ბურღვის სიჩქარის გაზრდის ხელსაწყოების კვლევა

ამჟამად, ბურღვის სიჩქარის გამზრდელი ხელსაწყოები ძირითადად ორ კატეგორიად იყოფა: მექანიკური ტიპის და ჰიდრავლიკური ტიპის. მექანიკური ხელსაწყოები იყენებენ წონას ბურღზე (WOB) დარტყმითი ძალის გენერირებისთვის, რაც ეფექტურად აუმჯობესებს ქვის მსხვრევის ეფექტურობას მყარ წარმონაქმნებში, მაგრამ არსებობს ისეთი პრობლემები, როგორიცაა ძლიერი ვიბრაცია, მაღალი ენერგიის მოხმარება და დაღლილობისგან გამოწვეული ადვილად დაზიანება. ჰიდრავლიკური ხელსაწყოები იყენებენ ბურღვის სითხეს დარტყმითი ჩაქუჩების ამოსაძრავებლად, აერთიანებენ დარტყმას, ბრუნვას და ჭავლს ქვის მსხვრევად. მათ აქვთ მნიშვნელოვანი უპირატესობები შეღწევადობის სიჩქარის (ROP) გაზრდის, ჭაბურღილის გადახრის კონტროლისა და ბურღის სიცოცხლის ხანგრძლივობის გახანგრძლივების თვალსაზრისით, მაგრამ ზოგადად აქვთ ისეთი პრობლემები, როგორიცაა ერთჯერადი დარტყმის სიხშირე და სხვადასხვა წარმონაქმნის საჭიროებებთან ადაპტაციის სირთულე.

დარტყმითი ბურღვის ტექნოლოგია მოქმედების რეჟიმის მიხედვით ძირითადად სამ კატეგორიად იყოფა: ბრუნვითი დარტყმის ტექნოლოგია, ღერძული დარტყმის ტექნოლოგია და ღერძულ-ბრუნგული კომპოზიტური დარტყმითი ტექნოლოგია. სიჩქარის გაზრდის მიზნით, დარტყმითი ბურღვის არსი მდგომარეობს აირის ან სითხის წნევის ენერგიის ღერძულ ან ბრუნვითი დარტყმის მექანიკურ ენერგიად გარდაქმნაში დარტყმითი მექანიზმის მეშვეობით, რომელიც პირდაპირ მიეწოდება ბურღის უკანა ბოლოზე, რაც აუმჯობესებს ბურღის ჭრის მდგომარეობას და ზრდის ბურღის ქვის მსხვრევის ეფექტურობას.

ბრუნვითი დარტყმითი ბურღვის ტექნოლოგია ბოლო წლებში ბურღვის სიჩქარის გაზრდის ახალი ტექნოლოგიაა, რომელიც ძირითადად გამოიყენება PDC ბურღების მიერ წარმოქმნილი „ჩხირ-სრიალის“ ვიბრაციის გადასაჭრელად. გამოყენებისას, ბრუნვითი დარტყმითი მექანიზმი დამონტაჟებულია ბურღის უკანა ბოლოში. მისი შიდა სტრუქტურის დიზაინის წყალობით, მას შეუძლია სითხის ჰიდრავლიკური ენერგია გარდაქმნას ბრუნვითი დარტყმის მექანიკურ ენერგიად. ბურღის სიმის სტაციონარული ბრუნვისა და დარტყმითი მექანიზმის მიერ წარმოქმნილი დარტყმითი ბრუნვის კომბინირებული მოქმედებით, ბურღის სიმი ამსხვრევს ქვას.

შემდეგი მაგალითები წარმოგიდგენთ ორ ინოვაციურ ინსტრუმენტს

1. ბურღვის სიჩქარის გამაძლიერებელი ხელსაწყო რეგულირებადი დარტყმის სიხშირით

სიხშირის რეგულირებადი ჰიდრავლიკური ბურღვის სიჩქარის გაზრდის ხელსაწყოს აქვს ძირითადი დარტყმითი სტრუქტურა, რომელიც შედგება საკისრების, ლილვის ქვედა კორპუსის, დგუშის წყვილების, დარტყმითი ჩაქუჩის, დროსელის საქშენის და სხვა კომპონენტებისგან.

