Kort historia om utveckling av borrkronor

Innan produktionstekniken för PDC var mogen, eller innan utvecklingen av PDC-borrkronor, använde vissa tillverkare polykristallin konstgjord diamant utan karbidsubstrat för att ersätta naturlig storkornig diamant för att tillverka ytmonterade borrkronor. Formen på polykristallina diamanter inkluderar cylindriska med en kon i ena änden, triangulärt block, skiva, rektangel, block, etc., såsom GE:s Geoset och Fomset, De Beers Syndax3 och Zhengzhou Sanmo Institutes TSP. Deras gemensamma drag är hög termisk stabilitet, det vill säga motståndskraft mot höga temperaturer på 1000 grader till 1100 grader, och kan sintras direkt till kronan på borrkronans kropp bestående av volframkarbidpulver och bindningsmetall som borrtänder för att krossa och skära bildningen.

 

Från 1969 till 1975 producerade Zhengzhou Third Grinding Institute flera JR20SN-2 polykristallina kristaller med olika diametrar.

De användes först för att tillverka impregnerade borrkronor som bibehåller diametern och brotschar för att borra i skikt under nivå 7 i gruvor. Sedan användes 6×6 mm polykristallina kristaller för att tillverka oljeskrapor. Tester utfördes i Shengli Oilfield. Med borrning till samma brunnsdjup på 2400 m som ett exempel, jämfört med hårdmetallskrapor, kan polykristallina skrapborrar spara 11,000 till 12,000 yuan per brunn och spara 78 % av tiden ; jämfört med rullborrkronor kan polykristallina skrapborrar spara mer än 50 % av kostnaderna och minska borrtiden med 5 till 8 dagar. Dessutom används geologiska kärnborrkronor och brotschar gjorda av 1,8 × 5 mm polykristallina kristaller och 2,5 × 5 mm polykristallina kristaller för att bibehålla diametern på metallurgiska, kolfälts- och geologiskt impregnerade borrkronor, och deras effekter liknar också naturliga diamanter.

 

Innan framgången med mitt lands egenutvecklade PDC i början av 1980-talet användes 6×6 mm polykristallin i stor utsträckning i kärnborr och vattenmelonskalformade helborrkronor för olje- och gasborrning. Triangulärt polykristallint block användes också i stor utsträckning vid tillverkning av kärnborr eller helborrningsborrkronor för medelhårda till hårda formationer (som kalksten och dolomit) och lätt nötande formationer. Sedan den storskaliga produktionen av inhemsk PDC på 1990-talet har polykristallin konstgjord diamant gradvis dragit sig tillbaka från borrmarknaden och har helt ersatts av PDC.

 

Utvecklingen och tillämpningen av PDC-borrkronor för olje- och gasborrning har gått igenom en avsevärd tid. Slaghållfastheten hos tidig PDC var inte hög och det förekom stratifiering. Dessutom fanns det problem med konstruktion och tillverkning av borrkronor och risk för olje- och gasborrning. Prestandan hos tillverkare av rullborrkronor, som upptog en stor del av borrmarknaden, var inte så aktiv. Därför stötte utvecklingen och tillämpningen av PDC-borrkronor på stora svårigheter och motstånd.

 

Mellan 1973 och 1975 använde USA GE:s 8,38×2,8 mm, 0,5 mm tjocka diamantlager PDC (Compax) svetsade till karbidtandpelare och sedan installerade på stålborr för testning. En stor mängd originaltestdata visade att PDC kan ersätta naturliga diamanter på ytmonterade borrkronor som används för att borra de hårdaste och mest abrasiva stenarna. Men med tanke på PDC:s struktur- och prestandaegenskaper och det faktum att de flesta olje- och gasformationer är mjuka till medelhårda formationer, har borrkronatillverkare fokuserat på tillämpningen av PDC på oljeborrningsmarknaden, som har betydande marknadsutsikter. Drilling Research Center vid University of Tulsa i USA deltog i den initiala designen av den platta PDC-borrkronan och genomförde nyckeltester på själva PDC:n. Under denna period genomförde GE tester på fyra PDC-borrkronor i södra Texas, Colorado, Utah och Upper Michigan, vilket avslöjade några problem med PDC-kolonntänder, borrkronors design och tillverkning.

 

Efter att problemen i de första testerna var lösta lanserade GE Stratapax-serien av PDC-produkter för borrkronor i december 1976. Dess prestanda förbättrades, den var mer slagtålig och den var lättare att fästa på borrkronans kropp. Samtidigt genomförde Diamant B0art några relativt framgångsrika PDC-borrtester i saltstenarna i Persiska viken och Nordsjön, och Eastman Christensen genomförde några relativt framgångsrika PDC-borrtester i Nordsjön.

 

Efter ovanstående preliminära utforskande tester, från slutet av 1980-talet till idag, har PDC-tillverkare gjort en rad förbättringar och innovationer av PDC, vilket avsevärt har förbättrat PDC:s olika prestanda. Eftersom energimarknaden blomstrar och råoljepriserna fortsätter att nå nya toppar, har stora borrkronor aktivt utvecklat en serie nya PDC-borrkronor med oljebolag för att förbättra användningseffekten och utöka användningsområdet.