Ang mga polycrystalline diamond compact (PDC) at PDC drill bits ay ipinakilala sa merkado sa loob ng ilang dekada. Sa mahabang panahong ito, ang PDC cutter at PDC drill bit ay nakaranas ng maraming balakid sa kanilang mga unang yugto, at nakaranas din ng mahusay na pag-unlad. Dahan-dahan ngunit sa wakas, unti-unting pinalitan ng mga PDC bit ang mga cone bit na may patuloy na mga pagpapabuti sa PDC cutter, katatagan ng bit, at hydraulic na istraktura ng bit. Ang mga PDC bit ngayon ay sumasakop sa higit sa 90% ng kabuuang footage ng pagbabarena sa mundo.
Ang PDC Cutter ay unang naimbento ng General Electric (GE) noong 1971. Ang mga unang PDC Cutter para sa industriya ng langis at gas ay ginawa noong 1973 at sa loob ng 3 taon ng eksperimental at field testing, ipinakilala ito sa komersyo noong 1976 matapos itong mapatunayang mas mahusay kaysa sa mga pagdurog ng carbide button bits.
Noong unang panahon, ang istruktura ng PDC cutter ay ganito: isang bilog na dulo na gawa sa carbide (diametro 8.38mm, kapal 2.8mm), at isang patong na diyamante (kapal 0.5mm na walang chamfer sa ibabaw). Noong panahong iyon, mayroon ding Compax "slug system" PDC cutter. Ganito ang istruktura ng cutter na ito: ang PDC compax ay hinang sa cemented carbide slug upang mas madali itong mai-install sa steel body drill bit, sa gayon ay nagdudulot ng higit na kaginhawahan sa taga-disenyo ng drill bit.
Noong 1973, sinubukan ng GE ang naunang PDC bit nito sa isang balon sa lugar ng King Ranch sa timog Texas. Sa proseso ng pagsubok sa pagbabarena, itinuturing na umiiral ang problema sa paglilinis ng bit. Tatlong ngipin ang nasira sa brazed joint, at dalawa pang ngipin ang nabali kasama ng tungsten carbide part. Kalaunan, sinubukan ng kumpanya ang pangalawang drill bit sa lugar ng Hudson sa Colorado. Pinahusay ng drill bit na ito ang hydraulic structure para sa problema sa paglilinis. Nakamit ng bit ang mas mahusay na pagganap sa mga sandstone-shale formation na may mabilis na bilis ng pagbabarena. Ngunit may ilang mga paglihis mula sa nakaplanong trajectory ng borehole habang nagbabarena, at isang maliit na halaga ng pagkawala ng PDC cutter ang naganap pa rin dahil sa brazing connection.
Noong Abril 1974, isang ikatlong drill bit ang sinubukan sa lugar ng San Juan sa Utah, USA. Pinahusay ng bit na ito ang istruktura ng ngipin at hugis ng bit. Pinalitan ng bit ang mga steel body cone bit sa katabing balon, ngunit bumagsak ang nozzle at nasira ang bit. Noong panahong iyon, itinuturing itong nangyayari malapit sa pagtatapos ng pagbabarena para sa isang matigas na pormasyon, o isang problemang dulot ng bumabagsak na nozzle.
Mula 1974 hanggang 1976, sinuri ng iba't ibang kumpanya ng drill bit at mga negosyante ang iba't ibang mga pagpapabuti sa PDC cutter. Maraming umiiral na problema ang nakatuon sa pananaliksik. Ang mga resulta ng pananaliksik na ito ay organikong isinama sa mga ngipin ng Stratapax PDC, na inilunsad ng GE noong Disyembre 1976.
Ang pagpapalit ng pangalan mula Compax patungong Stratapax ay nakatulong upang maalis ang kalituhan sa industriya ng bit sa pagitan ng mga bit na may tungsten carbide compacts, at diamond Compax.
Noong kalagitnaan ng dekada 90, malawakang ginamit ng mga tao ang teknolohiyang chamfering sa mga ngiping pangputol ng PDC, at ang teknolohiyang multi-chamfer ay inaprubahan sa anyo ng isang patente noong 1995. Kung ang teknolohiyang chamfering ay nailapat nang tama, ang resistensya sa pagkabali ng mga ngiping pangputol ng PDC ay maaaring tumaas ng 100%.
Noong dekada 1980, pinag-aralan ng GE Company (USA) at Sumitomo Company (Japan) ang pag-alis ng cobalt mula sa gumaganang ibabaw ng mga ngipin ng PDC upang mapabuti ang pagganap ng mga ngipin. Ngunit hindi sila nakamit ang tagumpay sa komersyo. Isang teknolohiya ang muling binuo at pinatente ng Hycalog（USA） kalaunan. Napatunayan na kung ang materyal na metal ay maaaring alisin mula sa puwang ng butil, ang thermal stability ng mga ngipin ng PDC ay lubos na mapapabuti upang ang bit ay makapag-drill nang mas mahusay sa mas matigas at mas nakasasakit na mga pormasyon. Ang teknolohiyang ito sa pag-alis ng cobalt ay nagpapabuti sa resistensya sa pagkasira ng mga ngipin ng PDC sa mga lubos na nakasasakit na matigas na pormasyon ng bato at lalong nagpapalawak ng saklaw ng aplikasyon ng mga PDC bit.
Simula noong taong 2000, mabilis na lumawak ang aplikasyon ng mga PDC bit. Ang mga pormasyon na hindi maaaring ibutas gamit ang mga PDC bit ay unti-unting naging matipid at maaasahang mabubutas gamit ang mga PDC drill bit.
Noong 2004, sa industriya ng drill bit, ang kita sa merkado ng mga PDC drill bit ay umabot sa halos 50%, at ang distansya ng pagbabarena ay umabot sa halos 60%. Ang paglago na ito ay nagpapatuloy hanggang sa araw na ito. Halos lahat ng kasalukuyang ginagamit sa mga aplikasyon ng pagbabarena sa Hilagang Amerika ay mga PDC bit.
Sa madaling salita, simula nang ilunsad ito noong dekada '70 at naranasan ang mabagal na paglago nito sa simula, unti-unting itinaguyod ng mga PDC cutter ang patuloy na pag-unlad ng industriya ng drill bit para sa eksplorasyon at pagbabarena ng langis at gas. Malaki ang epekto ng teknolohiya ng PDC sa industriya ng pagbabarena.
Ang mga bagong kalahok sa merkado ng mga de-kalidad na ngiping pangputol ng PDC, pati na rin ang mga pangunahing kumpanya ng drill, ay patuloy na nangunguna sa reporma at inobasyon ng mga makabagong materyales at proseso ng produksyon upang ang pagganap ng mga ngiping pangputol ng PDC at mga PDC drill bit ay patuloy na mapabuti.
Oras ng pag-post: Abr-07-2023