ในด้านการขุดเจาะน้ำมันและก๊าซ ความแตกต่างด้านสมรรถนะขององค์ประกอบสกัดหิน-ส่งผลโดยตรงต่อประสิทธิภาพการขุดเจาะและความประหยัด เมื่อเปรียบเทียบกับดอกสว่านกรวยลูกกลิ้งแบบดั้งเดิม ดอกสว่านคาร์ไบด์ และหัวกัดคิวบิกโบรอนไนไตรด์ (CBN) แล้ว หัวกัด PDC (โพลีคริสตัลไลน์ไดมอนด์คอมโพสิต) มีความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญในองค์ประกอบของวัสดุ -กลไกการแตกหักของหิน สภาพการทำงานที่เกี่ยวข้อง และประสิทธิภาพโดยรวม ความแตกต่างเหล่านี้จะกำหนดตำแหน่งการใช้งานเฉพาะและความได้เปรียบทางเทคโนโลยี
ในแง่ขององค์ประกอบของวัสดุ หัวกัด PDC ผลิตขึ้นโดยการรวมชั้นเพชรโพลีคริสตัลไลน์เข้ากับเมทริกซ์คาร์ไบด์ซีเมนต์ภายใต้อุณหภูมิและความดันสูง ซึ่งมีทั้งความแข็งพิเศษ-ของเพชรและความเหนียวของซีเมนต์คาร์ไบด์ ดอกสว่านกรวยลูกกลิ้งส่วนใหญ่ทำจากซีเมนต์คาร์ไบด์ทังสเตนคาร์ไบด์เดี่ยวที่เกิดขึ้นจากพันธะและการหล่อของอนุภาคส่งผลให้มีความแข็งและความต้านทานการสึกหรอต่ำกว่าเพชร แม้ว่าฟันซีเมนต์คาร์ไบด์ที่ใส่จะถูกเสริมความแข็งแรงให้กับพื้นผิว แต่ฟันเหล่านั้นยังคงเป็นระบบวัสดุโลหะ-เดียว แม้ว่าเครื่องมือ CBN จะมีความแข็งเทียบได้กับเพชร แต่ความเสถียรทางความร้อนและความเหนียวยังด้อยกว่าโครงสร้างคอมโพสิต PDC และมีแนวโน้มที่จะแตกร้าวมากกว่าในสภาพแวดล้อมความเค้นที่ซับซ้อนของการเจาะใต้หลุม
ในแง่ของกลไกการแตกหิน- เครื่องตัด PDC ใช้การตัดเฉือนอย่างต่อเนื่อง โดยส่งแรงกดคงที่ไปยังพื้นผิวหินที่ด้านล่างของบ่อผ่านชั้นเพชรและขูดด้วยความเร็วสูง ซึ่งทำให้เกิดการเสียรูปของพลาสติกและ-การขยายตัวของรอยแตกขนาดเล็ก ตามด้วยการหลุดของหิน วิธีการนี้ประหยัดพลังงาน-และให้การตัดที่ราบรื่น ดอกกรวยลูกกลิ้งอาศัยการกระแทก-การบด ทำลายการก่อตัวของหินผ่านการชนอย่างอิสระ- ส่งผลให้เกิดการใช้พลังงานสูงและมีแนวโน้มที่จะทำให้เกิดการสั่นสะเทือน เม็ดมีดคาร์ไบด์ใช้การตัดและอัดระดับไมโคร-เป็นหลัก แต่ประสิทธิภาพและความต้านทานการสึกหรอนั้นมีจำกัด แม้ว่าเครื่องมือ CBN สามารถตัดหินแข็งได้ แต่ความต้านทานต่อการแตกร้าวภายใต้แรงกระแทกใต้หลุมเจาะยังไม่เพียงพอ ทำให้จำกัดการใช้งานกับสถานการณ์การตัดแบบแห้งที่เฉพาะเจาะจง และทำให้ไม่เหมาะสมสำหรับสภาพแวดล้อมการขุดเจาะแบบไดนามิก
ความแตกต่างในสภาพการทำงานที่เกี่ยวข้องก็มีนัยสำคัญเช่นกัน หัวกัด PDC ทำงานได้ดีเป็นพิเศษในรูปแบบอ่อนถึงปานกลาง-แข็งที่เป็นเนื้อเดียวกัน (เช่น หินดินดานและหินทราย) ให้ข้อได้เปรียบที่สำคัญในด้านความเร็วและวิดีโอของการเจาะเชิงกล ดอกสว่านทรงกรวยลูกกลิ้งมีความโดดเด่นในรูปแบบที่แข็งมากและมีฤทธิ์กัดกร่อนสูง แต่ประสิทธิภาพค่อนข้างต่ำ เม็ดมีดคาร์ไบด์ส่วนใหญ่จะใช้ในบ่อน้ำตื้นหรือการทำงานที่มีโหลดต่ำ- อย่างไรก็ตาม เครื่องมือ CBN มีข้อจำกัดในการใช้งานเนื่องจากสภาพแวดล้อมในหลุมลึกที่ซับซ้อนและการกระแทกบ่อยครั้ง
ในแง่ของประสิทธิภาพโดยรวม หัวกัด PDC มีประสิทธิภาพเหนือกว่าหัวกัดแบบกรวยลูกกลิ้งและหัวกัดเม็ดมีดคาร์ไบด์ในด้านความต้านทานการสึกหรอ ความคงตัวทางความร้อน และอายุการใช้งาน และยังให้ประสิทธิภาพการใช้พลังงานที่สูงกว่าอีกด้วย เมื่อเปรียบเทียบกับหัวกัด CBN โครงสร้างคอมโพสิตให้ความต้านทานแรงกระแทกที่ดีกว่าและสามารถปรับให้เข้ากับสภาพการทำงานต่างๆ ได้ ทำให้เหมาะสำหรับการรับน้ำหนักในหลุมเจาะที่แปรผันได้ดีกว่า
โดยสรุป ต้องขอบคุณข้อได้เปรียบของวัสดุคอมโพสิต กลไกการแตกหักของแรงเฉือน- และความสามารถในการปรับตัวให้เข้ากับสภาพการทำงานต่างๆ ได้อย่างกว้างขวาง เครื่องตัด PDC จึงมีตำแหน่งที่โดดเด่นในระบบ-ชิ้นส่วนทำลายหิน และกลายเป็นเครื่องมือหลักสำหรับการขุดเจาะน้ำมันและก๊าซประสิทธิภาพสูง-สมัยใหม่ เสริมและสร้างความแตกต่างจากองค์ประกอบดั้งเดิมและองค์ประกอบใหม่อื่นๆ
