Zanim technologia produkcji PDC dojrzała, a raczej zanim w pełni opracowano wiertła PDC, niektórzy producenci stosowali polikrystaliczny diament syntetyczny bez podłoża z węglika spiekanego, aby zastąpić duże naturalne diamenty w produkcji wierteł-z osadzaniem powierzchniowym. Diament polikrystaliczny występuje w różnych kształtach, w tym cylindrycznym ze stożkowym końcem, trójkątnych blokach, krążkach, prostokątach i blokach.
Przykładami są Geoset i Fomset firmy GE, Syndax3 firmy De Beers i TSP z Instytutu Materiałów Ściernych w Zhengzhou. Ich wspólną cechą jest wysoka stabilność termiczna, co oznacza, że wytrzymują wysokie temperatury od 1000 do 1100 stopni i mogą być bezpośrednio spiekane na koronie korpusu wiertła, który składa się z proszku węglika wolframu i spoiwa, aby działać jak zęby tnące do rozbijania i przecinania formacji skalnych.
W latach 1969–1975 Instytut Materiałów Ściernych w Zhengzhou wyprodukował kilka rodzajów diamentów polikrystalicznych JR20SN-2 o różnych średnicach. Początkowo stosowano je do produkcji impregnowanych wierteł i rozwiertaków do utrzymywania średnicy otworów podczas wiercenia w formacjach skalnych poniżej stopnia 7 w kopalniach. Później do produkcji bitów drag na polach naftowych, które testowano na polu naftowym Shengli, wykorzystano diamenty polikrystaliczne o wymiarach 6 × 6 mm. Biorąc za przykład wiercenie na głębokości 2400 m, polikrystaliczne wiertło wciągające pozwoliło zaoszczędzić od 11 000 do 12 000 juanów na odwiert i 78% czasu w porównaniu z wiertłami wciąganymi z węglika spiekanego; w porównaniu do wierteł stożkowych, pozwoliło to zaoszczędzić ponad 50% kosztów i skrócić czas wiercenia o 5 do 8 dni. Ponadto diamenty polikrystaliczne o wymiarach 1,8 x 5 mm stosowano w geologicznych wiertłach rdzeniowych i rozwiertakach, a diamenty polikrystaliczne o wymiarach 2,5 x 5 mm stosowano do utrzymywania średnicy impregnowanych wierteł w metalurgii, złożach węgla i geologii, z wynikami podobnymi do diamentów naturalnych.
Na początku lat 80., zanim mój kraj pomyślnie opracował własną technologię PDC, polikrystaliczne diamenty o wymiarach 6 × 6 mm były szeroko stosowane w wiertłach rdzeniowych i wiertłach-z pełnym wiertłem (wiertła w kształcie-arbuza) do wierceń ropy i gazu. Diamenty polikrystaliczne-w kształcie trójkątnych bloków były również szeroko stosowane w produkcji wierteł rdzeniowych lub-pełnolicowych do średnio-twardych i twardych formacji (takich jak wapień i dolomit) oraz formacji lekko ściernych. Od czasu-produkcji PDC produkowanej w kraju na dużą skalę w latach 90. XX w. wypraski z diamentu polikrystalicznego (PDC) stopniowo wycofywały się z rynku wiertniczego, zastępując je całkowicie PDC.
Badania, rozwój i zastosowanie wierteł PDC do wierceń ropy i gazu zajmowały dużo czasu. Wczesne PDC miały niską odporność na uderzenia i wykazywały rozwarstwienie, w połączeniu z problemami w projektowaniu i produkcji wierteł oraz nieodłącznym ryzykiem wierceń ropy i gazu. Producenci wierteł stożkowych rolkowych, którzy posiadali duży udział w rynku wierceń, nie byli zbyt proaktywni, dlatego badania i zastosowanie wierteł PDC napotkały znaczne trudności i opór.
W latach 1973–1975 w Stanach Zjednoczonych przeprowadzono testy z użyciem wierteł PDC o wymiarach 8,38 × 2,8 mm (Compax) z warstwą diamentu o grubości 0,5 mm wyprodukowanych przez firmę GE, które zostały przyspawane do płytek węglikowych, a następnie zamontowane na stalowych wiertłach. Duża ilość wstępnych danych z testów wykazała, że PDC może zastąpić diamenty naturalne stosowane w wiertłach-do osadzania powierzchniowego do wiercenia najtwardszych i najbardziej ściernych skał. Biorąc jednak pod uwagę cechy strukturalne i użytkowe PDC oraz fakt, że większość formacji naftowych i gazowych jest miękka do średnio-twardej, producenci wierteł skupili zastosowanie PDC na rynku wierceń naftowych, który miał znaczny potencjał rynkowy. Centrum Badań Wiertniczych na Uniwersytecie w Tulsa uczestniczyło we wstępnym projektowaniu płaskich wierteł PDC i przeprowadziło kluczowe testy na samym PDC. W tym okresie firma GE przeprowadziła testy czterech wierteł PDC w południowym Teksasie, Kolorado, Utah i górnym Michigan, które ujawniły pewne problemy z wkładkami PDC, konstrukcją wiertła i produkcją.
