Qazma Sürətini Artıran Alətlər üzrə Tədqiqat

Hazırda qazma sürətini artıran alətlər əsasən iki kateqoriyaya bölünür: mexaniki tip və hidravlik tip. Mexaniki alətlər zərbə qüvvəsi yaratmaq üçün Ağırlıq Üzlüyündən (WOB) istifadə edir ki, bu da sərt laylarda süxurların qırılma səmərəliliyini effektiv şəkildə artırır, lakin güclü vibrasiya, yüksək enerji istehlakı və asan yorğunluq zədələnməsi kimi problemlər mövcuddur. Hidravlik alətlər zərbə çəkiclərini hərəkətə gətirmək üçün qazma mayesindən istifadə edir, süxuru qırmaq üçün zərbə, fırlanma və reaktiv axını birləşdirir. Onların nüfuzetmə sürətini (ROP) artırmaqda, quyu sapmasını idarə etməkdə və balta ömrünü uzatmaqda əhəmiyyətli üstünlükləri var, lakin ümumiyyətlə tək zərbə tezliyi və müxtəlif layların ehtiyaclarına uyğunlaşmaqda çətinlik kimi problemlər var.

Zərbəli qazma texnologiyası əsasən təsir rejiminə görə üç kateqoriyaya bölünür: burulma zərbəsi texnologiyası, ox zərbəsi texnologiyası və ox-burulma kompozit zərbəsi texnologiyası. Sürəti artırmaq üçün zərbəli qazmanın mahiyyəti, qazın və ya mayenin təzyiq enerjisini birbaşa baltanın arxa ucuna tətbiq edilən zərbəçi vasitəsilə ox və ya burulma zərbəsi mexaniki enerjisinə çevirmək, baltanın kəsmə vəziyyətini yaxşılaşdırmaq və baltanın qaya qırma səmərəliliyini artırmaqdır.

Burulma zərbəli qazma texnologiyası, son illərdə qazma sürətini artıran bir texnologiyadır və əsasən PDC uçlarının yaratdığı "çubuq-sürüşmə" vibrasiyasını həll etmək üçün istifadə olunur. İstifadə zamanı burulma zərbəsi uçun arxa ucuna quraşdırılır. Daxili struktur dizaynı sayəsində mayenin hidravlik enerjisini burulma zərbəsi mexaniki enerjisinə çevirə bilər. Uç, qazma kolonunun sabit vəziyyət fırlanma momenti və zərbəçinin yaratdığı zərbə fırlanma momentinin birləşmiş təsiri altında süxuru parçalayır.

Aşağıdakı nümunələr iki innovativ alət təqdim edir

1. Tənzimlənən Zərbə Tezliyi ilə Qazma Sürətini Artıran Alət

Tezliyi tənzimlənən hidravlik qazma sürətini artıran alət, yataklar, aşağı val gövdəsi, piston cütləri, zərbə çəkici, qaz ucluğu və digər komponentlərdən ibarət əsas zərbə quruluşuna malikdir.

İş prinsipi:Zərbə çəkicinin yuxarı və aşağı kameralarında qazma mayesinin yaratdığı dövri təzyiq fərqindən istifadə edərək, zərbə çəkicini yüksək sürətlə qarşılıqlı hərəkətə gətirir və süxurun qırılmasına kömək etmək üçün birbaşa baltaya ötürülən ox istiqamətində zərbə qüvvəsi yaradır. Əsas məsələ odur ki, bu alət aşağı şaft gövdəsindəki simmetrik dəliklərin sayını dəyişdirərək zərbə tezliyini tənzimləyə və bununla da müxtəlif təbəqələrin qazma ehtiyaclarına uyğunlaşa bilər.

Tənzimlənən Zərbə Tezliyi ilə Qazma Sürətini Artıran Alətin Tətbiqi

Orta Sərtlikli Laylamada Sahə Sınağı: Ədədi simulyasiya ilə seçilmiş optimal təsir tezliyinə (16 Hz) əsasən, bu alət Sincan Neft Yatağındakı X1 Quyusunda sınaqdan keçirilmişdir. Güclü aşındırıcılığa və aşağı Nüfuz Sürətinə (ROP) malik laylama hissəsində, vintli qazma alətindən istifadə edərək bitişik quyu ilə müqayisə göstərir ki, bu alətdən istifadə etdikdən sonra tək yürüş görüntüsü 53%, mexaniki ROP isə 27,0% artmışdır ki, bu da yürüşlərin sayını effektiv şəkildə azaltmış və tikinti müddətinə qənaət etmişdir.

