Mata bor berlian polikristalin kompak (PDC) dan mata bor PDC telah diperkenalkan ke pasar selama beberapa dekade. Selama waktu yang panjang ini, pemotong PDC dan mata bor PDC telah mengalami banyak kendala di tahap awal, tetapi juga mengalami perkembangan yang pesat. Perlahan namun pasti, mata bor PDC secara bertahap menggantikan mata bor kerucut dengan peningkatan berkelanjutan pada pemotong PDC, stabilitas mata bor, dan struktur hidrolik mata bor. Mata bor PDC kini mendominasi lebih dari 90% total luas pengeboran di dunia.
Mata bor PDC pertama kali ditemukan oleh General Electric (GE) pada tahun 1971. Mata bor PDC pertama untuk industri minyak dan gas dibuat pada tahun 1973 dan setelah 3 tahun pengujian eksperimental dan lapangan, mata bor ini diperkenalkan secara komersial pada tahun 1976 setelah terbukti jauh lebih efisien daripada aksi penghancuran mata bor kancing karbida.
Pada awalnya, struktur mata bor PDC seperti ini: ujung bulat karbida (diameter 8,38 mm, ketebalan 2,8 mm), dan lapisan intan (ketebalan 0,5 mm tanpa chamfer pada permukaan). Pada saat itu, ada juga mata bor PDC "sistem slug" Compax. Struktur mata bor ini seperti ini: PDC Compax dilas ke slug karbida semen sehingga lebih mudah dipasang pada badan mata bor baja, sehingga memberikan kemudahan lebih bagi perancang mata bor.
Pada tahun 1973, GE menguji mata bor PDC awal mereka di sebuah sumur di daerah King Ranch, Texas selatan. Selama proses pengeboran uji, masalah pembersihan mata bor dianggap ada. Tiga gigi patah pada sambungan yang disolder, dan dua gigi lainnya patah bersamaan dengan bagian karbida tungsten. Kemudian, perusahaan menguji mata bor kedua di daerah Hudson, Colorado. Mata bor ini telah meningkatkan struktur hidrolik untuk mengatasi masalah pembersihan. Mata bor tersebut mencapai kinerja yang lebih baik pada formasi batupasir-serpih dengan kecepatan pengeboran yang cepat. Namun, terdapat beberapa penyimpangan dari lintasan lubang bor yang direncanakan selama pengeboran, dan sejumlah kecil mata bor PDC masih hilang karena sambungan solder.
Pada April 1974, mata bor ketiga diuji di daerah San Juan, Utah, AS. Mata bor ini memiliki struktur gigi dan bentuk yang lebih baik. Mata bor ini menggantikan mata bor kerucut berbadan baja di sumur yang berdekatan, tetapi noselnya jatuh dan mata bor rusak. Pada saat itu, hal tersebut dianggap terjadi menjelang akhir pengeboran untuk formasi yang keras, atau masalah yang disebabkan oleh jatuhnya nosel.
Dari tahun 1974 hingga 1976, berbagai perusahaan mata bor dan pengusaha mengevaluasi berbagai peningkatan pada mata bor PDC. Banyak masalah yang ada menjadi fokus penelitian. Hasil penelitian tersebut secara organik diintegrasikan ke dalam mata bor PDC Stratapax, yang diluncurkan oleh GE pada Desember 1976.
Perubahan nama dari Compax menjadi Stratapax membantu menghilangkan kebingungan di industri mata bor antara mata bor dengan komponen karbida tungsten dan komponen Compax berlian.
Pada pertengahan tahun 90-an, teknologi chamfering pada gigi pemotong PDC mulai banyak digunakan, dan teknologi multi-chamfer diadopsi dalam bentuk paten pada tahun 1995. Jika teknologi chamfering diterapkan dengan benar, ketahanan terhadap patahan pada gigi pemotong PDC dapat ditingkatkan hingga 100%.
Pada tahun 1980-an, baik perusahaan GE (AS) maupun perusahaan Sumitomo (Jepang) mempelajari penghilangan kobalt dari permukaan kerja gigi PDC untuk meningkatkan kinerja kerja gigi tersebut. Namun, mereka tidak mencapai kesuksesan komersial. Teknologi tersebut kemudian dikembangkan kembali dan dipatenkan oleh Hycalog (AS). Terbukti bahwa jika material logam dapat dihilangkan dari celah butiran, stabilitas termal gigi PDC akan sangat meningkat sehingga mata bor dapat mengebor lebih baik pada formasi yang lebih keras dan lebih abrasif. Teknologi penghilangan kobalt ini meningkatkan ketahanan aus gigi PDC pada formasi batuan keras yang sangat abrasif dan semakin memperluas jangkauan aplikasi mata bor PDC.
Sejak tahun 2000, penerapan mata bor PDC telah berkembang pesat. Formasi yang sebelumnya tidak dapat dibor dengan mata bor PDC secara bertahap menjadi dapat dibor secara ekonomis dan andal dengan mata bor PDC.
Pada tahun 2004, di industri mata bor, pendapatan pasar mata bor PDC mencapai sekitar 50%, dan jarak pengeboran mencapai hampir 60%. Pertumbuhan ini berlanjut hingga saat ini. Hampir semua mata bor PDC yang saat ini digunakan dalam aplikasi pengeboran di Amerika Utara.
Singkatnya, sejak diluncurkan pada tahun 70-an dan mengalami pertumbuhan awal yang lambat, mata bor PDC secara bertahap mendorong perkembangan berkelanjutan industri mata bor untuk eksplorasi dan pengeboran minyak dan gas. Dampak teknologi PDC pada industri pengeboran sangat besar.
Para pendatang baru di pasar mata bor PDC berkualitas tinggi, serta perusahaan-perusahaan bor besar, terus memimpin reformasi dan inovasi material dan proses produksi yang inovatif sehingga kinerja mata bor PDC dan mata bor PDC dapat terus ditingkatkan.
Waktu posting: 07-04-2023