Технологија бушења и производње | Шта је брзина бушења – алати за повећање брзине? Како ефикасно побољшати ефикасност бушења и смањити трошкове?

1Отпорност на високе температуре, једнака дебљина зида, брзина бушења шрафова – све већа технологија

Вијак једнаке дебљине зида отпоран на високе температуре је алат за повећање брзине, посебно дизајниран да задовољи потребе високих перформанси и високе поузданости у индустрији бушења. Током употребе традиционалних вијака за бушење, због високотемпературног окружења и сложених услова рада, често долази до озбиљног хабања и оштећења од замора, што доводи до смањења ефикасности бушења. Међутим, вијак једнаке дебљине зида отпоран на високе температуре има одличну отпорност на високе температуре, што му омогућава да одржи стабилна механичка својства у окружењу са високом температуром, смањи кварове опреме изазване високим температурама и тиме побољша брзину бушења.

1.1 Технички принцип

Мотор у бушотини директно покреће бургију за разбијање стена и бушење, што може ефикасније преносити снагу на бургију, смањивати губитак енергије и оптимизовати радне перформансе алата за бушотине. То је зато што мотор директно покреће бургију, што може избећи губитак снаге изазван губитком преносног система, тако да се више енергије користи за бушење за разбијање стена, побољшавајући брзину и ефикасност бушења. Да би се додатно побољшала отпорност опреме на високе температуре, завртањ једнаке дебљине зида отпоран на високе температуре користи неке посебне материјале отпорне на високе температуре и технологије површинске обраде. На пример, високолегирани челик се користи као главни материјал, или се површина опреме подвргава термичкој обради или третману премазивања како би се побољшала отпорност опреме на високе температуре. Пошто статор усваја унапред израђену челичну љуску са специфичним обликом попречног пресека, а затим се убризгава лепак да би се формирао танак слој гуме једнаке дебљине, мотор има већи излазни обртни момент и може се прилагодити различитим сложеним геолошким условима. Ова структура смањује размак између статора и ротора мотора, чиме се смањује трење и хабање, и побољшава век трајања и поузданост опреме. Алат такође усваја механизам механичког закључавања или смањења трења како би се побољшала тачност ротације и стабилност опреме, и избегло смањење ефикасности бушења узроковано вибрацијама или ексцентричношћу завртња.

1.2 Анализа адаптабилности

Што се тиче перформанси, вијак једнаке дебљине зида отпоран на високе температуреалат за бушењеНе само да има све карактеристике обичних вијчаних мотора, већ има и карактеристике великог обртног момента, лаког покретања и јаке отпорности на преоптерећење, што га чини погоднијим за бушење у дубоким формацијама високих температура. Коришћењем правог вијка са малим клатном за бушење у формацијама са високим падом, може се постићи велика брзина бушења уз низак притисак бушења, и може се постићи значајан ефекат смањења и спречавања одступања. Истовремено, дизајн правог вијка такође може обезбедити стабилну силу потпоре како би се спречило одступање бургије у формацијама са високим падом, чиме се побољшава стабилност бушења. И теоријска истраживања и примене на терену показују да технологија брзог бушења коришћењем вртања једнаке дебљине зида отпорних на високе температуре може значајно повећати брзину ротације бургије на дну бушотине, прилагодити се окружењу са високим температурама у бушотини и ефикасно оптимизовати контролу квалитета бушотине. Истовремено, може смањити и оптерећење горњег погона и обртни момент алата за бушење, и продужити век трајања алата за бушење. У поређењу са конвенционалним склопом алата за бушење са PDC-ом, ова метода може значајно побољшати ефикасност бушења и показати одличне свеобухватне економске и техничке ефекте.

2Турбина + импрегнирано дијамантско биље Брзина – Повећање брзине технологије

Турбобушилица је електрични алат за бушење у бушотини који може да претвори хидрауличну енергију флуида у ротациону механичку енергију, чиме покреће бургију да ротира и удара, и остварује брзо и ефикасно бушење. Углавном се састоји од три дела: турбинског дела, карданског вратила и преносног вратила. Импрегнирано дијамантско бургија је врста дијамантске бургије. Његова матрица је направљена синтеровањем дијамантских поликристалних честица на спољашњој страни матрице, што чини бургију агресивнијом. Матрица има одређену висину, њен спољашњи пречник је нешто већи од спољашњег пречника тела бургије, а њен унутрашњи пречник је нешто мањи од унутрашњег пречника тела бургије. Спољашња страна, унутрашња страна и дно матрице су опремљени жлебовима за воду за испуштање исечених стена и хлађење бургије кроз течност за испирање. Матрица има довољну чврстоћу на притисак и удар, као и високу тврдоћу и отпорност на хабање. Турбобушилица и импрегнирано дијамантско бургија су важни алати у процесу бушења нафте, а њихова комбинована употреба може заједно побољшати ефикасност бушења и квалитет бушења.