Sərt layda sahə sınağı: Ədədi simulyasiya ilə seçilmiş optimal təsir tezliyinə (18 Hz) əsasən, bu alət Sincan neft yatağının X3 quyusunda qazma qabiliyyəti zəif olan Karbon dövrü Andezit və Bazalt laylarında sınaqdan keçirilmişdir.

Nəticə: Nəticələr göstərir ki, bu alətdən istifadə edildikdən sonra mexaniki ROP qonşu quyularla müqayisədə 103,2% əhəmiyyətli dərəcədə artır və bu da onun qazma səmərəliliyini əhəmiyyətli dərəcədə artıra və müxtəlif laylarda qazma dövrünü qısalda biləcəyini sübut edir.

2. Kompozit Zərbəli Qazma Sürətini Artıran Alətin Dizaynı

Hidravlik burulma təsir mexanizmi hazırlanmışdır ki, onun nüvəsi üç hissədən ibarətdir: axın paylama mexanizmi, geriyə doğru hərəkət mexanizmi və zərbə mexanizmi.

Hərəkət Prosesi: Əvvəlcə (a vəziyyəti), yüksək təzyiqli maye geri dönən klapan nüvəsinin sol axın kanalı vasitəsilə hidravlik çəkicin sol boşluğuna daxil olur və hidravlik çəkic və klapan nüvəsini hidravlik çəkic oturacağına (b vəziyyəti) dəyənə qədər saat əqrəbi istiqamətində birlikdə fırlatmağa məcbur edir. Zərbədən sonra yüksək təzyiqli maye sağ idarəetmə axın kanalı vasitəsilə hidravlik çəkic və klapan nüvəsinin yaratdığı sağ boşluğa daxil olur və klapan nüvəsini geri dönən vəziyyətə (c vəziyyəti) saat əqrəbi istiqamətində fırlanmağa davam etməyə məcbur edir ki, yüksək təzyiqli maye sağ axın kanalına keçir və hidravlik çəkicin sağ boşluğuna daxil olur, hidravlik çəkici və klapan nüvəsini saat əqrəbinin əksinə fırlatmağa məcbur edir (c vəziyyəti). Hidravlik çəkic hidravlik çəkic oturacağına yenidən dəyənə qədər (d vəziyyəti), yüksək təzyiqli maye sol idarəetmə axın kanalı vasitəsilə sol boşluğa daxil olur və klapan nüvəsini geri dönmək və ilkin vəziyyətə qayıtmaq üçün saat əqrəbinin əksinə fırlatmağa məcbur edir (a vəziyyəti). Bu dövrə vuraraq, davamlı geri dönmə və maye tərəfindən idarə olunan zərbə vasitəsilə yüksək tezlikli qarşılıqlı burulma təsirini əmələ gətirir.

İş prinsipi:Maye (palçıq) yuxarı birləşmə və istiqamətləndirici boru vasitəsilə axın paylama qoluna axdıqdan sonra geri dönmə mexanizminə və zərbə mexanizminə paylanır və mayenin iki yolu axın paylama lövhəsi ilə ayrılır. Daha sonra maye mandrel daxilindəki burundan keçərək, ondan əvvəl və sonra yüksək və aşağı təzyiq zonaları əmələ gətirir. Geri dönmə klapan nüvəsi təzyiq fərqinin hərəkəti altında fırlanır, hidravlik çəkicin sol və sağ boşluqlarını növbə ilə yüksək və aşağı təzyiq zonalarına qoşulmaq üçün idarə edir və hidravlik çəkicin təzyiq fərqinin təsiri altında hidravlik çəkic oturacağına zərbə vurması üçün qarşılıqlı hərəkət etməsinə səbəb olur və beləliklə, yüksək tezlikli qarşılıqlı burulma zərbəsi əmələ gətirir.

