До розвитку технології виробництва PDC, а точніше до того, як свердла PDC були повністю розроблені, деякі виробники використовували полікристалічний синтетичний алмаз без підкладки з цементованого карбіду, щоб замінити великі природні алмази у виробництві свердел із поверхневим-закріпленням. Полікристалічний алмаз буває різних форм, включаючи циліндричні з конічним кінцем, трикутні блоки, диски, прямокутники та блоки.
Приклади включають Geoset і Fomset компанії GE, Syndax3 компанії De Beers і TSP Інституту абразивів Чженчжоу. Їхньою загальною характеристикою є висока термічна стабільність, тобто вони можуть витримувати високі температури від 1000 градусів до 1100 градусів і можуть бути безпосередньо спікані на коронці корпусу бурового долота, який складається з порошку карбіду вольфраму та сполучного металу, щоб діяти як ріжучі зуби для руйнування та прорізання скель.
З 1969 по 1975 рік Чженчжоуський інститут абразивів виробляв кілька типів полікристалічних алмазів JR20SN-2 різного діаметру. Спочатку вони використовувалися у виробництві просочених бурових доліт і розгорток для підтримки діаметра отворів, буріння скельних утворень нижче 7 класу в шахтах. Пізніше полікристалічні алмази розміром 6 × 6 мм використовувалися для виготовлення нафтопромислових долот, які були випробувані на родовищі Шенлі. Беручи до прикладу буріння на глибину 2400 м, полікристалічні бурові долота заощадили від 11 000 до 12 000 юанів на свердловину та 78% часу порівняно з карбідними долотами; порівняно з шарошечними долотами це заощадило понад 50% вартості та скоротило час буріння на 5-8 днів. Крім того, полікристалічні алмази розміром 1,8 × 5 мм використовувалися в геологічних коронкових долотах і розгортках, а полікристалічні алмази розміром 2,5 × 5 мм використовувалися для підтримки діаметра просочених бурових коронок у металургії, вугільних родовищах і геології з результатами, подібними до природних алмазів.
На початку 1980-х років, до того, як моя країна успішно розробила власну технологію PDC, полікристалічні алмази розміром 6 × 6 мм широко використовувалися в коронкових долотах і долотах із повним торцем (-у формі кавуна) для буріння нафти та газу. Полікристалічні алмази трикутної блок-форми також широко використовувалися у виробництві коронкових або повних-бурових доліт для середньо-твердих і твердих пластів (таких як вапняк і доломіт) і злегка абразивних пластів. Після широкомасштабного-виробництва PDC внутрішнього виробництва в 1990-х роках полікристалічні алмазні компакти (PDC) поступово вийшли з ринку свердління, повністю замінені PDC.
Дослідження, розробка та застосування бурових доліт PDC для буріння нафти та газу зайняли значний час. Ранні PDC мали низьку ударостійкість і демонстрували розшарування в поєднанні з проблемами в конструкції та виробництві бурових долот, а також невід'ємними ризиками буріння нафти і газу. Виробники шарошечних бурових доліт, які займали значну частку ринку свердління, не були дуже активними, тому дослідження та застосування бурових доліт PDC наштовхнулися на значні труднощі та опір.
Між 1973 і 1975 роками Сполучені Штати проводили випробування з використанням PDC 8,38 × 2,8 мм (Compax) з алмазним шаром товщиною 0,5 мм виробництва GE, які були приварені до твердосплавних пластин, а потім встановлені на сталеві свердла. Велика кількість початкових даних випробувань показала, що PDC може замінити природні алмази, які використовуються в свердлах із поверхневою-насадкою для буріння найтвердіших і найабразивніших порід. Однак, враховуючи структурні та робочі характеристики PDC і той факт, що більшість нафтогазових пластів є м’якими або середньо{8}}твердими, виробники бурових доліт зосередили застосування PDC на ринку буріння нафти, який мав значний ринковий потенціал. Дослідницький центр буріння в Університеті Талси взяв участь у початковому проектуванні плоских бурових долот PDC і провів основні випробування самого PDC. Протягом цього періоду компанія GE провела випробування чотирьох свердл PDC у Південному Техасі, Колорадо, Юті та Верхньому Мічігані, які виявили деякі проблеми з пластинами PDC, конструкцією та виробництвом свердл.