მუშაობის პრინციპი:ის იყენებს დარტყმითი ჩაქუჩის ზედა და ქვედა კამერებში საბურღი სითხის მიერ წარმოქმნილ პერიოდულ წნევის სხვაობას, რათა დარტყმითი ჩაქუჩი მაღალი სიჩქარით უკუქცევას, რაც წარმოქმნის ღერძულ დარტყმით ძალას, რომელიც პირდაპირ გადაეცემა ბურღს ქანის მსხვრევაში დასახმარებლად. მთავარი ის არის, რომ ამ ხელსაწყოს შეუძლია დარტყმის სიხშირის რეგულირება ლილვის ქვედა კორპუსში სიმეტრიული ხვრელების რაოდენობის შეცვლით, რითაც ის ადაპტირდება სხვადასხვა წარმონაქმნების ბურღვის საჭიროებებთან.

რეგულირებადი დარტყმის სიხშირის მქონე ბურღვის სიჩქარის გამაძლიერებელი ხელსაწყოს გამოყენება

საშუალო სიმტკიცის ფორმაციაში საველე ტესტირება: რიცხვითი სიმულაციით შერჩეული ოპტიმალური დარტყმის სიხშირის (16 ჰც) საფუძველზე, ეს ინსტრუმენტი გამოიცადა სინძიანის ნავთობსაბადოს X1 ჭაბურღილში. ძლიერი აბრაზიულობისა და დაბალი შეღწევადობის სიჩქარის (ROP) მქონე ფორმაციის მონაკვეთში, ხრახნიანი ბურღის ხელსაწყოს გამოყენებით მიმდებარე ჭაბურღილთან შედარება აჩვენებს, რომ ამ ხელსაწყოს გამოყენების შემდეგ, ერთჯერადი გარბენის სიგრძე 53%-ით გაიზარდა, მექანიკური ROP კი 27.0%-ით, რამაც ეფექტურად შეამცირა გარბენის რაოდენობა და დაზოგა მშენებლობის პერიოდი.

საველე ტესტირება მყარ ფორმაციაში: რიცხვითი სიმულაციით შერჩეული ოპტიმალური დარტყმის სიხშირის (18 ჰც) მიხედვით, ეს ინსტრუმენტი გამოიცადა სინძიანის ნავთობსაბადოს X3 ჭაბურღილში კარბონულ ანდეზიტისა და ბაზალტის წარმონაქმნებში ცუდი ბურღვის უნარით.

დასკვნა: შედეგები აჩვენებს, რომ ამ ხელსაწყოს გამოყენების შემდეგ, მექანიკური ROP მნიშვნელოვნად იზრდება 103.2%-ით მიმდებარე ჭაბურღილებთან შედარებით, რაც ეფექტურად ადასტურებს, რომ მას შეუძლია მნიშვნელოვნად გააუმჯობესოს ბურღვის ეფექტურობა და შეამციროს ბურღვის ციკლი სხვადასხვა ფორმაციაში.

2. კომპოზიტური დარტყმითი ბურღვის სიჩქარის გაზრდის ხელსაწყოს დიზაინი

შექმნილია ჰიდრავლიკური ბრუნვითი დარტყმის მექანიზმი, რომლის ბირთვი სამი ნაწილისგან შედგება: ნაკადის განაწილების მექანიზმი, უკუქცევითი მექანიზმი და დარტყმის მექანიზმი.

