Polykrystallinske diamantkompaktbor (PDC) og PDC-bor har været introduceret på markedet i flere årtier. I løbet af denne lange tid har PDC-skærere og PDC-borehoveder oplevet mange tilbageslag i deres tidlige stadier og også gennemgået en stor udvikling. Langsomt men endelig har PDC-borehoveder gradvist erstattet koniske borehoveder med løbende forbedringer af PDC-skærer, borestabilitet og borehovedhydraulisk struktur. PDC-borehoveder optager nu mere end 90% af det samlede boreareal i verden.
PDC-skæreren blev opfundet af General Electric (GE) i 1971. De første PDC-skærere til olie- og gasindustrien blev lavet i 1973, og efter 3 års eksperimentel og felttest blev den introduceret kommercielt i 1976, efter at den viste sig at være meget mere effektiv end knusningen af hårdmetal-knapbor.
I de tidlige dage var PDC-fræsernes struktur sådan her: en rund hårdmetalspids (diameter 8,38 mm, tykkelse 2,8 mm) og et diamantlag (tykkelse 0,5 mm uden affasning på overfladen). På det tidspunkt fandtes der også en Compax "slug system" PDC-fræser. Strukturen af denne fræser var sådan her: PDC compax svejsedes til hårdmetal-sluggen, så den var nemmere at installere på stålboret, hvilket gav større bekvemmelighed for borehoveddesigneren.
I 1973 testede GE sin tidlige PDC-borekrone i en brønd i King Ranch-området i det sydlige Texas. Under testboreprocessen blev det konstateret, at der var et rengøringsproblem med borekronen. Tre tænder brød ved loddeforbindelsen, og to andre tænder knækkede sammen med wolframkarbiddelen. Senere testede virksomheden en anden borekrone i Hudson-området i Colorado. Denne borekrone har forbedret den hydrauliske struktur til at løse rengøringsproblemet. Borekronen har opnået bedre ydeevne i sandsten-skiferformationer med høj borehastighed. Der er dog flere afvigelser fra den planlagte borehulsbane under boringen, og der opstod stadig et lille tab af PDC-skær på grund af loddeforbindelsen.
I april 1974 blev en tredje borekrone testet i San Juan-området i Utah, USA. Denne borekrone har forbedret tandstrukturen og borekroneformen. Borekronen erstattede stålkonusborekronerne i den tilstødende brønd, men dysen faldt ned, og borekronen blev beskadiget. På det tidspunkt blev det anset for at forekomme nær slutningen af boringen på grund af en hård formation eller et problem forårsaget af den faldende dyse.
Fra 1974 til 1976 evaluerede forskellige borehovedfirmaer og iværksættere forskellige forbedringer i PDC-skærere. Mange eksisterende problemer blev fokuseret på forskning. Sådanne forskningsresultater blev organisk integreret i Stratapax PDC-tænderne, som GE lancerede i december 1976.
Navneændringen fra Compax til Stratapax hjalp med at eliminere forvirringen i borehovedbranchen mellem bor med wolframkarbid-kompaktbor og diamant-Compax.
I midten af 90'erne begyndte man at bruge affasningsteknologi på PDC-skæretænder i vid udstrækning, og multi-affasningsteknologien blev taget i brug i form af et patent i 1995. Hvis affasningsteknologien anvendes korrekt, kan PDC-skæretændernes brudstyrke øges med 100 %.
I 1980'erne undersøgte både GE Company (USA) og Sumitomo Company (Japan) fjernelse af kobolt fra arbejdsfladen på PDC-tænder for at forbedre tændernes ydeevne. Men de opnåede ikke kommerciel succes. En teknologi blev senere genudviklet og patenteret af Hycalog (USA). Det blev bevist, at hvis metalmaterialet kan fjernes fra kornspalten, vil PDC-tændernes termiske stabilitet blive betydeligt forbedret, så boret kan bore bedre i hårdere og mere abrasive formationer. Denne koboltfjernelsesteknologi forbedrer slidstyrken af PDC-tænder i meget abrasive hårde klippeformationer og udvider yderligere anvendelsesområdet for PDC-bor.
Fra år 2000 har anvendelsen af PDC-borehoveder udviklet sig hurtigt. Formationer, der ikke kunne bores med PDC-borehoveder, er gradvist blevet økonomisk og pålideligt tilgængelige med PDC-borehoveder.
I 2004 udgjorde markedsindtægterne for PDC-borehoveder omkring 50 % af borehovedindustrien, og boreafstanden nåede næsten 60 %. Denne vækst fortsætter den dag i dag. Næsten alle de borehoveder, der i øjeblikket anvendes i nordamerikanske boreanvendelser, er PDC-borehoveder.
Kort sagt, siden PDC-skærere blev lanceret i 70'erne og oplevede sin indledende langsomme vækst, har de gradvist fremmet den kontinuerlige udvikling af borehovedindustrien til olie- og gasefterforskning og -boring. PDC-teknologiens indflydelse på boreindustrien er enorm.
Nye aktører på markedet for PDC-skæretænder af høj kvalitet, såvel som store borefirmaer, fortsætter med at lede an i reformen og innovationen af innovative materialer og produktionsprocesser, så ydeevnen af PDC-skæretænder og PDC-borehoveder løbende kan forbedres.
Opslagstidspunkt: 7. april 2023