Zulatzeko abiadura handitzeko tresnei buruzko ikerketa

Gaur egun, zulatzeko abiadura handitzeko tresnak bi kategoriatan banatzen dira batez ere: mota mekanikoa eta mota hidraulikoa. Tresna mekanikoek Weight on Bit (WOB) erabiltzen dute inpaktu-indarra sortzeko, eta horrek formazio gogorretan arroka-hausturaren eraginkortasuna hobetzen du, baina arazoak daude, hala nola bibrazio handia, energia-kontsumo handia eta nekearen ondoriozko kalte errazak. Tresna hidraulikoek zulatzeko fluidoa erabiltzen dute inpaktu-mailuak mugitzeko, inpaktua, biraketa eta zorrotada konbinatuz arroka hausteko. Abantaila nabarmenak dituzte Sartze-tasa (ROP) handitzeko, putzuaren desbideratzea kontrolatzeko eta bitaren bizitza luzatzeko, baina, oro har, arazoak dituzte, hala nola inpaktu-maiztasun bakarra eta formazio desberdinen beharretara egokitzeko zailtasuna.

Inpaktu bidezko zulaketa teknologia hiru kategoriatan banatzen da, ekintza moduaren arabera: tortsiozko inpaktu teknologia, ardatzeko inpaktu teknologia eta ardatz-torsiozko konpositezko inpaktu teknologia. Abiadura handitzeko inpaktu bidezko zulaketa egitearen funtsa gasaren edo likidoaren presio-energia ardatzeko edo tortsiozko inpaktu energia mekaniko bihurtzea da, inpaktu-emaile baten bidez, eta hau zuzenean aplikatzen da brokaren atzealdean, brokaren ebaketa-egoera hobetuz eta brokaren arroka-haustura-eraginkortasuna handituz.

Torsio-inpaktu bidezko zulaketa teknologia azken urteotan zulaketa-abiadura handitzeko teknologia berri bat da, batez ere PDC puntek sortutako "makilatze-irristatze" bibrazioa konpontzeko erabiltzen dena. Erabiltzen denean, torsio-inpaktua puntaren atzealdean instalatzen da. Bere barne-egituraren diseinuari esker, fluidoaren energia hidraulikoa torsio-inpaktu bidezko energia mekaniko bihur dezake. Puntak arroka hausten du zulaketa-katearen egoera egonkorreko momentuaren eta inpaktuak sortutako inpaktu-momentuaren ekintza konbinatuaren pean.

Hurrengo adibideek bi tresna berritzaile aurkezten dituzte

1. Inpaktu-maiztasun erregulagarriarekin zulatzeko abiadura handitzeko tresna

Maiztasun-erregulazioko zulaketa hidraulikorako abiadura handitzeko tresnak errodamenduek, beheko ardatzaren gorputzak, pistoi bikoteek, inpaktu mailuak, throttle toberak eta beste osagai batzuek osatutako nukleo-inpaktu-egitura bat du.

Lan-printzipioa:Inpaktu-mailuaren goiko eta beheko ganberetan zulaketa-fluidoak sortzen duen presio-diferentzia periodikoa erabiltzen du inpaktu-mailua abiadura handian elkarri mugitzeko, ardatz-inpaktu-indarra sortuz, eta hori zuzenean brokara transmititzen da arroka hausten laguntzeko. Gakoa da tresna honek inpaktu-maiztasuna doi dezakeela beheko ardatzaren gorputzeko zulo simetrikoen kopurua aldatuz, eta horrela formazio desberdinen zulaketa-beharretara egokituz.

Maiztasun erregulagarriko inpaktu-maiztasuneko zulaketa-abiadura handitzeko tresnaren aplikazioa

Eremu-proba formazio ertain-gogorrean: Simulazio numeriko bidez hautatutako inpaktu-maiztasun optimoan (16 Hz) oinarrituta, tresna hau Xinjiang petrolio-eremuko X1 putzuan probatu zen. Urradura handiko eta sartze-tasa (ROP) baxua duen formazio-atalean, torloju-zulagailu tresna bat erabiliz ondoko putzuarekin alderatuta, tresna hau erabili ondoren, korronte bakarreko metrajea % 53 handitu zela eta ROP mekanikoa % 27,0 handitu zela erakusten du, bidaia kopurua murriztuz eta eraikuntza-aldia aurreztuz.

