Neft va gazni qidirish va rivojlantirish uchun burg'ulash muhandisligida burg'ulash burg'ulash to'g'ridan-to'g'ri qatlamlarni sindirish vositasi sifatida burg'ulash samaradorligini va foydalanish xarajatlarini bevosita belgilaydi. 1970-yillarda joriy etilganidan beri Polycrystalline Diamond Compact (PDC) to'sar, o'zining yuqori aşınma qarshiligi va kesish qobiliyatiga ega bo'lib, asta-sekin neft va gazni burg'ulash sohasida asosiy texnologik komponentga aylandi va qattiq jinslarni burg'ulashning texnologik paradigmasini qayta shakllantirdi.
PDC to'sar mohiyatan ultra-qattiq kompozit material komponentidir. Uning asosiy tuzilishi sirt polikristalli olmos qatlami va yuqori harorat va yuqori bosim ostida sinterlangan sementlangan karbid matritsasidan iborat. Uzluksiz uch oʻlchovli tarmoq strukturasini yaratish uchun metall katalizator orqali mikron oʻlchamdagi olmos zarralarini sinterlash natijasida hosil boʻlgan polikristalli olmos qatlami tabiiy olmosnikiga yaqin qattiqlikka (Vikker qattiqligi 8000–10000 HV ga etadi) va mukammal termal barqarorlikka ega. Tsementlangan karbid matritsasi burg'ulash paytida olmos qatlami tomonidan ko'tariladigan yuqori chastotali zarba yuklarini yumshatib, mexanik qo'llab-quvvatlash va zarba chidamliligini ta'minlaydi. Ushbu "qattiq{10}}moslashuvchan" kompozit dizayn PDC to'sarga o'zining o'tkir qirrasi bilan yumshoq va o'rta qattiq qatlamlarni samarali tarzda kesish imkonini beradi, shu bilan birga qattiq toshning ishqalanishi va ta'siriga qarshi turadi. Bu burg'ulash samaradorligi past va qattiq qatlamlarda qisqa umr ko'rishdan aziyat chekadigan an'anaviy volfram karbidli matkap uchlarining cheklovlarini engib o'tadi.
Ish printsipi nuqtai nazaridan, PDC to'sar rolikli konusli burg'ulash bitlarining-zarbali maydalash rejimidan voz kechib, uzluksiz qirib tashlash va kesish-tosh sindirish mexanizmidan foydalanadi. Burg'ilash uchi aylanayotganda va oldinga siljiganida, PDC to'sarning olmos qatlami doimiy bosim bilan quduq tubidagi tosh yuzasiga yopishadi. Yuqori tezlikdagi nisbiy harakat natijasida hosil boʻladigan kesish kuchi togʻ jinslarida plastik deformatsiya va mikro-yoriqlar tarqalishiga olib keladi va natijada uni boʻlaklarga boʻlinadi. Ta'sirli maydalash bilan solishtirganda{7}}qirqish rejimi energiya sarfini sezilarli darajada kamaytiradi, ayniqsa bir hil qumtosh, slanets va ba'zi ohaktosh qatlamlarida yuqori o'tish tezligiga (ROP) va energiya sarfi koeffitsientiga erishadi. Eksperimental ma'lumotlar shuni ko'rsatadiki, bir xil sharoitlarda PDC matkap uchlarining o'rtacha mexanik burg'ulash tezligi rulonli konusning matkap uchlariga qaraganda 2 dan 5 baravarga yetishi mumkin va har bir matkap uchi uchun tasvirni 3 dan 10 barobarga oshirish mumkin, bu esa burg'ulash davrini sezilarli darajada qisqartiradi.
PDC to'sarlarining ishlash afzalliklari ularning geometrik parametrlari dizayni bilan chambarchas bog'liq. Kesuvchining shakli (aylana, konussimon, bolta-shaklidagi va hokazo), diametri, olmos qatlami qalinligi va kesuvchi qirrasining balandligi shakllanish xususiyatlariga ko'ra moslashtirilishi kerak: qattiq va mo'rt qatlamlar uchun zarba qarshiligini oshirish uchun-qalin olmosli qatlamli kichik diametrli kesgichlar qo'llaniladi; yumshoq va plastik shakllanishlar uchun kesish samaradorligini oshirish uchun yupqa olmos qatlamli-katta diametrli kesgichlar tanlanadi. Bundan tashqari, tish zichligi va kesgichning joylashishi (radial yoki spiral kabi) quduq tubida bir xil qoplamani ta'minlash va takroriy kesish va notekis eskirishni kamaytirish uchun burg'ulash uchi tojining profiliga mos kelishi kerak.
Oʻnlab yillar davom etgan texnologik takrorlash natijasida PDC toʻsarlari bitta qoya{0}}parchalanuvchi elementdan materialshunoslik, mexanik dizayn va ishlab chiqarish jarayonlarini birlashtiruvchi tizim muhandisligi loyihasiga aylandi. Uning neft va gazni burg‘ulashda keng qo‘llanilishi nafaqat chuqur quduqlar, ultra{2}}chuqur quduqlar va murakkab qatlamlar uchun burg‘ulash texnologiyalarining rivojlanishiga turtki bo‘libgina qolmay, balki qidiruv va ishlanma xarajatlarini kamaytirish va energiya olish samaradorligini oshirishda asosiy yordamga aylandi. Kelajakda nanodiamond kompozit texnologiyasi va darajali funktsional materiallarni tayyorlash jarayonlarining rivojlanishi bilan PDC to'sarlarining ishlash chegaralari kengayishda davom etadi va ekstremal geologik sharoitlarda neft va gaz resurslarini rivojlantirish uchun kuchli vosita yordamini ta'minlaydi.
