Estas brocas tiene una larga vida pues sus cortadores son muy duros y no hay rodamientos ni
partes móviles.
Los diamantes industriales de origen natural empleados son colocados
manualmente en diseños geométricos que cubren el fondo de la broca, en forma redundante
que permita el funcionamiento de la misma si hay rotura de alguno de ellos.
En las brocas PDC, los diamantes policristalinos son montados en una matriz de carburo de
tungsteno. Los diamantes realizan la perforación, o el corte, mientras el carburo de tungsteno
los sostiene proveyéndoles de resistencia y rigidez.
Los cortadores de diamante
comienzan su trabajo afilados y
se desgastan manteniéndose
afilados, mientras que la
mayoría de cortadores se
desgasta con el uso. Esto y su
vida más larga hacen
extremadamente efectivas en
costo para perforaciones
profundas y en formaciones
duras y abrasivas.
Dado que no tienen partes
móviles, son económicas y
permiten altos regímenes de
rotación (RPM), (mayores que
los permitidos para brocas de
rodamientos) producidos con
motores de fondo.
Tienen una larga vida, aunque
la ratas de penetración (ROP) son generalmente menores. La distancia perforada tendrá que
ser mayor para justificar el alto costo que implican estas brocas.
La acción cortante de los diamantes es del tipo de fallamiento o pulverización. Lo cual produce
cortes que son mucho más finos que los producidos por una broca tricónica.
Comúnmente
apareciendo como una fina harina de roca, y algunas veces hasta térmicamente alteradas
debido al alto calor friccional generado. Esto hace que esta broca no sea muy útil cuando se
trata de evaluar una formación, pues la estructura y la forma de la litología se destruyen en alto
grado. En forma similar, no son sensibles a los cambios de formación (generalmente un cambio
en la ROP es la primera indicación de un cambio en la litología), se recalca nuevamente que
estas brocas no producen cortes aptos para la evaluación geológica. Las brocas de diamante tienen diferentes requerimientos operacionales que las brocas
tricónicas. Generalmente tienen un diámetro ligeramente menor que el tamaño de hueco para
reducir desgaste durante los viajes para adentro y para fuera del pozo.
El rendimiento óptimo se logra con bajos WOB y la más alta RPM posible, y con altas
velocidades de lodo alrededor de las superficies cortantes de la broca. Antes de comenzar a perforar con una broca nueva de estas, está debe ser ‘asentada’, en otras palabras la forma del
hueco en el fondo debe ser ajustada lentamente con la broca; esto se consigue incrementando
lentamente el peso sobre la broca (WOB) antes de comenzar a perforar, así el perfil de la broca
poco a poco le dará su forma al fondo del pozo.