Formazio Gogorreko Eremu-proba: Simulazio numeriko bidez hautatutako inpaktu-maiztasun optimoaren (18 Hz) arabera, tresna hau Xinjiang petrolio-eremuko X3 putzuan zulatzeko gaitasun eskasa duten Karboniferoko Andesita eta Basalto formazioetan probatu zen.

Ondorioa: Emaitzek erakusten dute tresna hau erabili ondoren, ROP mekanikoa % 103,2 handitzen dela nabarmen, ondoko putzuekin alderatuta, eta horrek frogatzen du zulaketa-eraginkortasuna nabarmen hobetu eta zulaketa-zikloa laburtu dezakeela formazio desberdinetan.

2. Inpaktuzko zulaketa-abiadura handitzeko tresna konposatuaren diseinua

Mekanismo hidrauliko tortsio-inpaktu bat diseinatu da, eta bere muina hiru zatiz osatuta dago: fluxua banatzeko mekanismoa, alderantzikatzeko mekanismoa eta inpaktu-mekanismoa.

Mugimendu Prozesua: Hasieran (a egoera), presio handiko fluidoa mailu hidraulikoaren ezkerreko barrunbean sartzen da alderantzikatzeko balbularen nukleoaren ezkerreko fluxu-kanaletik, mailu hidraulikoa eta balbularen nukleoa erlojuaren orratzen noranzkoan batera biratzeko bultzatuz, mailu hidraulikoak mailu hidraulikoaren eserlekuan jo arte (b egoera). Talkaren ondoren, presio handiko fluidoa mailu hidraulikoak eta balbularen nukleoak osatutako eskuineko barrunbean sartzen da eskuineko kontrol-fluxu-kanaletik, balbularen nukleoa erlojuaren orratzen noranzkoan biratzen jarraitzera bultzatuz alderantzikatzeko posiziora (c egoera), presio handiko fluidoa eskuineko fluxu-kanalera aldatu eta mailu hidraulikoaren eskuineko barrunbean sartuz, mailu hidraulikoa eta balbularen nukleoa erlojuaren orratzen kontrako noranzkoan biratzera bultzatuz (c egoera). Mailu hidraulikoak berriro mailu hidraulikoaren eserlekuan jo arte (d egoera), presio handiko fluidoa ezkerreko barrunbean sartzen da ezkerreko kontrol-fluxu-kanaletik, balbularen nukleoa erlojuaren orratzen kontrako noranzkoan biratzeko bultzatuz alderantzikatzeko eta hasierako egoerara itzultzeko (a egoera). Ziklo honek, maiztasun handiko elkarren arteko tortsio-inpaktua sortuz, etengabeko alderantzikatzearen eta fluidoak eragindako inpaktuaren bidez.

Lan-printzipioa:Fluidoa (lohia) goiko junturaren eta gida-hodiaren bidez fluxu-banaketa mahuka barrura igaro ondoren, alderantzikatzeko mekanismora eta inpaktu-mekanismora banatzen da, eta fluidoaren bi bideak fluxu-banaketa plakak bereizten ditu. Ondoren, fluidoa mandrinaren barruko toberatik igarotzen da, presio handiko eta baxuko eremuak sortuz aurretik eta ondoren. Alderantzikatzeko balbularen nukleoa presio-diferentziaren eraginpean biratzen da, mailu hidraulikoaren ezkerreko eta eskuineko barrunbeak txandaka presio handiko eta baxuko eremuetara konektatzeko kontrolatuz, mailu hidraulikoa presio-diferentziaren eraginpean mailu hidraulikoaren eserlekuan elkarri mugituz, eta horrela, maiztasun handiko tortsio-inpaktu elkarri mugituz.