1-Yuxarı Altlıq; 2-Xarici Korpus; 3-Bələdçi Boru; 4-Axın Paylayıcı Qol; 5-Axın Paylayıcı Plitə; 6-Bolt; 7-Yuxarı Dəstək Halqası; 8-Hidravlik Çəkic Oturacağı; 9-Hidravlik Çəkic; 10-Geriyə Çevirici Klapan Nüvəsi; 11-Aşağı Dəstək Halqası; 12-Mandrel; 13-Aşağı Altlıq;

Burulma Zərbəsi Mexanizminin Quruluşunun Sxematik Diaqramı

Burulma Təsiri Mexanizminin Hərəkət Prosesi

Bir növ oxvari zərbə mexanizmi hazırlanmışdır. Hidravlik oxvari zərbə mexanizmləri əsasən iki növə bölünür: klapan tipli və klapansız tip. Klapan tipli zərbə mexanizmlərinin daxili quruluşu mürəkkəbdir və etibarlılığı zəifdir; klapansız tip əsasən reaktiv tipli və reaktiv sorucu tipli zərbələri əhatə edir ki, bunlardan reaktiv tipli zərbənin xidmət müddəti qısadır. Reaktiv sorucu hidravlik zərbə mexanizmi sadə quruluşa malikdir, reaktivin daxil olması və su çəkicinin salınım effektinə əsaslanaraq zərbəni həyata keçirir, az sayda daxili hərəkət edən hissəyə və həssas hissələrə malikdir və mürəkkəb quyudibi şəraitinə daha yaxşı uyğunlaşa bilir.

1-Yuxarı Burun Oturacağı; 2-Yuxarı Burun; 3-Yuxarı Klapan; 4-Yuxarı Klapan Qolu; 5-İkinci dərəcəli Burun; 6-Oxvari Xarici Korpus; 7-Dəstək Qolu; 8-Zərbə Çəkic; 9-Çəkic Başlığı; 10-Çəkic Oturacağı; 11-Qoruyucu Qapaq; 12-Oxvari Zərbə Mexanizminin Altıbucaqlı Birgə İş Prinsipi.

İlkin Axın və Təzyiq Fərqinin Formalaşması: Yüksək təzyiqli maye yuxarı burundan yüksək sürətli bir axın əmələ gətirir. Çıxıntının daxil olması və dondurma effektinin birgə təsiri altında yuxarı klapanın yuxarı və aşağı kameralarında, eləcə də zərbə çəkicinin xarici yuxarı kamerası ilə çəkic başlığının aşağı ucu arasında təzyiq fərqləri yaranır.

Komponentlərin yuxarıya doğru hərəkəti və axın kanalının möhürlənməsi: Müvafiq təzyiq fərqləri ilə idarə olunan yuxarı klapan yuxarıya doğru hərəkət edir və zərbə komponentləri (ikinci dərəcəli burun, zərbə çəkici və çəkic başlığı) da ikinci dərəcəli burun yuxarı klapanla təmasa girib axın kanalını möhürləyənə qədər yuxarıya doğru hərəkət edir.

Su Çəkicinin Yaranması və Birləşmənin Aşağı Hərəkəti: Axın kanalının ani bağlanması su çəkicinin salınmasına səbəb olur və kameradakı təzyiq kəskin şəkildə artır, yuxarı klapanı və zərbə komponentlərini birlikdə aşağıya doğru sürətlənməyə məcbur edir.

İnertial Zərbə və Dövrün Bərpası: Yuxarı klapan aşağı hədd vəziyyətinə keçdikdən sonra zərbə komponentləri ətalət altında aşağıya doğru hərəkət etməyə davam edir və nəhayət, ox zərbəsini tamamlamaq üçün çəkic oturacağına dəyir. Zərbədən sonra axın kanalı hamar vəziyyətə qayıdır və mexanizm növbəti dövrəni başladaraq Bit üzərindəki Çəki (WOB) təsiri altında yenidən qurulur.

Əlaqə:Jessie Zhou

Mobil/WhatsApp:+0086-18109206861
E-poçt:energy@landrilltools.com