Prima che la tecnologia di produzione del PDC fosse matura, o qualche tempo prima dello sviluppo della punta PDC, alcuni produttori utilizzavano il diamante artificiale policristallino senza substrato in carburo per sostituire il diamante naturale a grana grossa-per produrre punte-montate in superficie. Le forme dei policristalli sono cilindriche, blocchi triangolari, dischi, rettangoli, blocchi, ecc. con un cono a un'estremità, come Geoset, Fomset della società GE, Syndax3 della società De Beers e TSP dello Zhengzhou Sanmo Institute. La caratteristica comune è che ha un'elevata stabilità termica, ovvero può resistere a temperature elevate da 1000 gradi C a 1100 gradi C e può essere sinterizzato direttamente sulla corona della carcassa della punta composta da polvere di carburo di tungsteno e metallo legante come un dente del trapano, che può rompere e tagliare la formazione.
Dal 1969 al 1975, lo stabilimento n. 3 di Zhengzhou ha prodotto diversi policristalli JR20SN-2 con diametri diversi, che sono stati inizialmente utilizzati nella produzione di punte e alesatori impregnati che preservano il diametro, quindi perforati nella formazione al di sotto del grado 7 nella miniera, quindi utilizzate punte per trapano per olio policristallino 6x 6 mm prodotte e testate nel giacimento petrolifero di Shengli. Prendendo come esempio lo stesso pozzo profondo 2400 m. Rispetto alle punte da trapano in carburo cementato, le punte da coltello policristalline possono far risparmiare da 11.000 a 12.000 yuan per pozzo e risparmiare il 78% del tempo; le punte raschianti policristalline consentono di risparmiare oltre il 50% dei costi rispetto alle punte coniche a rulli e il tempo di perforazione è ridotto di 5-8 giorni. Inoltre, la punta geologica, l'alesatore e il policristallo da 2,5 × 5 mm in policristallo da 1,8 × 5 mm vengono utilizzati per la protezione del calibro di punte da trapano metallurgiche, carbonifere e impregnate geologiche, e l'effetto è simile a quello del diamante naturale.
Prima che il PDC sviluppato in modo indipendente dal nostro paese all'inizio degli anni '80 non avesse successo, i policristalli 6 × 6 mm erano ampiamente utilizzati nelle punte di carotaggio per la perforazione di petrolio e gas naturale e nelle punte di perforazione a grandezza naturale del tipo a buccia di anguria-. I policristalli a blocchi triangolari sono stati ampiamente utilizzati anche nella produzione di formazioni da medio-dure a dure (come calcare, dolomite), nuclei per formazioni leggermente abrasive o punte di perforazione-su vasta scala. Dopo la produzione su larga scala-di PDC nazionale negli anni '90, il diamante sintetico policristallino si è gradualmente ritirato dal mercato della perforazione ed è stato completamente sostituito dal PDC.
Lo sviluppo e l'applicazione delle punte PDC per l'estrazione di petrolio e gas hanno attraversato un lungo periodo di tempo. La resistenza all'impatto del primo PDC non è elevata, c'è delaminazione e ci sono problemi nella progettazione e produzione di punte da trapano e l'estrazione di petrolio e gas è rischiosa. I produttori di punte a rulli, che occupano un'ampia quota del mercato della perforazione, non sono così attivi, quindi lo sviluppo e l'applicazione delle punte PDC hanno incontrato maggiori difficoltà e resistenze.
Dal 1973 al 1975, gli Stati Uniti hanno utilizzato PDC (Compax) con uno strato diamantato di 8,38 × 2,8 mm e 0,5 mm di spessore prodotto dalla GE Company per saldare la colonna del dente in carburo cementato e quindi installarlo sulla punta del corpo in acciaio per i test. Un gran numero di dati di test originali dimostrano che il PDC può sostituire il diamante naturale utilizzato per le punte montate in superficie per la perforazione delle rocce più dure e altamente abrasive. Tuttavia, considerando la struttura e le caratteristiche prestazionali del PDC e il fatto che le formazioni di petrolio e gas sono per lo più morbide-formazioni medio-dure, i produttori di punte di perforazione si sono concentrati sull'applicazione del PDC al mercato dell'estrazione petrolifera con significative prospettive di mercato. Il Centro di ricerca sulla perforazione dell'Università di Tulsa ha partecipato alla progettazione iniziale della punta PDC planare e ha condotto test chiave sul PDc stesso. Durante questo periodo, GE ha condotto quattro test sulle punte PDC nel Texas meridionale, Colorado, Utah e Michigan superiore, che hanno evidenziato alcuni problemi nella progettazione e produzione di speroni e punte PDC.
Punta centrale
Dopo che i problemi del test iniziale furono risolti, nel dicembre 1976, GE introdusse Stratax, un prodotto della serie PDC dedicato alle punte da trapano, che ha prestazioni migliorate, è più resistente agli urti ed è più favorevole al fissaggio al corpo del trapano. Allo stesso tempo, Diamant B0art nel Golfo Persico e nella roccia salata del Mare del Nord, East.man Christensen ha anche condotto alcuni test PDC con maggior successo nel Mare del Nord.
Dopo aver superato i test esplorativi preliminari di cui sopra, dalla fine degli anni '80 ad oggi, i produttori di PDC hanno apportato una serie di miglioramenti e innovazioni al PDC, che hanno notevolmente migliorato le prestazioni del PDC, e le principali società di trivellazione hanno seguito il mercato dell'energia. Il boom economico e il continuo aumento dei prezzi del petrolio greggio li hanno portati a sviluppare attivamente una serie di nuovi pezzi PDC insieme alle compagnie petrolifere, che hanno migliorato l'effetto di utilizzo e ampliato il campo di utilizzo.