1-Goiko azpihodia; 2-Kanpoko karkasa; 3-Gida-hodia; 4-Fluxu banaketa-zorroa; 5-Fluxu banaketa-plaka; 6-Torlojua; 7-Goiko euskarri-eraztuna; 8-Mailu hidraulikoaren eserlekua; 9-Mailu hidraulikoa; 10-Alderantzikatzeko balbularen nukleoa; 11-Beheko euskarri-eraztuna; 12-Mandrila; 13-Beheko azpihodia;

Torsio-inpaktu mekanismoaren egituraren diagrama eskematikoa

Torsio-inpaktu mekanismoaren mugimendu-prozesua

Ardatz-inpaktu mekanismo mota bat diseinatu da. Ardatz-inpaktu hidraulikoak bi motatan banatzen dira batez ere: balbula motakoak eta balbularik gabeko motakoak. Balbula motako inpaktu-inpaktuen barne-egitura konplexua da eta haien fidagarritasuna eskasa; balbularik gabeko motak batez ere txorrota motakoak eta txorrota-xurgapen motakoak biltzen ditu, eta horien artean txorrota motak bizitza erabilgarri laburra du. Txorrota-xurgapen inpaktu hidraulikoak egitura sinplea du, inpaktua txorrota-arrastatzearen eta ur-mailuaren oszilazio-efektuaren arabera lortzen du, barneko pieza mugikor gutxi ditu eta pieza zaurgarririk ez, eta hobeto egokitzen da zulo-beheko baldintza konplexuetara.

1-Goiko toberaren eserlekua; 2-Goiko tobera; 3-Goiko balbula; 4-Goiko balbularen mahuka; 5-Bigarren mailako tobera; 6-Kanpoko karkasa axiala; 7-Euskarri mahuka; 8-Inpaktu-mailu; 9-Mailu-burua; 10-Mailu-eserlekua; 11-Babes-txapela; 12-Juntura hexagonala. Inpaktu axialeko mekanismoaren funtzionamendu-printzipioa.

Hasierako Fluxuaren eta Presio Diferentziaren Eraketa: Presio handiko fluidoak abiadura handiko zorrotada bat sortzen du goiko toberatik. Zorrotadaren arrastatzearen eta itotze efektuaren ekintza konbinatuaren pean, presio desberdintasunak sortzen dira goiko balbularen goiko eta beheko ganberetan, baita inpaktu-mailuaren kanpoko goiko ganberaren eta mailu-buruaren beheko muturraren artean ere.

Osagaien Goranzko Mugimendua eta Fluxu-kanalaren Zigilatzea: Presio-diferentzialtasunek bultzatuta, goiko balbula gorantz mugitzen da, eta inpaktu-osagaiak (bigarren mailako tobera, inpaktu-mailu eta mailu-burua) ere gorantz mugitzen dira, bigarren mailako tobera goiko balbularekin kontaktuan jarri eta fluxu-kanala zigilatu arte.

Ur-mailuaren sorrera eta artikulazioen beheranzko mugimendua: Fluxu-kanalaren berehalako itxierak ur-mailuaren oszilazioa eragiten du, eta ganberako presioa nabarmen igotzen da, goiko balbula eta inpaktu-osagaiak batera beherantz azeleratuz.

Inertzia-inpaktua eta zikloaren berreskurapena: Goiko balbula beheko muga-posiziora iritsi ondoren, inpaktu-osagaiek beherantz mugitzen jarraitzen dute inertziaz, eta azkenean mailuaren eserlekua jotzen dute ardatz-inpaktua osatzeko. Inpaktuaren ondoren, fluxu-kanala leuntasunera itzultzen da, eta mekanismoa berrezartzen da Bitaren gaineko pisuaren (WOB) eraginpean, hurrengo zikloa hasiz.

Kontaktua:Jessie Zhou

Mugikorra/Whatsapp:+0086-18109206861
Helbide elektronikoa:energy@landrilltools.com