Trumpa grąžto kūrimo istorija

Kai PDC gamybos technologija dar nebuvo subrendusi arba kol nebuvo sukurti PDC grąžtai, kai kurie gamintojai naudojo polikristalinį dirbtinį deimantą be karbido pagrindo, kad pakeistų natūralų stambiagrūdį deimantą, gamindami ant paviršiaus montuojamus grąžtus. Polikristalinių deimantų forma yra cilindrinė su kūgiu viename gale, trikampis blokas, diskas, stačiakampis, blokas ir kt., pvz., GE Geoset ir Fomset, De Beers Syndax3 ir Zhengzhou Sanmo instituto TSP. Jų bendras bruožas yra didelis terminis stabilumas, ty atsparumas aukštai temperatūrai nuo 1000 laipsnių iki 1100 laipsnių, ir gali būti tiesiogiai sukepinamas prie grąžto korpuso, sudaryto iš volframo karbido miltelių ir jungiamojo metalo, vainiko, kaip grąžto dantis smulkinti ir pjauti. formavimas.

 

1969–1975 m. Džengdžou trečiasis šlifavimo institutas gamino kelis skirtingo skersmens JR20SN-2 polikristalinius kristalus.

Iš pradžių jie buvo naudojami skersmenį išlaikantiems impregnuotiems grąžtams ir gręžtuvui gaminti, kad kasyklose būtų gręžiami sluoksniai, esantys žemiau 7 lygio. Tada 6 × 6 mm polikristaliniai kristalai buvo naudojami alyvos grandiklio grąžtams gaminti. Bandymai buvo atlikti Shengli naftos telkinyje. Pavyzdžiui, gręžiant į tą patį 2400 m gylį, polikristaliniai grandiklio grąžtai gali sutaupyti nuo 11,000 iki 12,000 juanių vienam gręžiniui ir sutaupyti 78 % laiko. ; Palyginti su ritininiais grąžtais, polikristaliniai grandiklio grąžtai gali sutaupyti daugiau nei 50 % išlaidų ir sutrumpinti gręžimo laiką 5–8 dienomis. Be to, metalurgijos, anglies telkinių ir geologiniu būdu impregnuotų grąžtų skersmeniui palaikyti naudojami geologiniai gręžtuvai ir stulpelis iš 1,8×5 mm polikristalinių kristalų ir 2,5×5 mm polikristalinių kristalų, o jų poveikis taip pat panašus į natūralių deimantų.

 

Prieš tai, kai devintojo dešimtmečio pradžioje mano šalyje pasisekdavo savarankiškai sukurtas PDC, 6 × 6 mm polikristalinis buvo plačiai naudojamas šerdies grąžtams ir arbūzo žievelės formos pilno gręžimo grąžtams naftos ir dujų gręžimui. Trikampis polikristalinis blokas taip pat buvo plačiai naudojamas gaminant šerdies arba pilno gręžimo grąžtus vidutinio kietumo ir kietiems dariniams (pvz., kalkakmeniui ir dolomitui) ir šiek tiek abrazyviems dariniams. Nuo didelio masto vietinio PDC gamybos 1990-aisiais polikristalinis dirbtinis deimantas palaipsniui pasitraukė iš gręžimo rinkos ir buvo visiškai pakeistas PDC.

 

PDC grąžtai, skirti naftos ir dujų gręžimui, buvo kuriami ir naudojami ilgą laiką. Ankstyvojo PDC atsparumas smūgiams nebuvo didelis ir buvo stratifikacija. Be to, iškilo problemų projektuojant ir gaminant grąžtus ir kilo naftos bei dujų gręžimo rizika. Didelę gręžimo rinkos dalį užėmusių ritininių grąžtų gamintojų veikla nebuvo tokia aktyvi. Todėl PDC grąžtų kūrimas ir taikymas susidūrė su dideliais sunkumais ir pasipriešinimu.

 

1973–1975 m. JAV naudojo GE 8,38 × 2,8 mm, 0,5 mm storio deimantinio sluoksnio PDC (Compax), suvirintą prie karbido dantų stulpelių, o vėliau sumontuotą ant plieninių grąžtų bandymams. Daugybė originalių bandymų duomenų parodė, kad PDC gali pakeisti natūralius deimantus ant paviršiuje montuojamų grąžtų, naudojamų gręžiant kiečiausias ir abrazyviausias uolienas. Tačiau, atsižvelgdami į PDC struktūrines ir eksploatacines charakteristikas bei į tai, kad dauguma naftos ir dujų formacijų yra minkštos ir vidutinio kietumo dariniai, grąžtų gamintojai daugiausia dėmesio skyrė PDC taikymui naftos gręžimo rinkoje, kuri turi didelių rinkos perspektyvų. JAV Talsos universiteto Gręžimo tyrimų centras dalyvavo kuriant pirminį plokščio PDC grąžtą ir atliko pagrindinius paties PDC bandymus. Per šį laikotarpį GE atliko keturių PDC grąžtų bandymus Pietų Teksase, Kolorado valstijoje, Jutoje ir Aukštutiniame Mičigane, atskleidė kai kurias PDC kolonėlės dantų, grąžto projektavimo ir gamybos problemas.

 

Po to, kai buvo išspręstos pradinių bandymų problemos, 1976 m. gruodį GE išleido Stratapax PDC gaminių seriją, skirtą grąžtams. Jos našumas pagerėjo, buvo atsparesnis smūgiams ir lengviau pritvirtinamas prie grąžto korpuso. Tuo pat metu Diamant B0art atliko gana sėkmingus PDC grąžtų bandymus Persijos įlankos ir Šiaurės jūros druskos uolienose, o Eastmanas Christensenas atliko gana sėkmingus PDC grąžtų bandymus Šiaurės jūroje.

 

Po pirmiau minėtų preliminarių tiriamųjų bandymų, nuo devintojo dešimtmečio pabaigos iki šių dienų, PDC gamintojai padarė daugybę PDC patobulinimų ir naujovių, kurios labai pagerino įvairius PDC našumus. Energijos rinkai klesti, o žalios naftos kainoms ir toliau kylant į naujas aukštumas, pagrindinės grąžtų įmonės kartu su naftos kompanijomis aktyviai kūrė naujų PDC grąžtų seriją, kad pagerintų naudojimo efektą ir išplėstų taikymo sritį.