Po rozwiązaniu problemów napotkanych podczas wstępnych testów, w grudniu 1976 roku firma GE wprowadziła na rynek serię produktów PDC Stratapax przeznaczonych specjalnie do wierteł, które charakteryzowały się lepszą wydajnością, były bardziej-odporne na uderzenia i łatwiejsze do zamocowania na korpusie wiertła. W tym samym czasie Diamant Boart przeprowadził kilka stosunkowo udanych testów wierteł PDC w formacjach solnych w Zatoce Perskiej i Morzu Północnym, a Eastman Christensen przeprowadził również testy na Morzu Północnym. W następstwie opisanych powyżej wstępnych testów eksploracyjnych, od końca lat 80. XX wieku do chwili obecnej producenci PDC wprowadzili szereg ulepszeń i innowacji w bitach PDC, znacznie zwiększając ich wydajność. Tymczasem największe firmy produkujące wiertła, napędzane dynamicznie rozwijającym się rynkiem energii i stale rosnącymi cenami ropy naftowej, aktywnie współpracowały z firmami naftowymi w celu opracowania serii nowych wierteł PDC, poprawiających ich wydajność i poszerzających zakres zastosowań.
Od lat 90. XX wieku poczyniono znaczne postępy w rozwiązywaniu problemów napotykanych podczas wiercenia w formacjach łupkowych poprzez ulepszenie hydrauliki płynu wiertniczego w celu kontrolowania kulowania się świdra w łupkach. Najważniejszym osiągnięciem w dziedzinie wierteł PDC było odkrycie firmy Amoco, że główną przyczyną uszkodzeń wierteł było bicie obrotowe (kołysanie). Doprowadziło to do opracowania technologii zapobiegającej-chybotaniu. Producenci wierteł, z punktu widzenia projektu, przyjęli szereg technik projektowania- zapobiegających wahaniom w zakresie rozmieszczenia ostrza, konstrukcji ostrza i kształtu profilu wiertła, minimalizując bicie obrotowe. Co więcej, Eastman Christensen skomercjalizował produkt firmy Amoco zapobiegający-kołysaniom, wykorzystując urządzenie stabilizujące wiertło w celu zmniejszenia dużych obciążeń związanych z chybotaniem, które powodują uszkodzenia podczas wiercenia, oraz oficjalnie wprowadził na rynek wiertła zapobiegające-kołysaniom obrotowym. Wiertła te są szczególnie przydatne podczas wiercenia w wielo-warstwowych (heterogenicznych) formacjach skalnych. Ponadto kształt korony wędzidła ewoluował od kształtu płaskiego do kształtu przypominającego arbuza-z 3–8 ostrzami lub nawet większą liczbą ostrzy (spiralne).
Kolejnym powodem ciągłego doskonalenia i innowacyjności wierteł PDC jest rozwój i zastosowanie coraz to nowszych i bardziej złożonych systemów komputerowego modelowania danych (CAD/CAM), w połączeniu z weryfikacją laboratoryjną, zwiększającą prawdopodobieństwo pomyślnego zastosowania wiertła. W moim kraju rozwój wierteł PDC opóźnił się w stosunku do Stanów Zjednoczonych o około 15 lat ze względu na wpływ ograniczeń produkcji krajowej. W połowie-1980 roku takie jednostki, jak fabryka wierteł Jianghan, Instytut Badań nad Wierceniami w Dagang General Machinery Plant i Uniwersytet Naftowy w Pekinie rozpoczęły opracowywanie wierteł PDC. Po utworzeniu Sichuan Christensen Diamond Drill Bit Company w 1985 r. i Xinjiang DBS Drill Bit & Tool Company w 1990 r. firmy te wprowadziły dojrzałe zagraniczne technologie wierteł PDC i kolejne nowe technologie. Wykorzystali wysokiej jakości i niezawodne materiały PDC produkowane przez GE, DeBeers i USS, a wyprodukowane przez nich wiertła wykazały doskonałą wydajność w operacjach wiertniczych, torując drogę do szybkiego rozwoju i zastosowania wierteł PDC w moim kraju i ukazując jasne perspektywy wierteł PDC na rynku wierceń ropy i gazu ziemnego. Jednak ze względu na wysoki koszt wierteł i ich wysoką cenę, ich zastosowanie ograniczało się głównie do pól naftowych w regionie Xinjiang i przybrzeżnych pól naftowych.