მოძრაობის პროცესი: თავდაპირველად (მდგომარეობა a), მაღალი წნევის სითხე შედის ჰიდრავლიკური ჩაქუჩის მარცხენა ღრუში უკუქცევითი სარქვლის ბირთვის მარცხენა ნაკადის არხით, უბიძგებს ჰიდრავლიკურ ჩაქუჩს და სარქვლის ბირთვს საათის ისრის მიმართულებით ერთად ბრუნვისკენ, სანამ ჰიდრავლიკური ჩაქუჩი არ დაეჯახება ჰიდრავლიკური ჩაქუჩის ბუდეს (მდგომარეობა b). დარტყმის შემდეგ, მაღალი წნევის სითხე შედის ჰიდრავლიკური ჩაქუჩისა და სარქვლის ბირთვის მიერ წარმოქმნილ მარჯვენა ღრუში მარჯვენა საკონტროლო ნაკადის არხით, უბიძგებს სარქვლის ბირთვს გააგრძელოს ბრუნვა საათის ისრის მიმართულებით უკუქცევის პოზიციამდე (მდგომარეობა c), ისე, რომ მაღალი წნევის სითხე გადადის მარჯვენა ნაკადის არხზე და შედის ჰიდრავლიკური ჩაქუჩის მარჯვენა ღრუში, უბიძგებს ჰიდრავლიკურ ჩაქუჩს და სარქვლის ბირთვს საათის ისრის საწინააღმდეგოდ ბრუნვისკენ (მდგომარეობა c). სანამ ჰიდრავლიკური ჩაქუჩი კვლავ არ დაეჯახება ჰიდრავლიკური ჩაქუჩის ბუდეს (მდგომარეობა d), მაღალი წნევის სითხე შედის მარცხენა ღრუში მარცხენა საკონტროლო ნაკადის არხით, უბიძგებს სარქვლის ბირთვს საათის ისრის საწინააღმდეგოდ ბრუნვისკენ უკუქცევისთვის და უბრუნდება საწყის მდგომარეობას (მდგომარეობა a). ეს ციკლურია, რაც ქმნის მაღალი სიხშირის ორმხრივ ბრუნვით დარტყმას უწყვეტი უკუქცევისა და სითხის მიერ გამოწვეული დარტყმის გზით.

მუშაობის პრინციპი:მას შემდეგ, რაც სითხე (ტალახი) ზედა შეერთებისა და გამტარი მილის მეშვეობით ნაკადის გამანაწილებელ ყუთში ჩაედინება, ის ნაწილდება უკუქცევით მექანიზმსა და დარტყმით მექანიზმში, ხოლო სითხის ორი გზა გამოყოფილია ნაკადის გამანაწილებელი ფირფიტით. შემდგომში, სითხე გადის საქშენში, რომელიც ლილვის შიგნითაა, ქმნის მაღალი და დაბალი წნევის ზონებს მის წინ და შემდეგ. უკუქცევითი სარქვლის ბირთვი ბრუნავს წნევის სხვაობის მამოძრავებელი ძალის ქვეშ, აკონტროლებს ჰიდრავლიკური ჩაქუჩის მარცხენა და მარჯვენა ღრუებს, რათა მონაცვლეობით დაუკავშირდნენ მაღალი და დაბალი წნევის ზონებს, რაც აიძულებს ჰიდრავლიკურ ჩაქუჩს უკუქცევით დარტყმას ჰიდრავლიკური ჩაქუჩის საყრდენზე წნევის სხვაობის ზემოქმედებით, რითაც წარმოიქმნება მაღალი სიხშირის უკუქცევითი ბრუნვითი დარტყმა.

1-ზედა ქვესადგამი; 2-გარე კორპუსი; 3-მიმმართველი მილი; 4-ნაკადის გამანაწილებელი ყელი; 5-ნაკადის გამანაწილებელი ფირფიტა; 6-ჭანჭიკი; 7-ზედა საყრდენი რგოლი; 8-ჰიდრავლიკური ჩაქუჩის სავარძელი; 9-ჰიდრავლიკური ჩაქუჩი; 10-უკუქცევითი სარქვლის ბირთვი; 11-ქვედა საყრდენი რგოლი; 12-მანდრელი; 13-ქვედა ქვესადგამი;

