Bref historique du développement des forets

Avant que la technologie de production du PDC ne soit mature, ou avant le développement des forets PDC, certains fabricants utilisaient du diamant artificiel polycristallin sans substrat de carbure pour remplacer le diamant naturel à gros grain afin de fabriquer des forets montés en surface. La forme des diamants polycristallins comprend une forme cylindrique avec un cône à une extrémité, un bloc triangulaire, un disque, un rectangle, un bloc, etc., tels que Geoset et Fomset de GE, Syndax3 de De Beers et TSP de l'Institut Sanmo de Zhengzhou. Leur caractéristique commune est une stabilité thermique élevée, c'est-à-dire une résistance à des températures élevées de 1 000 degrés à 1 100 degrés, et peut être directement frittée sur la couronne du corps du foret composé de poudre de carbure de tungstène et de métal de liaison comme dents de forage pour écraser et couper. la formation.

 

De 1969 à 1975, le troisième institut de broyage de Zhengzhou a produit plusieurs cristaux polycristallins JR20SN-2 de différents diamètres.

Ils ont d'abord été utilisés pour fabriquer des forets et des alésoirs imprégnés de maintien du diamètre pour forer des strates situées en dessous du niveau 7 dans les mines. Ensuite, des cristaux polycristallins de 6 × 6 mm ont été utilisés pour fabriquer des forets grattoirs à huile. Des tests ont été effectués dans le champ pétrolifère de Shengli. En prenant comme exemple le forage dans la même profondeur de puits de 2 400 m, par rapport aux forets à grattoir en carbure, les forets à grattoir polycristallins peuvent économiser 11,000 à 12,000 yuans par puits et économiser 78 % de temps. ; par rapport aux forets à rouleaux, les forets à grattoir polycristallins peuvent économiser plus de 50 % des coûts et réduire le temps de perçage de 5 à 8 jours. De plus, des forets de carottage géologiques et des alésoirs constitués de cristaux polycristallins de 1,8 × 5 mm et de cristaux polycristallins de 2,5 × 5 mm sont utilisés pour maintenir le diamètre des forets imprégnés métallurgiques, houillers et géologiques, et leurs effets sont également similaires à ceux des diamants naturels.

 

Avant le succès du PDC développé par la Chine au début des années 1980, le polycristallin de 6 × 6 mm était largement utilisé dans les forets de carottage et les forets complets en forme de peau de pastèque pour le forage pétrolier et gazier. Le bloc triangulaire polycristallin était également largement utilisé dans la fabrication de forets de carottage ou de forage complet pour les formations moyennement dures à dures (telles que le calcaire et la dolomite) et les formations légèrement abrasives. Depuis la production nationale à grande échelle de PDC dans les années 1990, le diamant artificiel polycristallin s'est progressivement retiré du marché du forage et a été complètement remplacé par le PDC.

 

Le développement et l’application des forets PDC pour le forage pétrolier et gazier ont traversé une période de temps considérable. La résistance aux chocs des premiers PDC n’était pas élevée et il y avait une stratification. En outre, il y avait des problèmes dans la conception et la fabrication des trépans de forage et des risques liés au forage pétrolier et gazier. La performance des fabricants de forets à rouleaux, qui occupaient une part importante du marché du forage, n'a pas été aussi active. Par conséquent, le développement et l’application des forets PDC se sont heurtés à de grandes difficultés et résistances.

 

Entre 1973 et 1975, les États-Unis ont utilisé la couche de diamant PDC (Compax) de GE de 8,38 × 2,8 mm et 0,5 mm d'épaisseur soudée sur des colonnes de dents en carbure, puis installée sur des forets en acier pour les tests. Une grande quantité de données de tests originales ont montré que le PDC peut remplacer les diamants naturels sur les forets montés en surface utilisés pour forer les roches les plus dures et les plus abrasives. Cependant, compte tenu des caractéristiques structurelles et de performance du PDC et du fait que la plupart des formations pétrolières et gazières sont des formations molles à moyennement dures, les fabricants de trépans se sont concentrés sur l'application du PDC sur le marché du forage pétrolier, qui présente des perspectives de marché significatives. Le Centre de recherche sur le forage de l'Université de Tulsa aux États-Unis a participé à la conception initiale du trépan plat PDC et a mené des tests clés sur le PDC lui-même. Au cours de cette période, GE a effectué des tests sur quatre forets PDC dans le sud du Texas, le Colorado, l'Utah et le Haut Michigan, révélant certains problèmes au niveau des dents de la colonne PDC, de la conception et de la fabrication des forets.

 

Une fois les problèmes des tests initiaux résolus, GE a lancé la série Stratapax de produits PDC pour forets en décembre 1976. Ses performances ont été améliorées, elle était plus résistante aux chocs et elle était plus facile à fixer au corps du foret. Dans le même temps, Diamant B0art a mené des tests de forets PDC relativement réussis dans les roches salées du golfe Persique et de la mer du Nord, et Eastman Christensen a mené des tests de forets PDC relativement réussis dans la mer du Nord.

 

Après les tests exploratoires préliminaires ci-dessus, de la fin des années 1980 à nos jours, les fabricants de PDC ont apporté une série d'améliorations et d'innovations au PDC, ce qui a considérablement amélioré les diverses performances du PDC. Alors que le marché de l'énergie est en plein essor et que les prix du pétrole brut continuent d'atteindre de nouveaux sommets, les principales sociétés de forets ont activement développé une série de nouveaux forets PDC avec les compagnies pétrolières pour améliorer l'effet d'utilisation et élargir le champ d'application.