Dagli anni '90, dal punto di vista dell'idraulica della punta di perforazione, il fango di perforazione è stato migliorato con successo per controllare il fenomeno del fango nello scisto e sono stati compiuti progressi nella risoluzione dei problemi di perforazione nello strato intermedio dello scisto. Il più grande sviluppo della punta PDC è che Amoco ha scoperto che la ragione più importante del danneggiamento della punta è la deflessione della rotazione (rotazione) della punta e successivamente è stata sviluppata la tecnologia di progettazione dell'anti-deflessione della punta. Ogni produttore di punte dal punto di vista del design della punta Vengono adottate una serie di tecniche di progettazione anti-deflessione per la struttura, la struttura della lama e la forma della sezione trasversale-della punta per ridurre il grado di deflessione rotazionale. Inoltre, Eastman Christensen ha commercializzato i prodotti anti-imbardata di Amoco e ha adottato un dispositivo con punta stabile per ridurre il grave carico di imbardata che causa danni al PDC durante la perforazione. Ha lanciato ufficialmente un bit di imbardata anti-rotazione. Questo tipo di punta è più vantaggioso nella perforazione di formazioni rocciose multi-strato (interstrato non-omogeneo). Inoltre, la forma della corona della punta è cambiata da una forma piatta a una forma a buccia di anguria con da 3 a 8 lame o anche più lame (spirale).
greggio
Un altro motivo per il continuo miglioramento e innovazione degli inserti PDC è lo sviluppo e l'applicazione di un sistema di modelli di dati computerizzati (CAD / CAM) più moderno e complesso, combinato con la verifica di laboratorio per aumentare la sicurezza del successo dell'applicazione dell'inserto. In Cina, lo sviluppo dei bit PDC è influenzato dalla localizzazione del PDC, che avviene circa 15 anni dopo rispetto agli Stati Uniti. A metà degli anni '80, Jianghan Drilling Plant, Drilling Research Institute of Dagang Switchgear Plant e Beijing Petroleum University iniziarono a sviluppare punte da trapano PDC, nel 1985, dopo la fondazione della Sichuan Shishi Christensen Diamond Bit Company e della Xinjiang Yidilong Aisi Bit Tool Company nel 1990, introdussero la tecnologia matura straniera delle punte PDC e le successive nuove tecnologie, e adottarono la produzione GE, DeBeers, USS. La qualità del PDC è stabile e affidabile. Le perforatrici prodotte hanno prestazioni eccellenti nella perforazione, aprendo la strada allo sviluppo e all'applicazione delle perforatrici PDC in Cina e mostrando le brillanti prospettive delle perforatrici PDC nel mercato della perforazione di petrolio e gas. Tuttavia, a causa del costo elevato e del prezzo elevato della punta da trapano, la sua applicazione è promossa principalmente nella perforazione dei giacimenti petroliferi nello Xinjiang e nei giacimenti petroliferi offshore.
Nel 1988, dopo l'immissione sul mercato del PDC a bassissimo-costo sviluppato in modo indipendente dallo Zhengzhou Sanmo Institute, esso accelerò il ritmo di localizzazione delle punte PDC in Cina e successivamente apparvero il Jianghan Drilling Plant Drilling Research Institute, il Dagang Petroleum Machinery Plant, lo Shengli Oilfield Drilling Institute, il Daqing Petroleum Un lotto di impianti di produzione di punte PDC come il Bureau of Drilling Bureau del Bureau of Administration, il Bureau of Drilling Bureau of Administration, completamente localizzato Le punte da trapano PDC sono state promosse e rese popolari nei giacimenti petroliferi di Daqing, Zhongyuan, Dagang, Shengli, Liaohe, Jilin e in altre regioni.
Giacimento petrolifero di Daqing
A causa delle prestazioni insoddisfacenti del PDC nazionale all'inizio degli anni '90 e del livello relativamente basso di progettazione e produzione delle punte di alcuni produttori di punte, l'effetto di perforazione non era ancora ideale fino a quando Zhengzhou Xinya Composite Superhard Material Co., Ltd. non fu messa in produzione. La tecnologia di produzione è costantemente alla ricerca e all'innovazione. Le specifiche del prodotto sono coerenti con i prodotti stranieri e la qualità e l'affidabilità del prodotto sono migliorate. Soddisfa sostanzialmente i requisiti tecnici dei clienti nazionali ed esteri per la perforazione di formazioni morbide e medio-dure. Attualmente, l'azienda si dedica principalmente allo sviluppo di PDC per formazioni dure, strati intermedi, pozzi profondi e altre punte di trivellazione per strati difficili. Inoltre, in termini di produzione di punte da trapano, oltre a Chuanshi-Christensen Diamond Drill Bit Company e Xinjiang Dige Ais Drill Bit Tool Company, sono emerse numerose aziende produttrici di punte da trapano di alta-qualità: come Chengdu Best Diamond Drill Bit Company, Wuhan Yisida Tool Company, Chengdu Dipu Diamond Drill Company e Sichuan Chuanshi Diamond Drill Company ecc. Si ritiene che nel prossimo futuro, gli effetti di utilizzo e i campi di applicazione del PDC domestico le punte da trapano progrediranno rapidamente con il miglioramento della qualità del PDC e il miglioramento della progettazione e del livello di produzione delle punte da trapano.