Polikristalni diamantni kompaktni (PDC) in PDC svedri so na trgu predstavljeni že več desetletij. V tem dolgem času so rezalniki PDC in svedri PDC v svojih zgodnjih fazah doživeli številne težave, hkrati pa so doživeli tudi velik razvoj. Počasi, a končno so svedri PDC postopoma nadomestili stožčaste svedre z nenehnimi izboljšavami rezalnega sistema PDC, stabilnosti svedra in hidravlične strukture svedra. Svedri PDC zdaj predstavljajo več kot 90 % celotne površine vrtanja na svetu.
Rezalnik PDC je leta 1971 izumilo podjetje General Electric (GE). Prvi rezalniki PDC za naftno in plinsko industrijo so bili izdelani leta 1973, po treh letih eksperimentalnega in terenskega testiranja pa so bili leta 1976 komercialno predstavljeni, potem ko se je izkazalo, da so veliko učinkovitejši od drobljenja karbidnih gumbastih svedrov.
V zgodnjih časih je bila struktura rezalnika PDC takšna: okrogla konica iz karbidne trdine (premer 8,38 mm, debelina 2,8 mm) in diamantna plast (debelina 0,5 mm brez poševnega roba na površini). Takrat je obstajal tudi rezalnik PDC Compax "slug system". Struktura tega rezalnika je bila takšna: rezalnik PDC Compax je bil privarjen na cementirano karbidno trdino, tako da ga je bilo lažje namestiti na jekleno telo svedra, kar je oblikovalcu svedra prineslo večje udobje.
Leta 1973 je podjetje GE preizkusilo svoj zgodnji sveder PDC v vrtini na območju King Ranch v južnem Teksasu. Med testnim vrtanjem se je pojavila težava s čiščenjem svedra. Trije zobje so odpovedali na spajkanem spoju, dva druga zoba pa sta se zlomila skupaj z volframovim karbidnim delom. Kasneje je podjetje preizkusilo drugi sveder na območju Hudson v Koloradu. Ta sveder je izboljšal hidravlično strukturo za reševanje težav s čiščenjem. Sveder je dosegel boljše rezultate v formacijah peščenjaka in skrilavca z veliko hitrostjo vrtanja. Vendar pa je med vrtanjem prišlo do več odstopanj od načrtovane poti vrtine, zaradi spajkanja pa je še vedno prišlo do manjše izgube rezil PDC.
Aprila 1974 so na območju San Juana v Utahu v ZDA preizkusili tretji sveder. Ta sveder je izboljšal strukturo in obliko zoba. Sveder je nadomestil stožčaste svedre z jeklenim telesom v sosednji vrtini, vendar je šoba padla in sveder se je poškodoval. Takrat so menili, da se to zgodi proti koncu vrtanja zaradi trde formacije ali kot težava, ki jo povzroči padajoča šoba.
Med letoma 1974 in 1976 so različna podjetja in podjetniki, ki proizvajajo svedre, ocenjevali različne izboljšave rezalnikov PDC. Številne obstoječe težave so bile predmet raziskav. Ti rezultati raziskav so bili organsko vključeni v zobe Stratapax PDC, ki jih je podjetje GE predstavilo decembra 1976.
Sprememba imena iz Compax v Stratapax je pomagala odpraviti zmedo v industriji svedrov med svedri s kompaktnimi volframovimi karbidi in diamantnimi svedri Compax.
Sredi 90. let so ljudje začeli široko uporabljati tehnologijo poševnega rezanja na rezalnih zobeh PDC, tehnologija več poševnih rezanj pa je bila leta 1995 sprejeta v obliki patenta. Če se tehnologija poševnega rezanja pravilno uporablja, se lahko odpornost proti lomu rezalnih zob PDC poveča za 100 %.
V osemdesetih letih prejšnjega stoletja sta podjetji GE (ZDA) in Sumitomo (Japonska) preučevali odstranjevanje kobalta z delovne površine zob PDC, da bi izboljšali delovno zmogljivost zob. Vendar nista dosegli komercialnega uspeha. Tehnologijo je kasneje ponovno razvilo in patentiralo podjetje Hycalog (ZDA). Dokazano je bilo, da se toplotna stabilnost zob PDC močno izboljša, če se kovinski material odstrani iz reže med zrni, tako da se sveder lahko bolje vrta v trše in bolj abrazivne formacije. Ta tehnologija odstranjevanja kobalta izboljša odpornost zob PDC proti obrabi v zelo abrazivnih trdih kamninah in dodatno razširi področje uporabe svedrov PDC.
Od leta 2000 se je uporaba svedrov PDC hitro razširila. Formacije, ki jih ni bilo mogoče vrtati s svedri PDC, so postopoma postale ekonomične in zanesljive za vrtanje s svedri PDC.
Od leta 2004 so tržni prihodki od svedrov PDC v industriji svedrov znašali približno 50 %, razdalja vrtanja pa je dosegla skoraj 60 %. Ta rast se nadaljuje še danes. Skoraj vsi svedri PDC, ki se trenutno uporabljajo v severnoameriških vrtalnih aplikacijah.
Skratka, od uvedbe v 70. letih prejšnjega stoletja in začetne počasne rasti so rezalniki PDC postopoma spodbujali nenehen razvoj industrije svedrov za raziskovanje in vrtanje nafte in plina. Vpliv tehnologije PDC na vrtalno industrijo je ogromen.
Novi udeleženci na trgu visokokakovostnih rezalnih zob PDC, pa tudi velika podjetja za vrtanje, še naprej vodijo reforme in inovacije inovativnih materialov in proizvodnih procesov, da se lahko delovanje rezalnih zob PDC in svedrov PDC nenehno izboljšuje.
Čas objave: 7. april 2023