Поликристалды гауһар тасты компакт (PDC) және PDC бұрғы ұштары нарыққа бірнеше онжылдықтар бойы шығарылып келеді. Осы ұзақ уақыт ішінде PDC кескіші мен PDC бұрғы ұшы алғашқы кезеңдерінде көптеген қиындықтарға тап болды, сонымен қатар үлкен дамуды бастан кешірді. Біртіндеп, PDC ұштары PDC кескіші, ұштың тұрақтылығы және ұштың гидравликалық құрылымы үздіксіз жақсаруымен конус ұштарын біртіндеп алмастырды. PDC ұштары қазір әлемдегі жалпы бұрғылау көлемінің 90%-дан астамын алып жатыр.
PDC кескішті алғаш рет 1971 жылы General Electric (GE) компаниясы ойлап тапты. Мұнай-газ өнеркәсібіне арналған алғашқы PDC кескіштері 1973 жылы жасалды және 3 жылдық тәжірибелік және далалық сынақтардан кейін, ол карбидті түймелік кескіштерді ұсақтау әрекеттерінен әлдеқайда тиімді екені дәлелденгеннен кейін, 1976 жылы коммерциялық түрде енгізілді.
Ертеде PDC кескішінің құрылымы келесідей болды: карбидті дөңгелек ұшы (диаметрі 8,38 мм, қалыңдығы 2,8 мм) және ромб қабаты (бетінде қиғашсыз қалыңдығы 0,5 мм). Сол кезде Compax "шлак жүйесі" PDC кескіші де болды. Бұл кескіштің құрылымы келесідей болды: PDC compax цементтелген карбид шлакына дәнекерленеді, осылайша оны болат корпусты бұрғы ұшына орнату оңайырақ болады, осылайша бұрғы ұшын жобалаушыға үлкен ыңғайлылық береді.
1973 жылы GE Техастың оңтүстігіндегі Кинг Ранч аймағындағы ұңғымада алғашқы PDC қашауын сынақтан өткізді. Сынақ бұрғылау процесі кезінде қашауды тазалау мәселесі бар деп саналды. Дәнекерленген қосылыста үш тіс істен шықты, ал тағы екі тіс вольфрам карбидті бөлігімен бірге сынды. Кейінірек компания Колорадо штатының Гудзон аймағында екінші бұрғы қашауын сынақтан өткізді. Бұл бұрғы қашау тазалау мәселесіне арналған гидравликалық құрылымды жақсартты. Қақ құмтас-тақтатас түзілімдерінде жоғары бұрғылау жылдамдығымен жақсы өнімділікке қол жеткізді. Бірақ бұрғылау кезінде жоспарланған ұңғыма траекториясынан бірнеше ауытқулар болды және дәнекерлеу қосылысына байланысты PDC кескіштерінің аздап жоғалуы әлі де орын алды.
1974 жылдың сәуірінде АҚШ-тың Юта штатындағы Сан-Хуан аймағында үшінші бұрғы ұшы сыналды. Бұл ұш тіс құрылымы мен ұштың пішінін жақсартты. Ұш көршілес ұңғымадағы болат корпус конусының ұштарын ауыстырды, бірақ форсунка түсіп, ұш зақымдалды. Сол кезде бұл қатты қабат немесе ұштың құлауынан туындаған мәселе үшін бұрғылаудың соңына жақын орын алған деп саналды.
1974 жылдан 1976 жылға дейін әртүрлі бұрғылау ұштары компаниялары мен кәсіпкерлер PDC кескішіндегі әртүрлі жетілдірулерді бағалады. Көптеген бар мәселелер зерттеуге бағытталды. Мұндай зерттеу нәтижелері GE 1976 жылдың желтоқсанында іске қосқан Stratapax PDC тістеріне органикалық түрде біріктірілді.
Compax атауының Stratapax болып өзгеруі вольфрам карбидті тығыздағыштары бар қашаулар мен гауһар Compax қашаулары арасындағы шатасуды жоюға көмектесті.
90-жылдардың ортасында адамдар PDC кесу тістерінде фаска технологиясын кеңінен қолдана бастады, көп фаскалы технология 1995 жылы патент түрінде қабылданды. Егер фаска технологиясы дұрыс қолданылса, PDC кесу тістерінің сынуға төзімділігін 100%-ға арттыруға болады.
1980 жылдары GE компаниясы (АҚШ) және Sumitomo компаниясы (Жапония) тістердің жұмыс өнімділігін жақсарту үшін PDC тістерінің жұмыс бетінен кобальтты кетіруді зерттеді. Бірақ олар коммерциялық табысқа жете алмады. Кейінірек Hycalog (АҚШ) технологияны қайта жасап, патенттеді. Егер металл материалды түйіршік саңылауларынан алып тастауға болатын болса, PDC тістерінің термиялық тұрақтылығы айтарлықтай жақсаратыны, сондықтан қашау қаттырақ және абразивтірек түзілімдерде жақсырақ бұрғылана алатыны дәлелденді. Кобальтты кетірудің бұл технологиясы жоғары абразивті қатты жыныс түзілімдерінде PDC тістерінің тозуға төзімділігін жақсартады және PDC қашауларын қолдану ауқымын одан әрі кеңейтеді.
2000 жылдан бастап PDC қашауларын қолдану тез кеңейді. PDC қашауларымен бұрғылау мүмкін емес қабаттарды біртіндеп PDC бұрғылау қашауларымен үнемді және сенімді түрде бұрғылауға болатын болды.
2004 жылғы жағдай бойынша, бұрғылау қашаулары өнеркәсібінде PDC бұрғылау қашауларының нарықтық кірісі шамамен 50%-ды құрады, ал бұрғылау қашықтығы шамамен 60%-ға жетті. Бұл өсім бүгінгі күнге дейін жалғасуда. Қазіргі уақытта Солтүстік Американың бұрғылау қолданбаларында қолданылатындардың барлығы дерлік PDC қашаулары.
Қысқасы, 70-жылдары іске қосылып, бастапқыда баяу өскеннен бері, PDC кескіштері мұнай мен газды барлау және бұрғылау үшін бұрғылау қашаулары өнеркәсібінің үздіксіз дамуын біртіндеп ілгерілетті. PDC технологиясының бұрғылау өнеркәсібіне әсері өте зор.
Жоғары сапалы PDC кескіш тістері нарығына жаңадан келгендер, сондай-ақ ірі бұрғылау компаниялары PDC кескіш тістері мен PDC бұрғы қашауларының өнімділігін үнемі жақсарту үшін инновациялық материалдар мен өндіріс процестерін реформалау мен инновациялауды жалғастыруда.
Жарияланған уақыты: 07.04.2023