PDC және PDC бит тарихын қысқаша енгізу

Поликристалды алмазды компакт (PDC) және PDC бұрғылары бірнеше ондаған жылдар бойы нарыққа шығарылды. Осы ұзақ уақыт ішінде PDC кескіші мен PDC бұрғылары өздерінің бастапқы кезеңдерінде көптеген сәтсіздіктерді бастан кешірді, сонымен қатар үлкен дамуды бастан өткерді. Баяу, бірақ ақырында, PDC биттері конус биттерін біртіндеп PDC кескіштің, бит тұрақтылығын және гидравликалық құрылымын үздіксіз жақсартулармен ауыстырды. Енді PDC биттерібасып алудүние жүзіндегі бұрғылау жұмыстарының жалпы көлемінің 90%-дан астамы.

PDC Cutter алғаш рет 1971 жылы General Electric (GE) компаниясы ойлап тапты. Мұнай және газ өнеркәсібіне арналған алғашқы PDC кескіштер 1973 жылы жасалды және 3 жыл тәжірибелік және далалық сынақтан өтіп, ол әлдеқайда дәлелденгеннен кейін 1976 жылы коммерциялық қолданысқа енгізілді. карбидті түйме биттерін ұсақтау әрекеттеріне қарағанда тиімді.

Алғашқы уақытта PDC кескіштің құрылымы келесідей болды:  карбидті дөңгелек ұшы, (диаметрі 8,38 мм, қалыңдығы 2,8 мм) және алмас қабаты (қалыңдығы 0,5 мм бетінде фаскасыз). Сол кезде Compax «slug system» PDC кескіші де болды. Бұл кескіштің құрылымы келесідей болды: PDC кешені цементтелген карбидті шламға дәнекерленген, осылайша оны болат корпусты бұрғылау қашасына орнату оңайырақ болуы мүмкін, осылайша бұрғы битінің конструкторына үлкен ыңғайлылық әкеледі.

1973 жылы GE өзінің алғашқы PDC битін Техастың оңтүстігіндегі Кинг Ранч аймағындағы ұңғымада сынады. Сынақ бұрғылау процесінде қашауды тазалау мәселесі бар деп саналды. Үш тіс дәнекерленген қосылыста істен шықты, ал қалған екі тіс вольфрам карбиді бөлігімен бірге сынды. Кейінірек компания Колорадо штатының Гудзон ауданында екінші бұрғылауды сынады. Бұл бұрғы бит тазалау мәселесі үшін гидравликалық құрылымды жақсартты. Бұрғылау жылдамдығы жоғары құмтас-тақта қабаттарында қашау жақсы нәтижелерге қол жеткізді. Бірақ бұрғылау кезінде жоспарланған ұңғыма траекториясынан бірнеше ауытқулар бар, ал ПДК кескіштерінің аздаған жоғалуы әлі де дәнекерлеу қосылымына байланысты орын алды.

1974 жылдың сәуірінде АҚШ-тың Юта штатының Сан-Хуан аймағында үшінші бұрғы сынағы өтті. Бұл бит тістің құрылымы мен пішінін жақсартты. Бит көрші ұңғымадағы болат корпус конусының қашауын ауыстырды, бірақ саптама құлап, қашау зақымдалды. Ол кезде қатты қабатқа арналған бұрғылау жұмыстарының соңына таман немесе саптаманың құлауынан туындаған ақаулық деп есептелді.

1974 жылдан 1976 жылға дейін әртүрлі бұрғылау компаниялары мен кәсіпкерлер PDC кескіштің әртүрлі жақсартуларын бағалады. Көптеген бар проблемалар зерттеуге бағытталды. Мұндай зерттеу нәтижелері GE 1976 жылы желтоқсанда іске қосқан Stratapax PDC тістеріне органикалық түрде біріктірілді.

Атаудың Compax-тан Stratapax-қа өзгеруі вольфрам карбиді компакттары бар биттер мен гауһар Compax арасындағы қашу өнеркәсібіндегі шатасуды жоюға көмектесті.

GE Stratapax кескіштері өнімді енгізу кезінде қол жетімді, 1976 ж

90-жылдардың ортасында адамдар PDC кесу тістерінде фаскаларды кесу технологиясын кеңінен қолдана бастады, көп фаскалық технология 1995 жылы патент түрінде қабылданды. Егер фаскаларды кесу технологиясы дұрыс қолданылса, PDC кесу тістерінің сынуға төзімділігі. 100% арттыруға болады.

1980 жылдары GE Company (АҚШ) және Sumitomo Company (Жапония) тістердің жұмыс өнімділігін жақсарту үшін PDC тістерінің жұмыс бетінен кобальтты жоюды зерттеді. Бірақ олар коммерциялық табысқа жете алмады. Технология кейінірек Hycalog компаниясымен қайта әзірленіп, патенттелді（АҚШ）. Металл материалды түйіршік саңылауынан алып тастау мүмкін болса, қашау қаттырақ және абразивті қабаттарда жақсы бұрғылау үшін PDC тістерінің термиялық тұрақтылығы айтарлықтай жақсаратыны дәлелденді. Бұл кобальтты кетіру технологиясы жоғары абразивті қатты жыныс түзілімдеріндегі PDC тістерінің тозуға төзімділігін жақсартады және қолдану аясын одан әрі кеңейтеді.PDC биттерінің диапазоны.

2000 жылдан бастап PDC биттерін қолдану қарқынды түрде кеңейді. PDC қашауларымен бұрғылау мүмкін емес түзілімдер біртіндеп PDC бұрғыларымен үнемді және сенімді бұрғылау мүмкіндігіне ие болды.

2004 жылғы жағдай бойынша бұрғылау өндірісінде PDC бұрғы қашауларының нарықтық кірісі шамамен 50% құрады, ал бұрғылау қашықтығы шамамен 60% жетті. Бұл өсу күні бүгінге дейін жалғасуда. Қазіргі уақытта Солтүстік Американың бұрғылау қолданбаларында қолданылатын барлығы дерлік PDC биттері болып табылады.

Сурет Д.Е. Скотт

Қысқаша айтқанда, ол 70-ші жылдары іске қосылып, өзінің алғашқы баяу өсуін бастан кешіргендіктен, PDC кескіштері мұнай мен газды барлау және бұрғылау үшін бұрғылау саласының үздіксіз дамуына бірте-бірте ықпал етті. PDC технологиясының бұрғылау саласына әсері өте үлкен.

Жоғары сапалы PDC кесу тістері нарығындағы жаңа қатысушылар, сондай-ақ ірі бұрғылау компаниялары PDC кесу тістері мен PDC бұрғылау қашауларының өнімділігін үздіксіз жақсарту үшін инновациялық материалдар мен өндірістік процестерді реформалау мен инновациялауды жалғастыруда.