As brocas compactas de diamante policristalino (PDC) e PDC foram introduzidas no mercado há várias décadas.Durante esse longo período, o cortador PDC e a broca PDC passaram por muitos contratempos em seus estágios iniciais e também experimentaram um grande desenvolvimento.Lentamente, mas finalmente, as brocas PDC substituíram gradualmente as brocas cônicas com melhorias contínuas no cortador PDC, estabilidade da broca e estrutura hidráulica da broca.Os bits PDC agora ocupam mais de 90% do total de imagens de perfuração no mundo.
O cortador PDC foi inventado pela primeira vez pela General Electric (GE) em 1971. Os primeiros cortadores PDC para a indústria de petróleo e gás foram feitos em 1973 e com 3 anos de testes experimentais e de campo, foi introduzido comercialmente em 1976 depois de ter sido comprovado muito mais eficiente do que ações de esmagamento de bits de botão de metal duro.
Antigamente, a estrutura da fresa PDC era assim: uma ponta redonda de metal duro (diâmetro 8,38 mm, espessura 2,8 mm) e uma camada de diamante (espessura 0,5 mm sem chanfro na superfície).Naquela época, havia também um cortador PDC "slug system" Compax.A estrutura desta fresa era assim: o PDC compax foi soldado ao inserto de metal duro para que fosse mais fácil de instalar na broca com corpo de aço, trazendo maior comodidade ao projetista da broca.
Em 1973, a GE testou sua primeira broca PDC em um poço na área de King Ranch, no sul do Texas.Durante o processo de perfuração de teste, considerou-se que existia o problema de limpeza da broca.Três dentes falharam na junta soldada e dois outros dentes quebraram junto com a peça de carboneto de tungstênio.Mais tarde, a empresa testou uma segunda broca na área de Hudson, no Colorado.Esta broca melhorou a estrutura hidráulica para o problema de limpeza.A broca alcançou melhor desempenho em formações de arenito-xisto com alta velocidade de perfuração.Mas há vários desvios da trajetória planejada do poço durante a perfuração, e uma pequena quantidade de perda dos cortadores PDC ainda ocorreu devido à conexão de brasagem.
Em abril de 1974, uma terceira broca foi testada na área de San Juan, em Utah, EUA.Esta broca melhorou a estrutura dentária e o formato da broca.A broca substituiu as brocas cônicas do corpo de aço no poço adjacente, mas o bico caiu e a broca foi danificada.Naquela época, considerava-se que ocorria próximo ao final da perfuração uma formação dura, ou um problema causado pela queda do bocal.
De 1974 a 1976, várias empresas e empresários de brocas avaliaram várias melhorias no cortador PDC.Muitos problemas existentes estavam focados na pesquisa.Tais resultados de pesquisa foram integrados organicamente nos dentes Stratapax PDC, lançados pela GE em dezembro de 1976.
A mudança de nome de Compax para Stratapax ajudou a eliminar a confusão na indústria de brocas entre brocas compactas de carboneto de tungstênio e Compax de diamante.
Em meados dos anos 90, as pessoas começaram a usar amplamente a tecnologia de chanfro nos dentes de corte do PDC, a tecnologia multi-chanfro foi adotada na forma de patente em 1995. Se a tecnologia de chanfro for aplicada corretamente, a resistência à fratura dos dentes de corte do PDC pode ser aumentado em 100%.
Na década de 1980, tanto a GE Company (EUA) quanto a Sumitomo Company (Japão) estudaram a remoção de cobalto da superfície de trabalho dos dentes PDC para melhorar o desempenho de trabalho dos dentes.Mas eles não alcançaram sucesso comercial.Uma tecnologia foi posteriormente desenvolvida e patenteada pela Hycalog (EUA).Foi provado que se o material metálico puder ser removido da abertura do grão, a estabilidade térmica dos dentes do PDC será bastante melhorada para que a broca possa perfurar melhor em formações mais duras e abrasivas.Esta tecnologia de remoção de cobalto melhora a resistência ao desgaste dos dentes PDC em formações rochosas altamente abrasivas e amplia ainda mais a gama de aplicações das brocas PDC.
A partir de 2000, a aplicação de bits PDC expandiu-se rapidamente.As formações que não podiam ser perfuradas com brocas PDC tornaram-se gradualmente capazes de serem perfuradas de forma econômica e confiável com brocas PDC.
A partir de 2004, na indústria de brocas, a receita de mercado das brocas PDC ocupava cerca de 50% e a distância de perfuração atingiu quase 60%.Esse crescimento continua até hoje.Quase todas as brocas PDC usadas atualmente em aplicações de perfuração na América do Norte são brocas PDC.
Em suma, desde que foram lançados na década de 70 e experimentaram o seu lento crescimento inicial, os cortadores PDC promoveram gradualmente o desenvolvimento contínuo da indústria de brocas para exploração e perfuração de petróleo e gás.O impacto da tecnologia PDC na indústria de perfuração é enorme.
Novos participantes no mercado de dentes cortantes PDC de alta qualidade, bem como grandes empresas de perfuração, continuam a liderar a reforma e inovação de materiais e processos de produção inovadores para que o desempenho dos dentes cortantes PDC e das brocas PDC possa ser continuamente melhorado.
Horário da postagem: 07 de abril de 2023