Puuritera väljatöötamise lühiajalugu

Enne PDC tootmistehnoloogia valmimist või enne PDC puuriterade väljatöötamist kasutasid mõned tootjad polükristallilist tehisteemanti ilma karbiidsubstraadita, et asendada naturaalne suureteraline teemant, et toota pinnale paigaldatavaid puuriterasid. Polükristalliliste teemantide kuju on silindriline, mille ühes otsas on koonus, kolmnurkne plokk, ketas, ristkülik, plokk jne, nagu GE Geoset ja Fomset, De Beersi Syndax3 ja Zhengzhou Sanmo Instituudi TSP. Nende ühine omadus on kõrge termiline stabiilsus, st vastupidavus kõrgetele temperatuuridele 1000 kuni 1100 kraadi, ja neid saab otse paagutada volframkarbiidi pulbrist ja sidemetallist koosneva puuri korpuse krooni külge, kui puurihammasid purustamiseks ja lõikamiseks. moodustumist.

 

Aastatel 1969–1975 tootis Zhengzhou Kolmas lihvimisinstituut mitu erineva läbimõõduga polükristallilist kristalli JR20SN-2.

Neid kasutati esmakordselt läbimõõtu säilitavate immutatud puuriterade ja hõõritsa tootmiseks kaevandustes 7. tasemest madalamate kihtide puurimiseks. Seejärel kasutati õlikaabitsate puuriterade valmistamiseks 6 × 6 mm polükristallilisi kristalle. Katsed viidi läbi Shengli naftaväljal. Võttes näiteks puurimise samasse kaevu sügavusse 2400 m, võivad polükristallilised kaabitsapuurid, võrreldes karbiidist kaabitsapuuritega, säästa 11,000 kuni 12,000 jüaani kaevu kohta ja säästa 78% ajast ; Võrreldes rullpuuritega, võivad polükristallilised kaabitsapuurid säästa rohkem kui 50% kuludest ja lühendada puurimisaega 5–8 päeva võrra. Lisaks kasutatakse metallurgia-, söevälja- ja geoloogiliselt immutatud puuriterade läbimõõdu säilitamiseks 1,8×5mm polükristallilistest kristallidest ja 2,5×5mm polükristallilistest kristallidest valmistatud geoloogilise südamikuga puuriterasid ja hõõritsat, mille toime on samuti sarnane looduslike teemantidega.

 

Enne minu kodumaa enda väljatöötatud PDC edu 1980. aastate alguses kasutati 6 × 6 mm polükristallilist laialdast puuriterade ja arbuusikoore kujuliste täispuuritavate puuriterade jaoks nafta- ja gaasipuurimiseks. Kolmnurkset polükristallilist plokkplokki kasutati laialdaselt ka keskkõvade kuni kõvade moodustiste (nt lubjakivi ja dolomiit) ja kergelt abrasiivsete moodustiste jaoks mõeldud puurimis- või täispuuritavate puuriterade valmistamisel. Alates kodumaise PDC suuremahulisest tootmisest 1990. aastatel on polükristalliline tehisteemant puurimisturult järk-järgult taandunud ja on täielikult asendatud PDC-ga.

 

Nafta- ja gaasipuurimiseks kasutatavate PDC-puuride väljatöötamine ja kasutamine on läbinud märkimisväärse aja. Varase PDC löögikindlus ei olnud kõrge ja esines kihistumist. Lisaks oli probleeme puuriterade projekteerimise ja valmistamisega ning nafta- ja gaasipuurimise oht. Puurimise turust suure osa hõivanud rullpuurite tootjate tegevus ei olnud nii aktiivne. Seetõttu tekkis PDC puuriterade väljatöötamisel ja rakendamisel suuri raskusi ja vastupanu.

 

Aastatel 1973–1975 kasutasid Ameerika Ühendriigid GE 8,38 × 2,8 mm 0,5 mm paksuse teemantkihiga PDC-d (Compax), mis oli keevitatud karbiidist hambasammastele ja paigaldati seejärel katsetamiseks terasest puuriteradele. Suur hulk esialgseid katseandmeid näitas, et PDC võib asendada looduslikke teemante pinnale paigaldatud puuriteradel, mida kasutatakse kõige kõvemate ja abrasiivsemate kivimite puurimiseks. Arvestades aga PDC struktuuri- ja tööomadusi ning asjaolu, et enamik nafta- ja gaasimoodustisi on pehmed kuni keskmise kõvadusega kihistused, on puuriteratootjad keskendunud PDC kasutamisele naftapuurimise turul, millel on märkimisväärsed turuväljavaated. Ameerika Ühendriikide Tulsa ülikooli puurimisuuringute keskus osales lameda PDC puuri esialgses projekteerimises ja viis läbi PDC enda põhitestid. Sel perioodil katsetas GE Lõuna-Texases, Colorados, Utahis ja Ülem-Michiganis nelja PDC puuriteraga, paljastades mõned probleemid PDC kolonni hammaste, puuritera disaini ja tootmisega.

 

Pärast esialgsete katsete probleemide lahendamist tõi GE 1976. aasta detsembris turule puuriteradele mõeldud PDC-toodete seeria Stratapax. Selle jõudlus paranes, see oli löögikindlam ja seda oli lihtsam puuri korpuse külge kinnitada. Samal ajal viis Diamant B0art läbi mõned suhteliselt edukad PDC puuritestid Pärsia lahes ja Põhjamere soolakivimites ning Eastman Christensen viis Põhjameres läbi mõned suhteliselt edukad PDC-puuride katsetused.

 

Pärast ülaltoodud esialgseid uurimuslikke katseid, alates 1980. aastate lõpust kuni tänapäevani, on PDC tootjad teinud PDC-s mitmeid täiustusi ja uuendusi, mis on oluliselt parandanud PDC erinevaid jõudlusi. Kuna energiaturg õitseb ja toornafta hinnad tõusevad jätkuvalt kõrgele tasemele, on suuremad puuriteratootjad koos naftafirmadega aktiivselt välja töötanud mitmeid uusi PDC puuriterasid, et parandada kasutusefekti ja laiendada kasutusvaldkonda.