Stutt saga um þróun borbita

Jan 03, 2026

Skildu eftir skilaboð

Áður en PDC framleiðslutæknin þroskaðist, eða réttara sagt, áður en PDC borar voru að fullu þróaðir, notuðu sumir framleiðendur fjölkristallaðan tilbúið demantur án sementaðs karbíðs undirlags til að skipta um stóra náttúrulega demönta við framleiðslu á yfirborðs-settum borum. Fjölkristallaður demantur kemur í ýmsum stærðum, þar á meðal sívalur með keilulaga enda, þríhyrningslaga kubba, diska, ferhyrninga og kubba.

 

Sem dæmi má nefna Geoset og Fomset frá GE, Syndax3 frá De Beers og TSP frá Zhengzhou Institute of Abrasives. Sameiginlegt einkenni þeirra er mikill varmastöðugleiki, sem þýðir að þeir þola háan hita frá 1000 gráður til 1100 gráður og hægt er að sintra beint á kórónu borholunnar, sem er samsett úr wolframkarbíðdufti og bindiefnismálmi, til að virka sem skurðtennur til að brjóta og skera í gegnum bergmyndanir.

 

Frá 1969 til 1975 framleiddi Zhengzhou Institute of Abrasives nokkrar gerðir af JR20SN-2 fjölkristalluðum demöntum með mismunandi þvermál. Þeir voru upphaflega notaðir við framleiðslu gegndreyptra bora og rýma til að viðhalda holuþvermáli, borað í gegnum bergmyndanir undir stigi 7 í námum. Síðar voru 6×6 mm fjölkristallaðir demantar notaðir til að framleiða dráttarbita á olíuvöllum, sem voru prófaðir í Shengli olíusvæðinu. Með því að taka borun á 2400 m dýpi sem dæmi, sparaði fjölkristallaða dragbitinn 11.000 til 12.000 Yuan á hverja holu og 78% af tímanum samanborið við sementað karbíð dragbita; samanborið við keilubita, sparaði það meira en 50% í kostnaði og stytti borunartíma um 5 til 8 daga. Að auki voru 1,8 × 5 mm fjölkristallaðir demantar notaðir í jarðfræðilega kjarnabita og reamers og 2,5 × 5 mm fjölkristallaðir demantar voru notaðir til að viðhalda þvermáli gegndreyptra borbita í málmvinnslu, kolasviðum og jarðfræði, með svipuðum árangri og náttúrulegum demöntum.

 

Snemma á níunda áratugnum, áður en land mitt þróaði sína eigin PDC tækni með góðum árangri, voru 6×6 mm fjölkristallaðir demantar mikið notaðir í kjarnabita og full-bora (vatnsmelónu-laga bita) fyrir olíu- og gasboranir. Þríhyrndir blokkar-lagaðir fjölkristallaðir demöntar voru einnig mikið notaðir við framleiðslu á kjarna- eða heilbora-bora fyrir miðlungs-harðar til harðar myndanir (eins og kalksteinn og dólómít) og örlítið slípiefni. Frá því að stórframleiðsla á innanlandsframleiddum PDC á tíunda áratug síðustu aldar dró sig smám saman út af bormarkaðnum og PDC var skipt út fyrir PDC.

 

Rannsóknir og þróun og beiting PDC bora fyrir olíu- og gasboranir tók töluverðan tíma. Snemma PDCs höfðu litla höggþol og sýndu delamination, ásamt vandamálum í hönnun og framleiðslu borbita, og meðfæddri áhættu af olíu- og gasborun. Framleiðendur keilubora, sem voru með stóran hlut af bormarkaðnum, voru ekki mjög frumkvöðlar, þannig að rannsóknir og beiting PDC-bora lentu í verulegum erfiðleikum og viðnám.

 

Milli 1973 og 1975 gerðu Bandaríkin prófanir með því að nota 8,38 × 2,8 mm PDC (Compax) með 0,5 mm þykku demantslagi framleitt af GE, sem voru soðnar á karbíðinnlegg og síðan festar á stálbora. Mikið magn af fyrstu prófunargögnum sýndi að PDC gæti komið í stað náttúrulegra demönta sem notaðir eru í yfirborðs-settborar til að bora hörðustu og slípandi steinana. Hins vegar, með hliðsjón af uppbyggingu og afköstareiginleikum PDC og þeirri staðreynd að flestar olíu- og gasmyndanir eru mjúkar til meðal-harðar, beittu borkronaframleiðendur beitingu PDC á olíuborunarmarkaðinn, sem hafði umtalsverða markaðsmöguleika. Borrannsóknamiðstöðin við háskólann í Tulsa tók þátt í frumhönnun planra PDC bora og framkvæmdi lykilprófanir á PDC sjálfum. Á þessu tímabili gerði GE prófanir á fjórum PDC-borum í Suður-Texas, Colorado, Utah og Upper Michigan, sem leiddi í ljós nokkur vandamál með PDC-innskot, borholahönnun og framleiðslu.

