Polikristalin elmas kompakt (PDC) ve PDC matkap uçları, piyasaya birkaç on yıldır sunulmaktadır. Bu uzun süre boyunca PDC kesici ve PDC matkap uçları, ilk aşamalarında birçok aksilik yaşamış, aynı zamanda büyük bir gelişme kaydetmiştir. Yavaş ama nihayetinde, PDC kesici, uç stabilitesi ve uç hidrolik yapısındaki sürekli iyileştirmelerle PDC uçları, konik uçların yerini kademeli olarak almıştır. PDC uçları şu anda dünyadaki toplam sondaj alanının %90'ından fazlasını kaplamaktadır.
PDC kesici, ilk olarak 1971 yılında General Electric (GE) tarafından icat edildi. Petrol ve gaz endüstrisi için ilk PDC kesiciler 1973 yılında üretildi ve 3 yıllık deneysel ve saha testlerinden sonra, karbür düğme uçlarının ezme etkisinden çok daha verimli olduğu kanıtlandıktan sonra 1976 yılında ticari olarak piyasaya sürüldü.
İlk zamanlarda PDC kesicinin yapısı şöyleydi: karbür yuvarlak uç (çap 8,38 mm, kalınlık 2,8 mm) ve elmas tabaka (yüzeyde pahsız 0,5 mm kalınlık). O zamanlar ayrıca Compax "slug sistemi" PDC kesici de vardı. Bu kesicinin yapısı şöyleydi: PDC Compax, çimentolu karbür slug'a kaynaklanarak çelik gövdeli matkap ucuna daha kolay monte edilebiliyor ve böylece matkap ucu tasarımcısına daha fazla kolaylık sağlıyordu.
GE, 1973 yılında ilk PDC matkap ucunu Teksas'ın güneyindeki King Ranch bölgesinde bir kuyuda test etti. Test sondajı sırasında, matkap ucunun temizleme sorunu olduğu düşünüldü. Lehimli bağlantıdan üç diş kırıldı ve diğer iki diş de tungsten karbür kısımla birlikte kırıldı. Daha sonra şirket, Colorado'nun Hudson bölgesinde ikinci bir matkap ucunu test etti. Bu matkap ucu, temizleme sorunu için hidrolik yapıyı iyileştirmişti. Matkap ucu, hızlı sondaj hızıyla kumtaşı-şeyl oluşumlarında daha iyi performans gösterdi. Ancak sondaj sırasında planlanan kuyu yörüngesinden birkaç sapma oldu ve lehim bağlantısı nedeniyle az miktarda PDC kesici kaybı meydana geldi.
Nisan 1974'te, ABD'nin Utah eyaletindeki San Juan bölgesinde üçüncü bir matkap ucu test edildi. Bu uç, diş yapısını ve uç şeklini iyileştirmişti. Bitişik kuyudaki çelik gövdeli konik uçların yerini aldı, ancak nozul düştü ve uç hasar gördü. O zamanlar, bunun sert bir formasyonda sondajın sonuna yakın bir zamanda veya düşen nozuldan kaynaklanan bir sorun olduğu düşünülmüştü.
1974'ten 1976'ya kadar çeşitli matkap ucu şirketleri ve girişimciler, PDC kesici uçlarında çeşitli iyileştirmeleri değerlendirdi. Mevcut birçok sorun araştırma konusu oldu. Bu araştırma sonuçları, GE tarafından Aralık 1976'da piyasaya sürülen Stratapax PDC dişlerine organik olarak entegre edildi.
Compax'tan Stratapax'a isim değişikliği, matkap ucu sektöründe tungsten karbür kompakt uçlu matkap uçları ile elmas Compax uçlar arasındaki karışıklığı ortadan kaldırmaya yardımcı oldu.
90'lı yılların ortalarında, PDC kesici dişlerinde pah kırma teknolojisi yaygın olarak kullanılmaya başlandı ve çoklu pah kırma teknolojisi 1995 yılında patentle tescil edildi. Pah kırma teknolojisi doğru uygulandığında, PDC kesici dişlerinin kırılma direnci %100 oranında artırılabiliyor.
1980'lerde hem GE Şirketi (ABD) hem de Sumitomo Şirketi (Japonya), PDC dişlerinin çalışma performansını iyileştirmek için çalışma yüzeyinden kobaltın uzaklaştırılması üzerine çalışmalar yaptı. Ancak ticari başarı elde edemediler. Daha sonra Hycalog (ABD) tarafından bir teknoloji yeniden geliştirildi ve patentlendi. Metal malzemenin tane aralığından uzaklaştırılması durumunda, PDC dişlerinin termal stabilitesinin büyük ölçüde iyileştirileceği ve böylece matkap ucunun daha sert ve aşındırıcı oluşumlarda daha iyi delme yapabileceği kanıtlandı. Bu kobalt uzaklaştırma teknolojisi, yüksek aşındırıcı sert kaya oluşumlarında PDC dişlerinin aşınma direncini artırır ve PDC matkap uçlarının uygulama alanını daha da genişletir.
2000 yılından itibaren PDC matkap uçlarının kullanım alanı hızla genişledi. PDC matkap uçlarıyla delinmesi mümkün olmayan formasyonlar, zamanla PDC matkap uçlarıyla ekonomik ve güvenilir bir şekilde delinebilir hale geldi.
2004 yılı itibarıyla, matkap ucu sektöründe PDC matkap uçlarının pazar geliri yaklaşık %50'yi, delme mesafesi ise neredeyse %60'ı oluşturuyordu. Bu büyüme günümüze kadar devam etmektedir. Kuzey Amerika'daki sondaj uygulamalarında şu anda kullanılanların neredeyse tamamı PDC matkap uçlarıdır.
Özetle, 70'lerde piyasaya sürülmesinden ve ilk yavaş büyüme döneminden bu yana, PDC kesiciler, petrol ve doğalgaz arama ve sondajı için matkap ucu endüstrisinin sürekli gelişimini kademeli olarak desteklemiştir. PDC teknolojisinin sondaj endüstrisi üzerindeki etkisi çok büyüktür.
Yüksek kaliteli PDC kesici diş pazarındaki yeni oyuncular ve büyük matkap şirketleri, PDC kesici dişlerin ve PDC matkap uçlarının performansının sürekli olarak iyileştirilebilmesi için yenilikçi malzemeler ve üretim süreçlerinde reform ve inovasyona öncülük etmeye devam etmektedir.
Yayın tarihi: 07-08-2023