditat al dissenyador de la broca.

El 1973, GE va provar el seu primer bit PDC en un pou a la zona de King Ranch al sud de Texas. Durant el procés de perforació de prova, es va considerar que hi havia el problema de neteja de la broca. Tres dents van fallar a l'articulació soldada i dues altres dents es van trencar juntament amb la peça de carbur de tungstè. Més tard, l'empresa va provar una segona broca a la zona d'Hudson de Colorado. Aquesta broca ha millorat l'estructura hidràulica per al problema de neteja. La broca ha aconseguit un millor rendiment en formacions de pedra arenisca-esquist amb una velocitat de perforació ràpida. Però hi ha diverses desviacions de la trajectòria del forat planificada durant la perforació, i encara es va produir una petita pèrdua de talladores PDC a causa de la connexió de soldadura forta.

L'abril de 1974, es va provar una tercera broca a la zona de San Juan d'Utah, EUA. Aquesta broca ha millorat l'estructura de la dent i la forma de la broca. La broca va reemplaçar les bits de con del cos d'acer al pou adjacent, però el broquet va caure i el bit es va danyar. En aquell moment, es considerava que es produïa prop del final de la perforació per a una formació dura o un problema causat per la caiguda del broquet.

De 1974 a 1976, diverses empreses i empresaris de broques van avaluar diverses millores en el tallador PDC. Molts problemes existents es van centrar en la investigació. Aquests resultats de recerca es van integrar orgànicament a les dents Stratapax PDC, llançades per GE el desembre de 1976.

El canvi de nom de Compax a Stratapax va ajudar a eliminar la confusió a la indústria de broques entre broques amb compactes de carbur de tungstè i Compax de diamant.

Les talladores Stratapax de GE disponibles a la presentació del producte, 1976

A mitjans dels anys 90, la gent va començar a utilitzar àmpliament la tecnologia de xamfranat a les dents de tall PDC, la tecnologia multixamfrà es va adoptar en forma de patent el 1995. Si la tecnologia de xamfranat s'aplica correctament, la resistència a la fractura de les dents de tall PDC es pot augmentar en un 100%.

A la dècada de 1980, tant GE Company (EUA) com Sumitomo Company (Japó) van estudiar l'eliminació de cobalt de la superfície de treball de les dents PDC per millorar el rendiment de treball de les dents. Però no van aconseguir èxit comercial. Més tard, Hycalog va tornar a desenvolupar i patentar una tecnologia（EUA）. Es va demostrar que si el material metàl·lic es pot treure de la bretxa del gra, l'estabilitat tèrmica de les dents PDC es millorarà molt, de manera que la broca pugui perforar millor en formacions més dures i abrasives. Aquesta tecnologia d'eliminació de cobalt millora la resistència al desgast de les dents PDC en formacions de roca dura altament abrasives i amplia encara més l'aplicació.rang de bits PDC.

A partir de l'any 2000, l'aplicació de bits PDC s'ha expandit ràpidament. Les formacions que no es podien perforar amb broques PDC s'han tornat a poder perforar de manera econòmica i fiable amb broques PDC.

A partir del 2004, a la indústria de les broques, els ingressos del mercat de les broques PDC ocupaven al voltant del 50% i la distància de perforació va arribar a gairebé el 60%. Aquest creixement continua fins als nostres dies. Gairebé tots els que s'utilitzen actualment a les aplicacions de perforació nord-americanes són broques PDC.

La figura és de D.E. Scott

En resum, des que es va llançar als anys 70 i va experimentar el seu creixement lent inicial, les talladores PDC han promogut gradualment el desenvolupament continu de la indústria de les broques per a l'exploració i la perforació de petroli i gas. L'impacte de la tecnologia PDC en la indústria de la perforació és enorme.

Els nous entrants al mercat de dents de tall PDC d'alta qualitat, així com les principals empreses de perforació, continuen liderant la reforma i la innovació de materials innovadors i processos de producció perquè el rendiment de les dents de tall PDC i les broques PDC es pugui millorar contínuament.