Tecnulugia di Perforazione è di Produzione | Chì sò a Velocità di Perforazione - Aumentu di l'Utensili? Cumu Migliorà Efficacemente l'Efficienza di Perforazione è Riduce i Costi?

1Resistente à alte temperature, spessore di parete uguale, velocità di perforazione a vite - tecnulugia crescente

A vite di spessore di parete uguale resistente à alte temperature hè un strumentu chì aumenta a velocità specificamente cuncipitu per risponde à i bisogni di alte prestazioni è alta affidabilità in l'industria di perforazione. Durante l'usu di e viti di perforazione tradiziunali, per via di l'ambiente à alta temperatura è di e cundizioni di travagliu cumplesse, si verificanu spessu danni severi da usura è fatica, chì portanu à una diminuzione di l'efficienza di perforazione. Tuttavia, a vite di spessore di parete uguale resistente à alte temperature hà una eccellente resistenza à alte temperature, chì pò mantene proprietà meccaniche stabili in un ambiente à alta temperatura, riduce i guasti di l'apparecchiature causati da alte temperature è cusì migliurà a velocità di perforazione.

1.1 Principiu tecnicu

U mutore di fondu di pozzu aziona direttamente a punta di perforazione per rompe a roccia è perforà, ciò chì pò trasmette più efficacemente a putenza à a punta di perforazione, riduce a perdita di energia è ottimizà e prestazioni di travagliu di l'arnesi di fondu di pozzu. Questu hè perchè u mutore aziona direttamente a punta di perforazione, ciò chì pò evità a perdita di putenza causata da a perdita di u sistema di trasmissione, in modu chì più energia sia aduprata per a perforazione di rottura di roccia, migliurendu a velocità è l'efficienza di perforazione. Per migliurà ulteriormente a resistenza à alta temperatura di l'attrezzatura, a vite di spessore di parete uguale resistente à alta temperatura adotta alcuni materiali speciali resistenti à alta temperatura è tecnulugie di trattamentu di superficie. Per esempiu, l'acciaio altamente legato hè adupratu cum'è materiale principale, o a superficia di l'attrezzatura hè sottumessa à trattamentu termicu o trattamentu di rivestimentu per migliurà a resistenza à alta temperatura di l'attrezzatura. Siccomu u statore adotta un involucru d'acciaio prefabbricatu cù una forma specifica di sezione trasversale, è dopu hè iniettatu cù colla per furmà un stratu di gomma sottile è di spessore uguale, u mutore hà una coppia di uscita più grande è pò adattassi à varie cundizioni geologiche cumplesse. Questa struttura rende u spaziu trà u statore è u rotore di u mutore più chjucu, riducendu cusì l'attritu è ​​l'usura, è migliurendu a vita di serviziu è l'affidabilità di l'attrezzatura. L'arnese adotta ancu un mecanismu di bloccu meccanicu o di riduzione di l'attritu per migliurà a precisione di rotazione è a stabilità di l'attrezzatura, è evità a diminuzione di l'efficienza di perforazione causata da a vibrazione o l'eccentricità di a vite.

1.2 Analisi di l'adattabilità

In termini di prestazioni, a vite di spessore di parete uguale resistente à alte temperaturestrumentu di perforazioneÙn hà micca solu tutte e caratteristiche di i motori à vite ordinari, ma hà ancu e caratteristiche di una grande coppia, un avviamentu faciule è una forte resistenza à u sovraccaricu, chì u rende più adattatu per l'operazioni di perforazione in furmazioni profonde à alta temperatura. Usendu una vite dritta cù un picculu strumentu di perforazione à pendolu in furmazioni à alta immersione, si pò ottene una alta velocità di perforazione cù una bassa pressione di perforazione, è si pò ottene un effettu significativu di riduzione è prevenzione di a deviazione. À u listessu tempu, u disignu di a vite dritta pò ancu furnisce una forza di supportu stabile per impedisce à a punta di perforazione di devià in furmazioni à alta immersione, migliurendu cusì a stabilità di a perforazione. Sia a ricerca teorica sia l'applicazioni in situ mostranu chì a tecnulugia di perforazione rapida chì usa viti di spessore di parete uguale resistenti à alta temperatura pò aumentà significativamente a velocità di rotazione di a punta di perforazione in u fondu di u pozzu, adattassi à l'ambiente à alta temperatura di u fondu di u pozzu è ottimizà efficacemente u cuntrollu di qualità di u pozzu. À u listessu tempu, pò ancu riduce u caricu di azionamentu superiore è a coppia di u strumentu di perforazione, è allargà a vita di serviziu di u strumentu di perforazione. In paragone cù l'assemblea di strumenti di perforazione PDC cunvinziunali, questu metudu pò migliurà assai l'efficienza di perforazione è mustrà eccellenti effetti ecunomichi è tecnichi cumpleti.