ბრუნვითი ზემოქმედების მექანიზმის სტრუქტურის სქემატური დიაგრამა

ბრუნვითი დარტყმის მექანიზმის მოძრაობის პროცესი

შექმნილია ღერძული დარტყმის მექანიზმის ერთგვარი სახეობა. ჰიდრავლიკური ღერძული დარტყმითი მექანიზმები ძირითადად ორ ტიპად იყოფა: სარქვლის ტიპის და უსარქვლის ტიპის. სარქვლის ტიპის დარტყმითი მექანიზმების შიდა სტრუქტურა რთულია და მათი საიმედოობა დაბალია; უსარქვლის ტიპის მექანიზმები ძირითადად მოიცავს ჭავლურ და ჭავლ-შემწოვ ტიპებს, რომელთა შორის ჭავლურ ტიპს მოკლე მომსახურების ვადა აქვს. ჭავლ-შემწოვი ჰიდრავლიკური დარტყმითი მექანიზმი მარტივი სტრუქტურისაა, დარტყმას ახორციელებს ჭავლურ შეწოვასა და წყლის დარტყმის რხევის ეფექტზე დაყრდნობით, აქვს მცირე რაოდენობით შიდა მოძრავი ნაწილი და არ აქვს დაუცველი ნაწილები და უკეთ ეგუება რთულ ჭაბურღილის პირობებს.

1-ზედა საქშენის საყრდენი; 2-ზედა საქშენი; 3-ზედა სარქველი; 4-ზედა სარქვლის ყდის; 5-მეორადი საქშენი; 6-ღერძული გარე კორპუსი; 7-საყრდენი ყდის; 8-დარტყმითი ჩაქუჩი; 9-ჩაქუჩის თავი; 10-ჩაქუჩის საყრდენი; 11-დამცავი თავსახური; 12-ღერძული დარტყმითი მექანიზმის ექვსკუთხა შეერთების მუშაობის პრინციპი.

საწყისი ნაკადისა და წნევის სხვაობის ფორმირება: მაღალი წნევის სითხე ზედა საქშენის მეშვეობით მაღალსიჩქარიან ჭავლს წარმოქმნის. ჭავლური ნაკადის შეწოვისა და დროსელის ეფექტის კომბინირებული მოქმედების შედეგად, წნევის სხვაობა წარმოიქმნება ზედა სარქვლის ზედა და ქვედა კამერებში, ასევე დარტყმითი ჩაქუჩის გარეთა ზედა კამერასა და ჩაქუჩის თავის ქვედა ბოლოს შორის.

კომპონენტების ზემოთ მოძრაობა და ნაკადის არხის დალუქვა: მათი შესაბამისი წნევის სხვაობის გამო, ზედა სარქველი ზემოთ მოძრაობს და დარტყმითი კომპონენტები (მეორადი საქშენი, დარტყმითი ჩაქუჩი და ჩაქუჩის თავი) ასევე ზემოთ მოძრაობენ მანამ, სანამ მეორადი საქშენი ზედა სარქველს არ შეეხება და ნაკადის არხს არ დალუქავს.

წყლის დარტყმის წარმოქმნა და სახსრის ქვევით მოძრაობა: ნაკადის არხის მყისიერი დახურვა იწვევს წყლის დარტყმის რხევას, რის შედეგადაც კამერაში წნევა მკვეთრად იზრდება, რაც ზედა სარქველს და დარტყმით კომპონენტებს ერთად ქვევით აჩქარებას უბიძგებს.

ინერციული დარტყმა და ციკლის აღდგენა: ზედა სარქვლის ქვედა საზღვარზე გადასვლის შემდეგ, დარტყმის კომპონენტები ინერციის ქვეშ აგრძელებენ ქვევით მოძრაობას და ბოლოს ღერძული დარტყმის დასასრულებლად ურტყამენ ჩაქუჩის საყრდენს. დარტყმის შემდეგ, ნაკადის არხი უბრუნდება გლუვ მდგომარეობას და მექანიზმი აღდგება წონაზე დამოკიდებულების (WOB) მოქმედებით, რაც იწყებს შემდეგ ციკლს.

კონტაქტი:ჯესი ჟოუ

მობილური/Whatsapp:+0086-18109206861
ელ. ფოსტა:energy@landrilltools.com