PDC և PDC բիթերի պատմության համառոտ ներածություն

Պոլիկյուրիստական ​​ադամանդի կոմպակտ (PDC) և PDC հորատման բիթերը շուկա են ներկայացվել արդեն մի քանի տասնամյակ: Այս երկար ժամանակի ընթացքում PDC կտրիչը և PDC գայլիկոնն իրենց վաղ փուլերում շատ անհաջողություններ են ապրել, ինչպես նաև մեծ զարգացում են ապրել: Դանդաղ, բայց վերջապես, PDC բիթերը աստիճանաբար փոխարինեցին կոնի բիթերը PDC կտրիչի, բիտերի կայունության և հիդրավլիկ կառուցվածքի շարունակական բարելավմամբ: PDC բիթերն այժմ զբաղեցնում են աշխարհում հորատման ընդհանուր կադրերի ավելի քան 90%-ը:
պատկեր 1
PDC Cutter-ը առաջին անգամ հայտնագործվել է General Electric-ի (GE) կողմից 1971 թվականին: Նավթի և գազի արդյունաբերության համար առաջին PDC Cutters-ը կատարվել է 1973 թվականին և 3 տարվա փորձարարական և դաշտային փորձարկումներով այն առևտրային շուկայում ներկայացվել է 1976թ. արդյունավետ, քան կարբիդային կոճակի բիթերի ջախջախիչ գործողությունները:
Վաղ ժամանակներում PDC կտրիչի կառուցվածքն այսպիսին է՝ կարբիդային կլոր ծայր, (տրամագիծը՝ 8,38 մմ, հաստությունը՝ 2,8 մմ) և ադամանդե շերտ (հաստությունը՝ 0,5 մմ՝ առանց մակերևույթի փորվածքի): Այն ժամանակ կար նաեւ Compax «slug system» PDC կտրիչ։ Այս կտրիչի կառուցվածքը այսպիսին էր. PDC կոմպաքսը զոդում էր ցեմենտացված կարբիդային խրձին, որպեսզի այն ավելի հեշտ լինի տեղադրել պողպատե մարմնի գայլիկոնի վրա՝ դրանով իսկ ավելի մեծ հարմարավետություն բերելով գայլիկոնի դիզայներին:

պատկեր 2

1973 թվականին GE-ն փորձարկել է իր վաղ PDC բիթը հարավային Տեխասի Քինգ Ռանչ շրջանում գտնվող ջրհորի մեջ: Փորձնական հորատման գործընթացում առկա է համարվել բիթի մաքրման խնդիրը: Երեք ատամ խափանվել են հյուսված հոդում, և երկու այլ ատամ կոտրվել են վոլֆրամի կարբիդի մասի հետ միասին: Ավելի ուշ ընկերությունը փորձարկեց երկրորդ հորատանցքը Կոլորադոյի Հադսոն շրջանում: Այս հորատանցքը բարելավել է հիդրավլիկ կառուցվածքը մաքրման խնդրի համար: Հորատման արագ արագությամբ բիթն ավելի լավ կատարողականություն է ձեռք բերել ավազաքար-շեղաքարային գոյացություններում: Բայց հորատման ընթացքում կան մի քանի շեղումներ պլանավորված հորատանցքի հետագծից, և PDC կտրիչների փոքր քանակի կորուստ դեռևս տեղի է ունեցել եռակցման միացման պատճառով:

պատկեր 3

1974 թվականի ապրիլին երրորդ գայլիկոնը փորձարկվեց ԱՄՆ Յուտա նահանգի Սան Խուան շրջանում: Այս բիտը բարելավել է ատամի կառուցվածքը և բիտերի ձևը: Բիթը փոխարինել է հարակից հորի պողպատե մարմնի կոնի բծերը, սակայն վարդակն ընկել է, և բիթը վնասվել է: Այն ժամանակ համարվում էր, որ դա տեղի է ունենում հորատման ավարտին մոտ կոշտ ձևավորման համար, կամ անկման վարդակից առաջացած խնդիր:

պատկեր 4

1974-ից 1976 թվականներին տարբեր հորատող ընկերություններ և ձեռնարկատերեր գնահատել են PDC կտրիչի տարբեր բարելավումներ: Գոյություն ունեցող բազմաթիվ խնդիրներ կենտրոնացած էին հետազոտության վրա: Նման հետազոտության արդյունքները օրգանապես ինտեգրվել են Stratapax PDC ատամներին, որոնք գործարկվել են GE-ի կողմից 1976 թվականի դեկտեմբերին:
Անվանափոխությունը Compax-ից Stratapax-ի օգնեց վերացնել խառնաշփոթը բիթային արդյունաբերության մեջ վոլֆրամի կարբիդի կոմպակտներով բիտերի և ադամանդի Compax-ի միջև:

պատկեր 5

90-ականների կեսերին մարդիկ սկսեցին լայնորեն օգտագործել փորման տեխնոլոգիան PDC կտրող ատամների վրա, բազմաշերտ տեխնոլոգիան ընդունվեց արտոնագրի տեսքով 1995 թվականին: Եթե ճիշտ կիրառվի փորման տեխնոլոգիան, ապա PDC կտրող ատամների կոտրվածքի դիմադրությունը: կարող է ավելացվել 100%-ով։
1980-ականներին և՛ GE ընկերությունը (ԱՄՆ), և՛ Սումիտոմո ընկերությունը (Ճապոնիա) ուսումնասիրեցին PDC ատամների աշխատանքային մակերեսից կոբալտի հեռացումը ատամների աշխատանքային արդյունավետությունը բարելավելու համար: Բայց նրանք կոմերցիոն հաջողության չհասան։ Տեխնոլոգիան հետագայում վերամշակվեց և արտոնագրվեց Hycalog-ի (ԱՄՆ) կողմից: Ապացուցված է, որ եթե մետաղական նյութը հնարավոր լինի հեռացնել հացահատիկի բացվածքից, ապա PDC ատամների ջերմային կայունությունը մեծապես կբարելավվի, որպեսզի բիթը կարողանա ավելի լավ փորել ավելի կոշտ և հղկող գոյացություններում: Կոբալտի հեռացման այս տեխնոլոգիան բարելավում է PDC ատամների մաշվածության դիմադրությունը բարձր հղկող կոշտ ապարների ձևավորումներում և ավելի է ընդլայնում PDC բիթերի կիրառման շրջանակը:
2000 թվականից սկսած PDC բիթերի կիրառումը արագորեն ընդլայնվել է: Այն գոյացությունները, որոնք հնարավոր չէ հորատել PDC-ով, աստիճանաբար կարողացել են փորվել տնտեսապես և հուսալիորեն PDC հորատանցքերով:
2004 թվականի դրությամբ, հորատման արդյունաբերության մեջ, PDC հորատանցքերի շուկայական եկամուտը զբաղեցնում էր մոտ 50%, իսկ հորատման հեռավորությունը հասել է մոտ 60% -ի: Այս աճը շարունակվում է մինչ օրս։ Հյուսիսամերիկյան հորատման ծրագրերում ներկայումս օգտագործվող գրեթե բոլորը PDC բիթեր են:

պատկեր 6

Մի խոսքով, քանի որ այն գործարկվել է 70-ականներին և ունեցել է իր սկզբնական դանդաղ աճը, PDC կտրիչները աստիճանաբար նպաստել են նավթի և գազի որոնման և հորատման համար հորատման արդյունաբերության շարունակական զարգացմանը: PDC տեխնոլոգիայի ազդեցությունը հորատման արդյունաբերության վրա հսկայական է:
Բարձրորակ PDC կտրող ատամների շուկայում նոր մասնակիցները, ինչպես նաև հորատող խոշոր ընկերությունները շարունակում են առաջնորդել նորարարական նյութերի և արտադրական գործընթացների բարեփոխումն ու նորարարությունը, որպեսզի PDC կտրող ատամների և PDC գայլիկոնի աշխատանքը շարունակաբար բարելավվի:

պատկեր 7
պատկեր 8

Հրապարակման ժամանակը՝ Ապրիլ-07-2023