2Turbina + Velocità di a punta di diamante impregnata - Tecnulugia crescente

U turboperatore hè un strumentu elettricu di fondu di pozzu chì pò cunvertisce l'energia idraulica di u fluidu in energia meccanica rotazionale, spinghjendu cusì a punta di perforazione à rotà è à impattà, è realizendu una perforazione à alta velocità è efficiente. Hè cumpostu principalmente da trè parti: a sezione di a turbina, l'arburu universale è l'arburu di trasmissione. A punta di diamante impregnata hè un tipu di punta di diamante. A so matrice hè fatta sinterizendu particelle policristalline di diamante à l'esternu di a matrice, ciò chì rende a punta più aggressiva. A matrice hà una certa altezza, u so diametru esternu hè ligeramente più grande di u diametru esternu di u corpu di a punta, è u so diametru internu hè ligeramente più chjucu di u diametru internu di u corpu di a punta. U latu esternu, u latu internu è u fondu di a matrice sò tutti furniti di scanalature d'acqua per scaricà i detriti di roccia è rinfrescà a punta attraversu u fluidu di lavaggio. A matrice hà una resistenza à a compressione è à l'impattu sufficiente, è ancu una durezza è una resistenza à l'usura elevate. U turboperatore è a punta di diamante impregnata sò strumenti impurtanti in u prucessu di perforazione petrolifera, è u so usu cumminatu pò migliurà inseme l'efficienza di perforazione è a qualità di perforazione.

2.1 Principiu tecnicu

A sezzione di a turbina hè u cumpunente principale di u turbodrill, chì hè cumpostu da statori è rotori di turbina, cuscinetti centralizatori, alberi principali è involucri. Pò cunvertisce l'energia fluida di u fluidu di perforazione in energia meccanica di a rotazione di l'arburu principale. A so struttura interna include parechje fasi di statori è rotori accoppiati. Quandu u fluidu di perforazione entra in u statore longu l'utensile di perforazione, u statore guiderà u fluidu di perforazione per avè una certa direzzione è velocità, è dopu entrerà in u rotore. In u rotore, u fluidu di perforazione impatterà e pale per generà una certa differenza di pressione, chì farà rotà u rotore. Attraversu stu mecanismu, l'energia di u fluidu di perforazione hè cunvertita in energia meccanica chì face rotà l'arburu di a turbina.

U principale metudu di rottura di a roccia di a punta di diamante impregnata hè a rottura di roccia abrasiva, vale à dì, l'usu di particelle di diamante per macinà, graffià è abradere continuamente a roccia sottu l'azione di a forza assiale è di a coppia, in modu da ottene u scopu di rompe a roccia. A punta di diamante chì usa principalmente questu metudu di rottura di roccia hà una alta resistenza à l'usura, chì pò trattà efficacemente e rocce altamente abrasive in furmazioni abrasive dure - estremamente dure, è migliurà l'efficienza di perforazione è a durata di vita di a punta di trapano.

2.2 Analisi di l'adattabilità

U turboperatore + punta di diamante impregnata adotta una struttura interamente in metallo, chì hà una resistenza à e alte temperature più elevate è un effettu di perforazione più stabile, chì li permette di funziunà stabilmente ancu in ambienti estremi. Questu hè particularmente impurtante in l'operazioni di perforazione di pozzi profondi è pozzi ultra-profondi. Sta cumbinazione di strumenti hà eccellenti prestazioni di equilibriu assiale, chì ponu riduce e vibrazioni laterali, generà una traiettoria liscia di u pozzu, riduce i danni à a parete di u pozzu, pruteggendu cusì a punta di perforazione è altri strumenti di fondu di pozzu, è hè benefica per l'operazioni successive. A causa di e caratteristiche di rotazione à alta velocità di u turboperatore, a cumbinazione di a punta di diamante impregnata è di a turbina à alta velocità pò esercitare una efficienza di perforazione estremamente alta in furmazioni profonde cù alta durezza è forte abrasività, è migliurà assai a capacità di perforazione.

