V ropném a plynárenském průmyslu, Vrtací motory doletu hrají klíčovou roli ve směrových a horizontálních vrtných operacích. Tyto motory poskytují nezbytný točivý moment a rotaci do vrtného bitů, což umožňuje přesnou navigaci v wellbore. Se zvyšující se složitostí vrtných operací se výrazně zvýšila poptávka po vysoce výkonných vrtacích motorech.
Tento článek zkoumá základy vrtání do kolísa, pracovní principy motoru vrtání na dole, jeho klíčové komponenty a jeho výhody oproti konvenčním metodám rotačního vrtání. Na konci tohoto článku budete mít komplexní pochopení toho, jak tyto motory fungují, jejich výhody a jejich roli v moderních vrtných technikách.
Co je vrtání do koli?
Vrtání dolemové díry se týká procesu vrtání studny do podpovrchového pozemského pozemského požitku pro extrakci oleje, plynu nebo jiných zdrojů. Na rozdíl od tradičního vertikálního vrtání, vrtání do kolísání často zahrnuje pokročilé techniky, jako je směrové vrtání, horizontální vrtání a prodloužené vrtání (ERD) pro přístup k nádržům, které nejsou přímo pod vrtací soupravou.
Druhy vrtání do kolísání
Vertikální vrtání - nejjednodušší forma, kde je Wellbore vyvrtán přímo dolů.
Směrové vrtání - umožňuje, aby se Wellbore odchýlil od svislé cesty k dosažení konkrétního cíle.
Horizontální vrtání - Wellbore je horizontálně otočen v nádrži, aby se maximalizoval kontakt s produkční formací.
Multilaterální vrtání - Více Wellbores se rozvětví z jedné hlavní studny a zvyšuje přístup k nádrži.
V moderních vrtných operacích jsou vrtací motory v kolísání nezbytné pro dosažení přesného umístění vrtů, zejména ve směrových a horizontálních aplikacích vrtání.
Co je to vrtný motor?
Vrtací motor v koli, známý také jako bahenní motor, je pozitivní motor posunu (PDM) používaný při vrtných operacích k zajištění rotačního výkonu vrtného bitu. Tento nástroj je umístěn v sestavě spodního otvoru (BHA) a je poháněn tokem vrtné tekutiny (bláto).
Pracovní princip vrtacího motoru
Základní pracovní princip motoru vrtačky na kolísání je následující:
Motor protéká vrtací tekutina (bláto) a vytváří hydraulickou energii.
Tato energie je přeměněna na mechanickou rotaci prostřednictvím vnitřních komponent motoru.
Rotor a stator uvnitř motoru vytvářejí rotační sílu.
Tato síla se přenáší do vrtného bitů přes kardanskou hřídeli a přenosovou hřídeli.
Tento systém umožňuje, aby se vrtací bit otáčí nezávisle na vrtacové struně, takže je vysoce efektivní pro směrové vrtání a horizontální vrtání.
Výhody používání vrtného motoru v kolísání
Zvyšuje účinnost vrtání -poskytuje další rotační výkon, což snižuje potřebu rotace poháněné povrchem.
Umožňuje směrové vrtání - umožňuje lepší navigaci s přesnou kontrolou.
Snižuje opotřebení vrtací struny - minimalizuje torzní napětí na vrtacím potrubí.
Zlepšuje rychlost vrtání - zvyšuje rychlost penetrace (ROP) zajištěním nepřetržité rotace.
Komponenty motoru do kopce
Vrtací motor v kolísách se skládá z několika klíčových komponent, z nichž každý hraje klíčovou roli při jeho provozu. Níže jsou uvedeny hlavní části vrtacího motoru dole a jejich funkce.
Sekce sestavy skládky
Sekce sestavy skládky je zodpovědná za řízení toku vrtné kapaliny v motoru. Zajišťuje hladkou cirkulaci vrtacího bahna, které je nezbytné pro chlazení a mazání motoru při přenosu hydraulického výkonu.
Klíčové funkce:
Řídí vstup a výstup vrtné tekutiny.
Zabraňuje nadměrnému nahromadění tlaku.