2.1 Технички принцип

Турбинска секција је основна компонента турбобушилице, која се састоји од статора и ротора турбине, централних лежајева, главних вратила и кућишта. Она може да претвори енергију флуида бушаће течности у механичку енергију ротације главног вратила. Њена унутрашња структура укључује више фаза упарених статора и ротора. Када бушаћа течност уђе у статор дуж алата за бушење, статор ће водити бушаћу течност у одређеном смеру и брзини, а затим ући у ротор. У ротору, бушаћа течност ће ударати у лопатице стварајући одређену разлику притиска, што ће довести до ротације ротора. Кроз овај механизам, енергија бушаће течности се претвара у механичку енергију која покреће турбинско вратило да се ротира.

Главна метода разбијања стена импрегнираном дијамантском бургијом је абразивно разбијање стена, односно коришћење дијамантских честица за континуирано брушење, гребање и абразију стене под дејством аксијалне силе и обртног момента, како би се постигао циљ разбијања стене. Дијамантска бургија која углавном користи ову методу разбијања стена има високу отпорност на хабање, што јој омогућава да ефикасно обради високо абразивне стене у тврдим до изузетно тврдим абразивним формацијама, побољшавајући ефикасност бушења и век трајања бургије.

2.2 Анализа адаптабилности

Турбобушилица + импрегнирано дијамантско бургија усвајају структуру од потпуно метала, која има већу отпорност на високе температуре и стабилнији ефекат бушења, што јој омогућава стабилан рад чак и у екстремним условима. Ово је посебно важно код операција бушења дубоких и ултрадубоких бунара. Ова комбинација алата има одличне перформансе аксијалног баланса, што може смањити бочне вибрације, генерисати глатку путању бушотине, смањити оштећења зида бушотине, чиме се штити бургија и други алати у бушотини, и корисно је за наредне операције. Због карактеристика велике брзине ротације турбобушилице, комбинација импрегнираног дијамантског бургије и брзе турбине може постићи изузетно високу ефикасност бушења у дубоким формацијама са високом тврдоћом и јаком абразивношћу, и значајно побољшати капацитет бушења.

3Брзина бушења ударним мотором обртног момента – повећање технологије

Ударни момент је чисто механички алат који се углавном користи за помоћно разбијање стена код PDC бургија. Алат генерише пад притиска кроз млазницу са променљивим протоком, формирајући зону високог притиска и зону ниског притиска унутар ње. Када разлика притиска делује на алат, канал протока се пребацује како би се ударни чекић и стартни чекић унутар алата окретали уназад великом брзином. Ударни чекић континуирано удара на површину удара, чиме преноси силу удара на бургију, формирајући високофреквентни импулсни обртни момент. Он паметно претвара енергију флуида бушаће течности у торзиону, високофреквентну, униформну и стабилну механичку енергију удара и директно је преноси на PDC бургију, одржавајући бургију и дно бушотине континуираним у сваком тренутку.

3.1 Технички принцип

Високофреквентна стабилна сила удара од 750 пута/мин до 1500 пута/мин коју обезбеђује обртни ударац еквивалентна је сечењу формације више пута у минути. Ово омогућава бургији да сече формацију без чекања да торзија акумулира довољно енергије, потпуно мењајући радно стање бургије. У овом тренутку, бургија има две силе за сечење формације: једна је обртни момент који обезбеђује ротациони сто, а друга је сила удара коју обезбеђује обртни ударац. Ове две силе се директно преносе на саму бургију, тако да се обртни момент који преноси бушаћа цев може у потпуности искористити за сечење формације без отпада. Комбиновано дејство овог обртног момента и силе удара не само да може значајно побољшати брзину бушења, већ и ефикасно смањити или елиминисати штетне вибрације бургије током бушења у тврдим формацијама, заштитити бургију, продужити век трајања бургије, а истовремено смањити чврстоћу на замор других алата за бушење и продужити век трајања других алата за бушење. Слика 1 приказује стање напона бушаће колоне у бушотини конвенционалног алата за бушење и обртног ударца.