3Velocità di perforazione di l'impattore di coppia - Tecnulugia crescente

L'impattore di coppia hè un strumentu elettricu puramente meccanicu utilizatu principalmente per a rottura ausiliaria di rocce di punte PDC. U strumentu genera una caduta di pressione attraversu un ugello à flussu variabile, furmendu una zona d'alta pressione è una zona di bassa pressione in u so internu. Quandu a differenza di pressione agisce nantu à u strumentu, u canale di flussu cambia per fà chì u martellu d'impattu è u martellu di partenza in u strumentu si invertinu à alta velocità. U martellu d'impattu impatta continuamente a superficia d'impattu, trasmettendu cusì a forza d'impattu à a punta di perforazione, furmendu una coppia d'impulsi d'alta frequenza. Cunverte intelligentemente l'energia di u fluidu di perforazione in energia d'impattu meccanicu torsionale, d'alta frequenza, uniforme è stabile è a trasmette direttamente à a punta PDC, mantenendu a punta di perforazione è u fondu di u pozzu cuntinui in ogni mumentu.

3.1 Principiu tecnicu

A forza d'impattu stabile à alta frequenza da 750 volte/min à 1500 volte/min furnita da l'impattore di coppia hè equivalente à taglià a furmazione parechje volte per minutu. Questu permette à a punta di perforazione di taglià a furmazione senza aspittà chì a torsione accumuli energia sufficiente, cambiendu cumpletamente u statu di funziunamentu di a punta di perforazione. In questu mumentu, a punta di perforazione hà duie forze per taglià a furmazione: una hè a coppia furnita da a tavola rotante, è l'altra hè a forza d'impattu furnita da l'impattore di coppia. Queste duie forze sò trasmesse direttamente à a punta di perforazione stessa, in modu chì a coppia trasmessa da u tubu di perforazione pò esse cumpletamente aduprata per taglià a furmazione senza sprechi. L'azione cumminata di sta coppia è forza d'impattu pò micca solu migliurà significativamente a velocità di perforazione, ma ancu riduce o eliminà efficacemente e vibrazioni dannose di a punta di perforazione durante a perforazione in furmazioni dure, prutege a punta di perforazione, allargà a vita di serviziu di a punta di perforazione, è à u listessu tempu riduce a resistenza à a fatica di altri strumenti di perforazione è allargà a vita di serviziu di altri strumenti di perforazione. A Figura 1 mostra u statu di stress di a colonna di perforazione di u fondu di u strumentu di perforazione cunvinziunale è l'impattore di coppia.

3.2 Analisi di l'adattabilità

Cum'è un strumentu di perforazione avanzatu, l'impattore di coppia hà una struttura meccanica interna raghjonevule, senza parti di gomma è cumpunenti elettronichi, è poche parti. Ancu s'ellu falla, hè solu equivalente à una punta di trapano chì gira continuamente inseme cù a punta PDC senza influenzà a perforazione cuntinua, è ùn ci hè bisognu di fà scattà a punta, dunque hà una alta affidabilità. L'impattore di coppia hè adattatu per varie furmazioni cumplesse, in particulare e furmazioni di roccia ignea cù una forte abrasività è una scarsa perforabilità. À u listessu tempu, u strumentu hè faciule da aduprà. Quandu si usa l'impattore di coppia, basta à cunnette direttamente à u strumentu di perforazione rotante o direzionale, chì hè simplice è cunveniente da aduprà.

