A polikristályos gyémánt tömör (PDC) és PDC fúrófejek már évtizedek óta jelen vannak a piacon. Ez idő alatt a PDC vágófejek és a PDC fúrófejek számos nehézséget tapasztaltak kezdeti szakaszukban, ugyanakkor nagy fejlődésen is átestek. Lassan, de végül a PDC fúrók fokozatosan felváltották a kúpos fúrókat, folyamatosan fejlődve a PDC vágófejben, a fúrófej stabilitásában és a fúrófej hidraulikus szerkezetében. A PDC fúrók ma már a világ teljes fúrási területének több mint 90%-át foglalják el.
A PDC vágógépet a General Electric (GE) találta fel először 1971-ben. Az olaj- és gázipar számára készült első PDC vágógépeket 1973-ban készítették, és 3 évnyi kísérleti és terepi tesztelés után 1976-ban került kereskedelmi forgalomba, miután bebizonyosodott, hogy sokkal hatékonyabb, mint a keményfém gombfúrófejek zúzó hatása.
A kezdeti időkben a PDC maró felépítése a következő volt: egy keményfém kerek hegy (átmérő 8,38 mm, vastagság 2,8 mm) és egy gyémántréteg (vastagság 0,5 mm, felületi letörés nélkül). Akkoriban létezett egy Compax „csigarendszerű” PDC maró is. Ennek a marónak a felépítése a következő volt: a PDC compax hegesztéssel kapcsolódik a keményfém csigás felülethez, hogy könnyebben felszerelhető legyen az acéltestű fúrófejre, ezáltal nagyobb kényelmet biztosítva a fúrófej tervezőjének.
1973-ban a GE tesztelte korai PDC fúróját egy kútban a King Ranch környékén, Dél-Texasban. A tesztfúrás során felmerült a fúró tisztítási problémája. Három fog tört el a forrasztott csatlakozásnál, további két fog pedig a volfrám-karbid résszel együtt. Később a vállalat egy második fúrófejet tesztelt a coloradói Hudson régióban. Ez a fúrófej javította a tisztítási probléma hidraulikai szerkezetét. A fúrófej jobb teljesítményt ért el homokkő-pala formációkban, gyors fúrási sebességgel. A fúrás során azonban számos eltérés történt a tervezett fúrólyuk pályájától, és a forrasztási csatlakozás miatt továbbra is kis mennyiségű PDC vágóveszteség keletkezett.
1974 áprilisában egy harmadik fúrófejet teszteltek az egyesült államokbeli Utah állambeli San Juan régióban. Ez a fúrófej javította a fogszerkezetet és a fúrófej alakját. A fúrófej kiváltotta a szomszédos kútban lévő acéltestű kúpos fúrókat, de a fúvóka leesett, és a fúrófej megsérült. Akkoriban úgy vélték, hogy a fúrás vége felé keményedés, vagy a leeső fúvóka okozta probléma esetén fordul elő.
1974 és 1976 között számos fúrófej-gyártó cég és vállalkozó értékelte a PDC-vágók fejlesztéseit. Számos meglévő probléma kutatásra került. Az ilyen kutatási eredményeket szervesen beépítették a GE által 1976 decemberében piacra dobott Stratapax PDC-fogakba.
A Compaxról Stratapaxra történő névváltoztatás segített megszüntetni a fúróiparban a volfrám-karbid tömörített fúrók és a gyémánt Compax közötti zavart.
A 90-es évek közepén széles körben elterjedt a letörési technológia a PDC vágófogakon, a több letöréses technológiát pedig 1995-ben szabadalom formájában fogadták el. Ha a letörési technológiát helyesen alkalmazzák, a PDC vágófogak törésállósága 100%-kal növelhető.
Az 1980-as években mind a GE Company (USA), mind a Sumitomo Company (Japán) tanulmányozta a kobalt eltávolítását a PDC fogak munkafelületéről a fogak munkateljesítményének javítása érdekében. De nem értek el kereskedelmi sikert. Később a Hycalog (USA) újra kifejlesztett és szabadalmaztatott egy technológiát. Bebizonyították, hogy ha a fémanyag eltávolítható a szemcserésből, a PDC fogak hőstabilitása jelentősen javul, így a fúró jobban tud fúrni keményebb és abrazívabb képződményekben. Ez a kobalteltávolítási technológia javítja a PDC fogak kopásállóságát a rendkívül abrazív kemény kőzetképződményekben, és tovább szélesíti a PDC fúrók alkalmazási körét.
2000-től kezdődően a PDC fúrófejek alkalmazása gyorsan bővült. Azok a képződmények, amelyeket nem lehetett PDC fúrófejekkel fúrni, fokozatosan gazdaságosan és megbízhatóan fúrhatókká váltak PDC fúrófejekkel.
2004-re a fúrófej-iparban a PDC fúrófejek piaci bevétele körülbelül 50%-ot tett ki, a fúrási távolság pedig közel 60%-ot. Ez a növekedés a mai napig tart. Az észak-amerikai fúrási alkalmazásokban jelenleg használt szinte kizárólag PDC fúrófej.
Röviden, amióta a 70-es években bevezették és kezdeti lassú növekedést tapasztaltak, a PDC-vágók fokozatosan elősegítették a fúrófej-ipar folyamatos fejlődését az olaj- és gázkutatás és -fúrás területén. A PDC-technológia hatása a fúróiparra óriási.
A kiváló minőségű PDC vágófogak piacára újonnan belépők, valamint a nagyobb fúrógyártó cégek továbbra is vezető szerepet töltenek be az innovatív anyagok és gyártási folyamatok reformjában és innovációjában, hogy a PDC vágófogak és a PDC fúrófejek teljesítménye folyamatosan javulhasson.
Közzététel ideje: 2023. április 7.