3.2 Анализа адаптабилности

Као напредни алат за бушење, обртни ударац има разумну унутрашњу механичку структуру, нема гумених делова и електронских компоненти, и има мало делова. Чак и ако откаже, еквивалентан је само потпорном делу бургије који се континуирано ротира заједно са PDC бургијом, без утицаја на континуирано бушење, и нема потребе за искључивањем бушилице, тако да има високу поузданост. Обртни ударац је погодан за разне сложене формације, посебно за магматске стенске формације са јаком абразивношћу и лошом бушљивошћу. Истовремено, алат је једноставан за руковање. Приликом коришћења обртног ударца, потребно га је само директно повезати са ротирајућим или усмереним алатом за бушење, што је једноставно и практично за руковање.

4Сложени ударни апарат

Сложени ударни елемент је напредна опрема за бушење са уређајем за конверзију енергије дизајнираним унутра, који може да претвори енергију флуида за бушење у енергију импулсног удара, чиме се генеришу стабилне високофреквентне обимне и аксијалне силе удара. Овај метод рада значајно побољшава ефикасност разбијања стена бургијом, ефикасно решава проблеме залепљивања-клизања и држања притиска током бушења, и тиме постиже циљ повећања брзине. Сложени ударни елемент не само да има карактеристике торзионог удара и предности обртног ударног елемента, већ и иновативно комбинује функцију аксијалног удара..

сложени ударни елемент

4.1 Технички принцип

Унутрашња структура сложеног ударног елемента састоји се од чистог метала. Он претвара енергију флуида бушаће течности у високофреквентну и стабилну обимну и аксијалну енергију удара помоћу механизма за обртање. Током процеса бушења конвенционалног склопа алата за бушење, након што PDC бургија уђе у формацију, акумулација енергије горњег алата за бушење мора да пређе одређену критичну вредност да би се започело смицање стена. Насупрот томе, сложени ударни елемент претвара енергију флуида бушаће течности у енергију удара, обезбеђујући високофреквентну и стабилну силу удара за бургију. На овај начин, напон ломљења стена може брзо достићи критични напон за смицање формације, значајно побољшавајући ефикасност смицања PDC бургије. Истовремено, због смањења флуктуације напона ломљења стена и обртног момента, корисно је да бургија врши равномерно сечење на дну бушотине, елиминишући тренутно изузетно високо напрезање на PDC бургији код конвенционалних алата за бушење. Стога, напрезање на бургији постаје равномерније и стабилније, чиме се продужава век трајања PDC бургије и повећава радни век једне бургије.

4.2 Анализа адаптабилности

У поређењу са обртним ударцем, сложени ударац повећава енергију уздужног удара. Теоретски, његова ефикасност разбијања стена је већа и погоднији је за употребу у чврстим формацијама. При истој величини, оптимални притисак бушења сложеног ударца је нешто већи од притиска обртног ударца. Код сложеног ударца, коришћено бургија треба да има јачу отпорност на ударце, а поред главних резних зубаца бургије постоје зупци који апсорбују ударце, што ефикасно штити бургију. Приликом бушења у тврдим формацијама и високо абразивним формацијама, одабиром HPM серије PDC бургија може се постићи савршен баланс између брзине бушења и дужине бушења.

5Закључци и перспективе

Овај чланак проучава и представља уобичајене алате за повећање брзине бушења. Кроз анализу принципа, карактеристика и обима примене ових алата, резултати показују да су различите врсте алата за повећање брзине бушења погодне за различите геолошке услове и захтеве бушења. Истовремено, због различитих трошкова коришћења различитих алата, избор алата за повећање брзине бушења такође треба размотрити са економске перспективе.

За будућа истраживања, предлаже се спровођење са следећих аспеката: даље проучавање механизма рада алата за повећање брзине бушења, оптимизација дизајна алата и побољшање њихове прилагодљивости и ефикасности; комбиновање технологија као што су вештачка интелигенција и велики подаци како би се остварила интелигенција и даљинско праћење алата за повећање брзине бушења и побољшала безбедност и ефикасност операција бушења; проширење примене алата за повећање брзине бушења у другим областима, као што су бунари за воду, гасни бунари и геотермални бунари, како би се задовољиле потребе друштвеног и економског развоја.

Контакт: Џеси Џоу

Мобилни/Whatsapp: +0086-18109206861
Имејл:landrill@landrilltools.com
Веб:www.landrilltools.com