Polikristāliskā dimanta kompaktie (PDC) un PDC urbji tirgū tiek ieviesti jau vairākas desmitgades. Šajā ilgajā laikā PDC griezēji un PDC urbji ir piedzīvojuši daudzas neveiksmes to agrīnajā stadijā, kā arī ievērojami attīstījušies. Lēnām, bet beidzot PDC urbji pakāpeniski aizstāja konusveida urbjus, nepārtraukti uzlabojot PDC griezēju, urbja stabilitāti un urbja hidraulisko struktūru. PDC urbji tagad aizņem vairāk nekā 90% no kopējā urbšanas apjoma pasaulē.
PDC griezēju pirmo reizi izgudroja General Electric (GE) 1971. gadā. Pirmie PDC griezēji naftas un gāzes rūpniecībai tika izgatavoti 1973. gadā, un pēc 3 gadu eksperimentāliem un lauka testiem tie tika komerciāli ieviesti 1976. gadā, kad tika pierādīts, ka tie ir daudz efektīvāki nekā karbīda pogu uzgaļu saspiešanas darbības.
Agrāk PDC griezēja struktūra bija šāda: apaļš karbīda gals (diametrs 8,38 mm, biezums 2,8 mm) un dimanta slānis (biezums 0,5 mm bez virsmas nošķelšanās). Tajā laikā bija arī Compax "lodīšu sistēmas" PDC griezējs. Šī griezēja struktūra bija šāda: PDC Compax ir sametināts ar cementēta karbīda lodīti, lai to būtu vieglāk uzstādīt uz tērauda korpusa urbja, tādējādi nodrošinot lielākas ērtības urbja konstruktoram.
1973. gadā GE testēja savu agrīno PDC urbi urbumā King Ranch apgabalā, Teksasas dienvidos. Testa urbšanas laikā tika konstatēta urbja tīrīšanas problēma. Trīs zobi salūza lodētajā savienojumā, un vēl divi zobi salūza kopā ar volframa karbīda daļu. Vēlāk uzņēmums testēja otru urbi Hadsonas apgabalā, Kolorādo štatā. Šis urbis ir uzlabojis hidraulisko struktūru tīrīšanas problēmas risināšanai. Urbis ir sasniedzis labāku veiktspēju smilšakmens-slānekļa formācijās ar lielu urbšanas ātrumu. Tomēr urbšanas laikā ir vairākas novirzes no plānotās urbuma trajektorijas, un lodēšanas savienojuma dēļ joprojām rodas nelieli PDC griezēju zudumi.
1974. gada aprīlī Sanhuanas apgabalā, Jūtas štatā, ASV, tika pārbaudīts trešais urbis. Šis urbis ir uzlabojis zobu struktūru un urbja formu. Urbis aizstāja blakus esošajā urbumā esošos tērauda korpusa konusa urbjus, taču sprausla nokrita un urbis tika bojāts. Tolaik tika uzskatīts, ka cieta veidojuma veidošanās vai problēma, ko rada krītoša sprausla, notiek urbšanas beigās.
No 1974. līdz 1976. gadam dažādi urbju ražotāji un uzņēmēji izvērtēja dažādus PDC griezēja uzlabojumus. Daudzas esošās problēmas bija vērstas uz pētniecību. Šādi pētījumu rezultāti tika organiski integrēti Stratapax PDC zobos, ko GE laida klajā 1976. gada decembrī.
Nosaukuma maiņa no Compax uz Stratapax palīdzēja novērst neskaidrības urbju nozarē starp urbjiem ar volframa karbīda kompaktajiem uzgaļiem un dimanta Compax.
Deviņdesmito gadu vidū cilvēki sāka plaši izmantot slīpēšanas tehnoloģiju PDC griešanas zobiem, un daudzslāņu slīpēšanas tehnoloģija tika pieņemta patenta veidā 1995. gadā. Pareizi pielietojot slīpēšanas tehnoloģiju, PDC griešanas zobu lūzuma izturību var palielināt par 100%.
Astoņdesmitajos gados gan GE Company (ASV), gan Sumitomo Company (Japāna) pētīja kobalta noņemšanu no PDC zobu darba virsmas, lai uzlabotu zobu darba veiktspēju. Taču tie neguva komerciālus panākumus. Vēlāk Hycalog (ASV) izstrādāja un patentēja tehnoloģiju. Tika pierādīts, ka, ja metāla materiālu var noņemt no graudu spraugas, PDC zobu termiskā stabilitāte ievērojami uzlabojas, lai urbis varētu labāk urbt cietākos un abrazīvākos veidojumos. Šī kobalta noņemšanas tehnoloģija uzlabo PDC zobu nodilumizturību ļoti abrazīvos cieto iežu veidojumos un vēl vairāk paplašina PDC urbju pielietojuma klāstu.
Sākot ar 2000. gadu, PDC urbju pielietojums ir strauji paplašinājies. Veidojumi, kurus nevarēja urbt ar PDC urbjiem, pakāpeniski ir kļuvuši ekonomiski un droši urbjami ar PDC urbjiem.
Sākot ar 2004. gadu, urbšanas uzgaļu nozarē PDC urbšanas uzgaļu tirgus ieņēmumi aizņēma aptuveni 50%, un urbšanas attālums sasniedza gandrīz 60%. Šī izaugsme turpinās līdz pat šai dienai. Gandrīz visi pašlaik Ziemeļamerikas urbšanas lietojumprogrammās izmantotie uzgaļi ir PDC uzgaļi.
Īsāk sakot, kopš PDC griezējinstrumentu laišanas klajā 70. gados un sākotnējās lēnās izaugsmes, tie ir pakāpeniski veicinājuši urbšanas uzgaļu nozares nepārtrauktu attīstību naftas un gāzes izpētei un urbšanai. PDC tehnoloģijas ietekme uz urbšanas nozari ir milzīga.
Jaunie tirgus dalībnieki augstas kvalitātes PDC griešanas zobu ražošanā, kā arī lielie urbšanas uzņēmumi turpina vadīt inovatīvu materiālu un ražošanas procesu reformas un inovācijas, lai nepārtraukti uzlabotu PDC griešanas zobu un PDC urbju veiktspēju.
Publicēšanas laiks: 2023. gada 7. aprīlis