4Impattore cumpostu

L'impattore cumpostu hè un equipagiu di perforazione avanzatu cù un dispositivu di cunversione d'energia cuncipitu à l'internu, chì pò cunvertisce l'energia di u fluidu di perforazione in energia d'impattu à impulsi, generendu cusì forze d'impattu circunferenziali è assiali d'alta frequenza stabili. Stu metudu di travagliu migliora significativamente l'efficienza di rottura di a roccia di a punta di perforazione, risolve efficacemente i prublemi di stick-slip è di mantenimentu di a pressione durante a perforazione, è cusì raggiunge l'ubbiettivu di aumentà a velocità. L'impattore cumpostu ùn hà micca solu e caratteristiche d'impattu torsionale è i vantaghji di l'impattore di coppia, ma combina ancu in modu innovativu a funzione d'impattu assiale..

impattore cumpostu

4.1 Principiu tecnicu

A struttura interna di l'impattore cumpostu hè cumposta di machini di metallu puru. Cunverte l'energia fluida di u fluidu di perforazione in energia d'impattu circunferenziale è assiale d'alta frequenza è stabile per mezu di un mecanismu d'inversione. Durante u prucessu di perforazione di l'assemblea di strumenti di perforazione cunvinziunali, dopu chì a punta PDC entra in a furmazione, l'accumulazione d'energia di l'utensile di perforazione superiore deve superà un certu valore criticu per inizià a rottura di a roccia di taglio. In cuntrastu, l'impattore cumpostu cunverte l'energia fluida di u fluidu di perforazione in energia d'impattu, furnendu una forza d'impattu d'alta frequenza è stabile per a punta di perforazione. In questu modu, a tensione di rottura di a roccia pò ghjunghje rapidamente à a tensione critica per u taglio di a furmazione, migliurendu assai l'efficienza di taglio di a punta PDC. À u listessu tempu, per via di a riduzione di a fluttuazione di a tensione di rottura di a roccia è di a coppia, hè benefiziu per a punta di perforazione di fà un tagliu uniforme in u fondu di u pozzu, eliminendu a tensione estremamente alta istantanea nantu à a punta PDC sottu à l'utensili di perforazione cunvinziunali. Dunque, a tensione nantu à a punta di perforazione diventa più uniforme è stabile, allargendu cusì a vita di serviziu di a punta PDC è aumentendu u metraggio di travagliu di una sola punta di perforazione.

4.2 Analisi di l'adattabilità

In paragone cù l'impattore di coppia, l'impattore cumpostu aumenta l'energia di l'impattu longitudinale. Teoricamente, a so efficienza di rottura di roccia hè più alta, è hè più adattatu per l'usu in furmazioni strette. Sottu a listessa dimensione, a pressione di perforazione ottimale di l'impattore cumpostu hè ligeramente più alta di quella di l'impattore di coppia. Per l'impattore cumpostu, a punta di trapano aduprata deve avè una resistenza à l'impattu più forte, è ci sò denti chì assorbenu i colpi distribuiti accantu à i denti di taglio principali di a punta di trapano, chì pruteggenu efficacemente a punta di trapano. Quandu si perfora in furmazioni dure è furmazioni altamente abrasive, a selezzione di punte PDC di a serie HPM pò ottene un equilibriu perfettu trà a velocità di perforazione è i metraggi.

5Cunclusioni è Prospettive

Questu articulu studia è introduce strumenti cumuni chì aumentanu a velocità di perforazione. Attraversu l'analisi di i principii, e caratteristiche è i campi d'applicazione di sti strumenti, i risultati mostranu chì diversi tipi di strumenti chì aumentanu a velocità di perforazione sò adatti per diverse cundizioni geologiche è esigenze di perforazione. À u listessu tempu, per via di i diversi costi d'usu di vari strumenti, a selezzione di strumenti chì aumentanu a velocità di perforazione deve ancu esse cunsiderata da una perspettiva ecunomica.

Per a ricerca futura, si suggerisce di realizà da i seguenti aspetti: studià ulteriormente u mecanismu di funziunamentu di a velocità di perforazione - aumentà l'arnesi, ottimizà u disignu di l'arnesi è migliurà a so adattabilità è efficienza; cumminà tecnulugie cum'è l'intelligenza artificiale è i big data per realizà l'intelligenza è u monitoraghju remotu di a velocità di perforazione - aumentà l'arnesi, è migliurà a sicurezza è l'efficienza di l'operazioni di perforazione; allargà l'applicazione di a velocità di perforazione - aumentà l'arnesi in altri campi, cum'è i pozzi d'acqua, i pozzi di gas è i pozzi geotermichi, per risponde à i bisogni di u sviluppu suciale è ecunomicu.

Cuntattu: Jessie Zhou

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