Polikristalna dijamantna kompaktna (PDC) i PDC svrdla uvedena su na tržište već nekoliko desetljeća. Tijekom tog dugog vremena, PDC rezači i PDC svrdla doživjeli su mnoge neuspjehe u svojim ranim fazama, ali su također doživjeli veliki razvoj. Polako, ali konačno, PDC svrdla su postupno zamijenila konusna svrdla uz kontinuirana poboljšanja u PDC rezaču, stabilnosti svrdla i hidrauličnoj strukturi svrdla. PDC svrdla sada zauzimaju više od 90% ukupne površine bušenja u svijetu.
PDC rezač prvi je izumio General Electric (GE) 1971. godine. Prvi PDC rezači za naftnu i plinsku industriju izrađeni su 1973. godine, a nakon 3 godine eksperimentalnog i terenskog ispitivanja, komercijalno su uvedeni 1976. godine nakon što se pokazalo da su mnogo učinkovitiji od drobljenja karbidnih svrdla.
U ranim vremenima, struktura PDC rezača bila je sljedeća: okrugli vrh od karbida (promjer 8,38 mm, debljina 2,8 mm) i dijamantni sloj (debljina 0,5 mm bez zakošenja na površini). U to vrijeme postojao je i Compax PDC rezač "slug system". Struktura ovog rezača bila je sljedeća: PDC Compax zavaren je na cementirani karbidni rezač kako bi se lakše postavio na svrdlo sa čeličnim tijelom, što je konstruktoru svrdla pružilo veću udobnost.
Godine 1973., GE je testirao svoje rano PDC svrdlo u bušotini u području King Ranch u južnom Teksasu. Tijekom probnog bušenja, smatralo se da postoji problem čišćenja svrdla. Tri zuba su otkazala na lemljenom spoju, a dva druga zuba su se slomila zajedno s dijelom od volfram-karbida. Kasnije je tvrtka testirala drugo svrdlo u području Hudsona u Coloradu. Ovo svrdlo je poboljšalo hidrauličku strukturu za problem čišćenja. Svrdlo je postiglo bolje performanse u formacijama pješčenjaka i škriljevca s velikom brzinom bušenja. Međutim, postoji nekoliko odstupanja od planirane putanje bušotine tijekom bušenja, a i dalje je došlo do malog gubitka PDC rezača zbog lemljenog spoja.
U travnju 1974. godine, treće svrdlo testirano je u području San Juana u Utahu, SAD. Ovo svrdlo poboljšalo je strukturu zuba i oblik svrdla. Svrdlo je zamijenilo konusna svrdla sa čeličnim tijelom u susjednoj bušotini, ali je mlaznica pala i svrdlo je oštećeno. U to vrijeme, smatralo se da se to događa pri kraju bušenja zbog tvrde formacije ili problema uzrokovanog padajućom mlaznicom.
Od 1974. do 1976. godine, razne tvrtke za bušilice i poduzetnici procjenjivali su različita poboljšanja PDC rezača. Mnogi postojeći problemi bili su usmjereni na istraživanje. Takvi rezultati istraživanja organski su integrirani u Stratapax PDC zube, koje je GE lansirao u prosincu 1976. godine.
Promjena imena iz Compaxa u Stratapax pomogla je u uklanjanju zbrke u industriji svrdla između svrdla s volfram-karbidnim kompaktnim dijelovima i dijamantnog Compaxa.
Sredinom 90-ih, ljudi su počeli široko koristiti tehnologiju zakošavanja na PDC reznim zubima, a tehnologija višestrukog zakošavanja usvojena je u obliku patenta 1995. godine. Ako se tehnologija zakošavanja pravilno primijeni, otpornost na lom PDC reznih zuba može se povećati za 100%.
Osamdesetih godina prošlog stoljeća, tvrtke GE (SAD) i Sumitomo (Japan) proučavale su uklanjanje kobalta s radne površine PDC zuba kako bi poboljšale radne performanse zuba. Međutim, nisu postigle komercijalni uspjeh. Tehnologiju je kasnije ponovno razvila i patentirala tvrtka Hycalog (SAD). Dokazano je da ako se metalni materijal može ukloniti iz razmaka između zrna, toplinska stabilnost PDC zuba će se znatno poboljšati, tako da svrdlo može bolje bušiti u tvrđim i abrazivnijim formacijama. Ova tehnologija uklanjanja kobalta poboljšava otpornost PDC zuba na habanje u visoko abrazivnim formacijama tvrdih stijena i dodatno proširuje raspon primjene PDC svrdla.
Počevši od 2000. godine, primjena PDC svrdla se brzo proširila. Formacije koje se nisu mogle bušiti PDC svrdlima postupno su postale ekonomične i pouzdane za bušenje PDC svrdlima.
Od 2004. godine, u industriji svrdla za bušenje, tržišni prihod od PDC svrdla zauzimao je oko 50%, a duljina bušenja dosegla je gotovo 60%. Taj rast se nastavlja i danas. Gotovo sva svrdla koja se trenutno koriste u sjevernoameričkim primjenama bušenja su PDC svrdla.
Ukratko, od svog pokretanja 70-ih godina i početnog sporog rasta, PDC rezači su postupno promovirali kontinuirani razvoj industrije svrdla za istraživanje i bušenje nafte i plina. Utjecaj PDC tehnologije na industriju bušenja je ogroman.
Novi sudionici na tržištu visokokvalitetnih PDC reznih zuba, kao i velike tvrtke za bušilice, nastavljaju predvoditi reformu i inovacije inovativnih materijala i proizvodnih procesa kako bi se performanse PDC reznih zuba i PDC svrdla mogle kontinuirano poboljšavati.
Vrijeme objave: 07.04.2023.