 

Eftir að hafa leyst vandamálin sem komu upp í fyrstu prófunum, í desember 1976, setti GE Stratapax röð af PDC vörum á markað sérstaklega fyrir bora, sem höfðu betri afköst, voru -þolnari fyrir höggi og auðveldara var að festa þær við borholsbolinn. Á sama tíma gerði Diamant Boart nokkrar tiltölulega vel heppnaðar PDC borborprófanir í saltmyndunum í Persaflóa og Norðursjó og Eastman Christensen gerði einnig prófanir í Norðursjó. Í kjölfar fyrstu könnunarprófana sem lýst er hér að ofan, frá því seint á níunda áratugnum til dagsins í dag, hafa PDC framleiðendur gert röð endurbóta og nýjunga á PDC bitum, sem aukið afköst þeirra verulega. Á sama tíma hafa helstu borafyrirtæki, knúin áfram af mikilli uppsveiflu á orkumarkaði og stöðugt hækkandi hráolíuverði, unnið virkt samstarf við olíufyrirtæki til að þróa röð nýrra PDC bora, bæta afköst þeirra og auka notkunarsvið þeirra.

 

Frá því á tíunda áratugnum hefur verulegar framfarir átt sér stað í að takast á við vandamál sem upp koma þegar borað er í gegnum leirsteinsmyndanir með því að bæta vökva borvökva til að stjórna bitakúlu í leirsteini. Mikil þróun í PDC borum var uppgötvun Amoco að aðalorsök bitaskemmda var snúningshlaup (wobble). Þetta leiddi til þróunar á andstæðingi-hönnunartækni. Borbitaframleiðendur, frá hönnunarsjónarmiði, tóku upp röð af-sveifluhönnunaraðferðum fyrir uppröðun skurðar, uppbygging blaða og lögun bitasniðs, sem lágmarkaði snúningshlaup. Ennfremur setti Eastman Christensen Amoco gegn-sveifluvörninni á markað, með því að nota bitastöðugleikabúnað til að draga úr alvarlegu sveifluálagi sem veldur skemmdum við borun, og setti formlega á markað-snúningshringsborar. Þessir bitar eru sérstaklega hagstæðir þegar borað er í gegnum-fjöllaga (misleit) bergmyndanir. Að auki hefur lögun bitakórónu þróast úr flötu lögun í vatnsmelóna-líkt lögun með 3-8 blöðum eða jafnvel fleiri blöðum (heilísk).

 

Önnur ástæða fyrir stöðugum umbótum og nýsköpun PDC borbita er þróun og beiting nútímalegra og flóknari tölvugagnalíkanakerfa (CAD/CAM), ásamt sannprófun á rannsóknarstofu, sem eykur líkur á árangursríkri beitingu bita. Í mínu landi var þróun PDC bora á eftir Bandaríkjunum um það bil 15 ár vegna áhrifa innlendrar framleiðslutakmarkana. Um miðjan -1980 hófu einingar eins og Jianghan borbitaverksmiðjan, Dagang General Machinery Plant Drilling Research Institute og Peking Petroleum University að þróa PDC bora. Eftir stofnun Sichuan Christensen Diamond Drill Bit Company árið 1985 og Xinjiang DBS Drill Bit & Tool Company árið 1990, kynntu þessi fyrirtæki þroskaða erlenda PDC borbitatækni og síðari nýja tækni. Þeir notuðu hágæða og áreiðanlegt PDC efni framleitt af GE, DeBeers og USS, og framleiddir borar þeirra sýndu framúrskarandi frammistöðu í borunaraðgerðum, sem ruddi brautina fyrir hraðri þróun og beitingu PDC borbita í mínu landi og sýndu björtu horfur PDC bora á olíu- og jarðgasboramarkaði. Hins vegar, vegna mikils kostnaðar við bora og dýrs verðs þeirra, var beiting þeirra aðallega takmörkuð við olíusvæði á Xinjiang svæðinu og aflandsolíusvæðum.

 

Hringdu í okkur