Zajišťuje efektivní výkon motoru.
Motor
Motor je srdcem vrtacího motoru do kolísa a skládá se z rotoru a statoru. Interakce mezi těmito komponenty generuje rotační pohyb potřebný k řízení vrtného bitů.
Rotor-kovová součást ve tvaru spirálového tvaru, která se otáčí uvnitř statoru.
Stator-Rubmové pouzdro, které umožňuje rotoru generovat točivý moment.
Tento návrh tohoto pozitivního posunu (PDM) umožňuje účinnou přeměnu energie z hydraulické energie na mechanickou rotaci.
Cardan Shaft
Cardan Shaft je základní součást, která spojuje motor s převodovkou. Pomáhá při přenosu rotačního pohybu a kompenzuje nesoulad mezi rotorem a výstupním hřídelí.
Klíčové funkce:
Umožňuje hladký přenos točivého momentu.
Snižuje mechanické napětí na jiných komponentách motoru.
Zlepšuje celkovou trvanlivost motoru.
Přenosová hřídel
Přenosová hřídel je konečný spojení, který převádí točivý moment z kardanského hřídele do vrtného bitu. Tato hřídele zajišťuje, že rotační síla generovaná motorem vrtání dírky je účinně dodávána na dno studny.
Klíčové funkce:
Porovnání vrtacích motorů do kolísání
Různé typy vrtných motorů na kolísání se používají na základě podmínek vrtání a požadavků na výkon. Níže je srovnání rotačního vrtání vs. bahenního vrtání motoru:
| Funkce |
Rotační vrtání |
vrtacího motoru dole |
| Zdroj energie |
Otočení poháněné povrchem |
Hydraulická energie z vrtného bahna |
| Směrová kontrola |
Omezený |
Vynikající |
| Výstup točivého momentu |
Spodní |
Vyšší |
| Nosit na vrtačku |
Vysoký |
Sníženo |
| Sazba penetrace (ROP) |
Mírný |
Vysoký |
| Vhodnost pro tvrdé formace |
Méně efektivní |
Efektivnější |
Z výše uvedeného stolu je zřejmé, že vrtací motory na dolech nabízejí významné výhody, zejména v aplikacích směrových vrtání a horizontálních vrtání.
Závěr
A Vrtací motor v koli je nezbytným nástrojem v moderních vrtných operacích, zejména pro směrové a horizontální vrtání. Využitím vrtné kapaliny (bahna) k vytvoření rotačního pohybu tyto motory zvyšují účinnost vrtání, zlepšují přesnost vrtů a snižují mechanické napětí na vrtacím strunu.
S pokroky v technologii motoru bláta mohou vrtačky nyní dosáhnout větší přesnosti vrtů, zvýšenou míru penetrace (ROP) a zlepšit celkový výkon vrtání. Vzhledem k tomu, že se ropný a plynárenský průmysl neustále vyvíjí, bude role vrtacích motorů s kolíky jen kritičtější.
Časté časté
1. Jaká je primární funkce vrtného motoru dole?
Vrtací motor v koli převádí hydraulickou energii z vrtné kapaliny na mechanickou rotaci, aby poháněl vrták, což umožňuje účinné směrové vrtání a horizontální vrtání.
2. Jak zlepšuje vrtný motor v kolísání účinnosti vrtání?
Poskytnutím dalšího rotačního výkonu motor vrtání v kolísání zvyšuje rychlost penetrace (ROP), snižuje opotřebení vrtacího řetězce a umožňuje přesnou navigaci v wellbore.
3. jaké jsou klíčové komponenty vrtného motoru dole?
Vrtací motor v koli se skládá z úseku sestavy skládky, motoru (rotoru a statoru), kardanského hřídele a přenosové hřídele.
4. Jaké jsou výhody používání vrtného motoru do kolísa ohledně tradičního rotačního vrtání?
5. Může být vrtací motor v kolísání použity ve všech typech vrtání?
Zatímco vrtací motory doletu jsou ideální pro směrové a horizontální vrtání, nemusí být nezbytné pro jednoduché vertikální vrtné operace.
