Polykrystallinske diamantkompaktbor (PDC) og PDC-bor har blitt introdusert på markedet i flere tiår. I løpet av denne lange tiden har PDC-kuttere og PDC-borkroner opplevd mange tilbakeslag i sine tidlige stadier, og også gjennomgått en stor utvikling. Sakte, men sikkert har PDC-borkroner gradvis erstattet koniske borkroner med kontinuerlige forbedringer i PDC-kutter, borkrones stabilitet og borkrones hydrauliske struktur. PDC-borkroner opptar nå mer enn 90 % av det totale borearealet i verden.
PDC-kutteren ble først oppfunnet av General Electric (GE) i 1971. De første PDC-kutterne for olje- og gassindustrien ble laget i 1973, og etter 3 år med eksperimentell og felttesting ble den introdusert kommersielt i 1976 etter at den viste seg å være mye mer effektiv enn knusingen av hardmetallknappbor.
I tidlige tider var PDC-kutterens struktur slik: en rund karbidspiss (diameter 8,38 mm, tykkelse 2,8 mm) og et diamantlag (tykkelse 0,5 mm uten avfasing på overflaten). På den tiden fantes det også en Compax PDC-kutter med "slug system". Strukturen til denne kutteren var slik: PDC compax sveises til sementert karbidsplugg slik at den kunne være enklere å installere på stålborkronen, noe som ga større bekvemmelighet for borkronedesigneren.
I 1973 testet GE sin tidlige PDC-borekrone i en brønn i King Ranch-området i sørlige Texas. Under testboreprosessen ble det ansett at det var et rengjøringsproblem med borekronen. Tre tenner sviktet ved loddeforbindelsen, og to andre tenner knakk sammen med wolframkarbiddelen. Senere testet selskapet en andre borekrone i Hudson-området i Colorado. Denne borekronen har forbedret den hydrauliske strukturen for rengjøringsproblemet. Borekronen har oppnådd bedre ytelse i sandstein-skiferformasjoner med høy borehastighet. Men det er flere avvik fra den planlagte borehullsbanen under boring, og det oppsto fortsatt et lite tap av PDC-kuttere på grunn av loddeforbindelsen.
I april 1974 ble en tredje borekrone testet i San Juan-området i Utah, USA. Denne borekronen har forbedret tannstrukturen og borekroneformen. Borekronen erstattet stålkjegleborene i den tilstøtende brønnen, men dysen falt ned og borekronen ble skadet. På den tiden ble det ansett at det oppsto nær slutten av boringen på grunn av en hard formasjon, eller et problem forårsaket av den fallende dysen.
Fra 1974 til 1976 evaluerte diverse borekroneselskaper og gründere ulike forbedringer i PDC-kuttere. Mange eksisterende problemer ble fokusert på forskning. Slike forskningsresultater ble organisk integrert i Stratapax PDC-tennene, lansert av GE i desember 1976.
Navneendringen fra Compax til Stratapax bidro til å eliminere forvirringen i borehullindustrien mellom bor med wolframkarbid-kompakter og diamant-Compax.
På midten av 90-tallet begynte folk å bruke avfasingsteknologi på PDC-skjæretenner i stor grad, og multi-avfasingsteknologien ble tatt i bruk i form av et patent i 1995. Hvis avfasingsteknologien brukes riktig, kan bruddmotstanden til PDC-skjæretennene økes med 100 %.
På 1980-tallet studerte både GE Company (USA) og Sumitomo Company (Japan) fjerning av kobolt fra arbeidsflaten til PDC-tenner for å forbedre tennenes ytelse. Men de oppnådde ingen kommersiell suksess. En teknologi ble senere reutviklet og patentert av Hycalog (USA). Det ble bevist at hvis metallmaterialet kan fjernes fra korngapet, vil den termiske stabiliteten til PDC-tennene bli betraktelig forbedret, slik at borekronen kan bore bedre i hardere og mer slipende formasjoner. Denne koboltfjerningsteknologien forbedrer slitestyrken til PDC-tennene i svært slipende harde bergformasjoner og utvider ytterligere bruksområdet for PDC-borekroner.
Fra år 2000 har bruken av PDC-borekroner økt raskt. Formasjoner som ikke kunne bores med PDC-borekroner, har gradvis blitt mulige å bore økonomisk og pålitelig med PDC-borekroner.
I 2004 utgjorde markedsinntektene for PDC-borkroner omtrent 50 % i borekroneindustrien, og boreavstanden nådde nesten 60 %. Denne veksten fortsetter den dag i dag. Nesten alle PDC-borkroner som brukes i boreapplikasjoner i Nord-Amerika for tiden.
Kort sagt, siden lanseringen på 70-tallet og den innledende langsomme veksten, har PDC-kuttere gradvis fremmet den kontinuerlige utviklingen av borekroneindustrien for olje- og gassleting og -boring. PDC-teknologi har hatt enorm innvirkning på boreindustrien.
Nye aktører i markedet for PDC-skjæretenner av høy kvalitet, samt store boreselskaper, fortsetter å lede an i reformen og innovasjonen av innovative materialer og produksjonsprosesser, slik at ytelsen til PDC-skjæretenner og PDC-borkroner kontinuerlig kan forbedres.
Publisert: 07.04.2023