Після вирішення проблем, які виникли під час початкових випробувань, у грудні 1976 року GE випустила серію продуктів Stratapax PDC спеціально для свердл, які мали покращену продуктивність, були більш-стійкі до ударів і легше кріпилися до корпусу свердла. У той же час Diamant Boart провела кілька відносно успішних випробувань бурових долот PDC у соляних пластах у Перській затоці та Північному морі, а Eastman Christensen також провів випробування в Північному морі. Після початкових дослідницьких випробувань, описаних вище, з кінця 1980-х років і до теперішнього часу виробники PDC внесли низку вдосконалень та інновацій у долота PDC, значно підвищивши їх продуктивність. Тим часом великі компанії-виробники бурових доліт, спонукані бурхливим енергетичним ринком і безперервним зростанням цін на сиру нафту, активно співпрацювали з нафтовими компаніями для розробки серії нових бурових долот PDC, покращуючи їх продуктивність і розширюючи спектр застосування.
Починаючи з 1990-х років, було досягнуто значного прогресу у вирішенні проблем, що виникають під час буріння сланцевих пластів, шляхом удосконалення гідравліки бурового розчину для контролю утворення кульок у сланцях. Основною подією в області свердел PDC стало відкриття компанії Amoco про те, що основною причиною пошкодження коронок є обертальне биття (коливання). Це призвело до розробки технології дизайну проти-коливання. З точки зору дизайну, виробники свердл застосували серію методів проти-коливання для розташування різця, структури леза та форми профілю долота, мінімізуючи обертальне биття. Крім того, Eastman Christensen комерціалізував анти-вобуляційний продукт Amoco, використовуючи пристрій стабілізації долота для зменшення серйозних коливаючих навантажень, які спричиняють пошкодження під час свердління, і офіційно запустив анти-ротаційні вобубні свердла. Ці долота є особливо корисними під час буріння багато{10}}шарових (гетерогенних) породних утворень. Крім того, форма коронки долота еволюціонувала від плоскої форми до форми-подібної до кавуна з 3-8 лопатями або навіть більше лопатей (спіралеподібна).
Іншою причиною постійного вдосконалення та інновацій PDC-бурів є розробка та застосування більш сучасних і складних комп’ютерних систем моделювання даних (CAD/CAM), у поєднанні з лабораторною перевіркою, що підвищує ймовірність успішного застосування долот. У моїй країні розробка бурових доліт PDC відставала від Сполучених Штатів приблизно на 15 років через обмеження внутрішнього виробництва. У середині-1980-х такі підрозділи, як Завод бурових доліт Jianghan, Науково-дослідний інститут буріння заводу загального машинобудування Dagang і Пекінський нафтовий університет почали розробляти бурові долота PDC. Після заснування Sichuan Christensen Diamond Drill Bit Company у 1985 році та Xinjiang DBS Drill Bit & Tool Company у 1990 році ці компанії представили зрілі іноземні технології свердла PDC та наступні нові технології. Вони використовували високоякісні та надійні матеріали PDC, вироблені GE, DeBeers і USS, і виготовлені ними бурові долота продемонстрували чудову ефективність у бурових операціях, відкриваючи шлях для швидкого розвитку та застосування бурових долот PDC у моїй країні та демонструючи блискучі перспективи бурових долот PDC на ринку буріння нафти та природного газу. Однак через високу вартість бурових долот і їх високу ціну їхнє застосування в основному обмежувалося родовищами нафти в регіоні Сіньцзян і морськими нафтовими родовищами.
