Stutt kynning á PDC og PDC bitasögu

Polycrystalline Diamond compact (PDC) og PDC borar hafa verið kynntir á markaðnum í nokkra áratugi. Á þessum langa tíma hafa PDC skeri og PDC bor borið fyrir mörgum áföllum á fyrstu stigum sínum, einnig upplifað mikla þróun. Hægt en að lokum komu PDC bitar smám saman í stað keilubita með stöðugum endurbótum á PDC skeri, bitastöðugleika og vökva uppbyggingu bita. PDC bitar taka nú meira en 90% af heildarupptöku borunar í heiminum.
mynd 1
PDC Cutter var fyrst fundinn upp af General Electric (GE) árið 1971. Fyrstu PDC Cutter fyrir olíu- og gasiðnaðinn var gerður árið 1973 og með 3 ára tilrauna- og vettvangsprófunum er hann kynntur í atvinnuskyni árið 1976 eftir að það hefur sannast miklu meira skilvirkari en mulningaraðgerðir á karbíthnappabitum.
Í upphafi var uppbygging PDC skera svona: hringlaga oddur úr karbít, (þvermál 8,38 mm, þykkt 2,8 mm) og tígullag (þykkt 0,5 mm án skánar á yfirborðinu). Á þeim tíma var líka til Compax "slug system" PDC skeri. Uppbygging þessarar skeri var svona: PDC compax suðu við sementuðu karbíðsniglinn þannig að auðveldara gæti verið að setja hana á stálborann og færa þannig borahönnuðinum meiri þægindi.

mynd 2

Árið 1973 hefur GE prófað snemma PDC bita sinn í brunni á King Ranch svæðinu í suðurhluta Texas. Á meðan á tilraunaborun stóð var talið að hreinsunarvandamál bitans væri fyrir hendi. Þrjár tennur biluðu í lóðasamskeyti og tvær aðrar tennur brotnuðu saman við wolframkarbíðhlutann. Síðar prófaði fyrirtækið annan bor í Hudson svæðinu í Colorado. Þessi bora hefur bætt vökva uppbyggingu fyrir hreinsunarvandamálið. Bitinn hefur náð betri afköstum í sandsteins-leirsteinsmyndunum með miklum borhraða. En það eru nokkur frávik frá fyrirhugaðri borholubraut meðan á borun stendur og lítið magn af PDC skeri tapaðist enn vegna lóðatengingarinnar.

mynd 3

Í apríl 1974 var þriðja borið prófað á San Juan svæðinu í Utah í Bandaríkjunum. Þessi biti hefur bætt tannbyggingu og bitaform. Bitinn kom í stað keilubita úr stáli í aðliggjandi holu, en stúturinn féll og bitinn skemmdist. Á þeim tíma var talið að það kæmi fram undir lok borunar fyrir harða myndun, eða vandamál sem stafaði af fallstútnum.

mynd 4

Frá 1974 til 1976 hafa ýmis borfyrirtæki og frumkvöðlar lagt mat á ýmsar endurbætur á PDC skeri. Mörg núverandi vandamál beindust að rannsóknum. Slíkar rannsóknarniðurstöður voru lífrænt samþættar í Stratapax PDC tennurnar, sem GE setti á markað í desember 1976.
Nafnbreytingin úr Compax í Stratapax hjálpaði til við að útrýma ruglingi í bitaiðnaðinum á milli bita með wolframkarbíðþjöppum og demants Compax.

mynd 5

Um miðjan tíunda áratuginn byrjaði fólk að nota afhjúpunartækni mikið á PDC skurðartennur, fjölafsláttartæknin var tekin upp í formi einkaleyfis árið 1995. Ef skurðartækninni er beitt á réttan hátt er brotþol PDC skurðartanna má hækka um 100%.
Á níunda áratugnum rannsökuðu bæði GE Company (Bandaríkin) og Sumitomo Company (Japan) hvernig kóbalt var fjarlægt frá vinnuyfirborði PDC tanna til að bæta vinnuafköst tannanna. En þeir náðu ekki viðskiptalegum árangri. Tækni var síðar endurþróuð og fengið einkaleyfi af Hycalog (USA). Það var sannað að ef hægt er að fjarlægja málmefnið úr kornabilinu mun hitastöðugleiki PDC tannanna batna til muna þannig að bitinn geti borað betur í harðari og slípandi myndunum. Þessi tækni til að fjarlægja kóbalt bætir slitþol PDC tanna í mjög slípandi harðbergi og víkkar enn frekar notkunarsvið PDC bita.
Frá og með árinu 2000 hefur notkun PDC bita aukist hratt. Þær myndanir sem ekki var hægt að bora með PDC-borum hafa smám saman orðið hægt að bora á hagkvæman og áreiðanlegan hátt með PDC-borum.
Frá og með 2004, í boraiðnaðinum, námu markaðstekjur PDC bora um 50% og borunarfjarlægðin náði næstum 60%. Þessi vöxtur heldur áfram til þessa dags. Næstum allt sem nú er notað í borunarumsóknum í Norður-Ameríku eru PDC bitar.

mynd 6

Í stuttu máli, síðan það var hleypt af stokkunum á áttunda áratugnum og upplifði hægan upphaflegan vöxt, hafa PDC sker smám saman stuðlað að stöðugri þróun borbitaiðnaðarins fyrir olíu- og gasleit og boranir. Áhrif PDC tækninnar á boriðnaðinn eru gríðarleg.
Nýir aðilar á markaðnum fyrir hágæða PDC skurðtennur, svo og helstu borfyrirtæki, halda áfram að leiða umbætur og nýsköpun nýsköpunarefna og framleiðsluferla þannig að hægt sé að bæta árangur PDC skurðartanna og PDC borbita stöðugt.

mynd7
mynd 8

Pósttími: Apr-07-2023