Nafta- ja gaasitööstuses on puurimise tõhusus kulude vähendamisel ja ressursside kaevandamise maksimeerimisel ülioluline. Üks olulisemaid tööriistu, mida tänapäevastes puurimisoperatsioonides kasutatakse, on puuraugu mootor . See tööriist võimaldab suund- ja horisontaalpuurimist, parandades oluliselt kaevu jõudlust. Aga kuidas puuraukude mootor täpselt töötab? Millised on selle komponendid ja miks on see puurimisel nii oluline?
See artikkel annab põhjaliku ülevaate puuraukude mootoritest, selgitades nende komponente, funktsionaalsust ja olulisust puurimistoimingutes. Samuti analüüsime andmeid nende tõhususe kohta võrreldes teiste puurimistehnoloogiatega ja arutame puurkaevmootorite tehnoloogia uusimaid edusamme.
Mis on auku mootor?
Puuraugumootor, tuntud ka kui mudamootor, on positiivse nihkega mootor (PDM), mida kasutatakse puurimisoperatsioonidel, et toita puuri otsakut sõltumatult puurvarda pöörlemisest. See asetatakse puuri lähedale alumise augu sõlmes (BHA) ja selle toiteallikaks on peamiselt puurimisvedeliku (muda) tsirkulatsioon, mis loob vajaliku pöördemomendi ja pöörlemise.
Puuraugu mootori põhifunktsioonid:
Võimaldab suundpuurimist, võimaldades kaevu täpset paigutust.
Suurendab läbitungimiskiirust, lühendades puurimisaega.
Vähendab puurnööri kulumist, parandades pikaealisust.
Suurendab tõhusust horisontaalsetes ja laiendatud puurimistoimingutes.
Puuraugumootorite tüübid:
Puuraugumootoreid on erinevat tüüpi, millest igaüks sobib konkreetsetele puurimistingimustele:
| Puuraugumootori tüüp |
Kirjeldus |
Parim kasutusjuht |
| Positiivse töömahuga mootor (PDM) |
Kasutab mehaanilise jõu genereerimiseks rootori ja staatori vastasmõju. |
Suundpuurimine, sügavad kaevud. |
| Turbiini mootor |
Kasutab pöördemomendi genereerimiseks kiireid turbiini labasid. |
Kiire puurimine, kõvad koosseisud. |
| Elektriline süvise mootor |
Mudaringluse asemel kasutab elektrilist toiteallikat. |
Kaugpuurimise rakendused, automaatika. |
Nende hulgas kasutatakse kõige sagedamini positiivse töömahuga mootoreid (PDM) nende tõhususe ja kohanemisvõime tõttu erinevates puurimiskeskkondades.
Mis on puurkaevu mootori komponendid?
Puuraugu mootor koosneb mitmest kriitilisest komponendist, millest igaühel on oma funktsionaalsuses konkreetne roll. Allpool on selle komponentide jaotus:
1. Võimsussektsioon
Toitesektsioon on süvisemootori südamik ning koosneb rootorist ja staatorist. Rootor on spiraalse kujuga metallvõll, mis pöörleb staatori sees ja on valmistatud elastomeermaterjalist. Kui puurimisvedelikku pumbatakse läbi mootori, põhjustab rõhuerinevus rootori pöörlemise, tekitades pöördemomendi.
2. Edastamise osa
Ülekandeosa (mida nimetatakse ka veovõllisõlmeks) edastab pöörlemisenergia jõusektsioonist laagrisõlmele ja lõpuks puuriterale. See tagab sujuva jõuülekande, võimaldades samal ajal aksiaalset ja radiaalset liikumist.
3. Laagri koost
Laagrisõlm toetab puuri pöörlemist ja neelab aksiaalseid ja radiaalseid koormusi. See koosneb tõuke- ja radiaallaagritest, mis pikendavad mootori eluiga, vähendades kulumist ja tagades optimaalse jõudluse.
4. Eluase
Korpus ümbritseb puurmootori sisemisi komponente, pakkudes kaitset ja konstruktsiooni terviklikkust. See on valmistatud ülitugevast terasest, et taluda raskeid puurimistingimusi.
5. Möödavooluklapp
Möödaviikklapp võimaldab puurimisvedelikul vajaduse korral mootorist mööda minna, näiteks väljalülitamise ajal. See hoiab ära mootori liigse kulumise, kui seda aktiivselt ei kasutata.
6. Flex võll või universaalliigend
See komponent võimaldab paindlikkust pöördemomendi ülekandmisel, võttes arvesse jõusektsiooni ja laagrisõlme vahelisi nihkeid.
Kuidas auku mootor töötab?
Puuraugu mootori töö hõlmab mitmeid mehaanilisi ja hüdraulilisi protsesse, mis muudavad puurimisvedelikust saadava energia puuri jaoks kasutatavaks pöörlemisjõuks.
Samm-sammuline töömehhanism:
Puurimisvedeliku tsirkulatsioon
Puurimismuda pumbatakse mööda puurnööri alla, sisenedes puuraugu mootorisse.
Vedelik voolab jõusektsiooni, kus see suhtleb rootori ja staatoriga.
Elektritootmine
Staatori sees olev rootor hakkab pöörlema puurimisvedeliku rõhu ja voolu tõttu.
See pöörlemine tekitab mehaanilise pöördemomendi, mis kantakse üle ülekandeosale.
Pöördemomendi ülekanne
Puuritera pöörlemine
Pöörlemisenergia kandub lõpuks üle puuriterale, võimaldades sellel moodustist läbi lõigata.
Puur pöörleb puurnöörist sõltumatult, mis on eriti kasulik suundpuurimisel.
Suunatud puurimisvõimalus
Reguleerides puuraugu mootori paindenurka, saavad operaatorid puurauku soovitud suunas juhtida.
See võimalus on oluline sihtreservuaarideni jõudmiseks ja kaevude paigutuse optimeerimiseks.
Toimivuse võrdlus: puurimismootor vs. pöördpuurimine
Puuraugumootorite tõhususe esiletõstmiseks võrdleme neid allolevas tabelis tavapärase pöörleva puuriga:
| Parameeter |
Puuraugumootori |
Tavaline pöördpuurimine |
| Tungivusmäär |
Suurem tänu lokaliseeritud võimsusele |
Madalam tänu nööri täielikule pöörlemisele |
| Suunajuhtimine |
Suurepärane |
Piiratud |
| Puurinööri kulumine |
Vähendatud |
Kõrgem |
| Energiatõhusus |
Tõhusam |
Vähem tõhus |
| Parim horisontaalpuurimiseks? |
Jah |
Ei |
Selle võrdluse põhjal on ilmne, et puuraukude mootorid pakuvad olulisi eeliseid, eriti suund- ja horisontaalpuurimise rakendustes.
Järeldus
The puurmootor on tänapäevaste nafta- ja gaasipuurimistööde oluline tööriist. Selle võime tagada puuritera sõltumatu pöörlemine koos suunajuhtimisega muudab selle horisontaalse, laiendatud ulatusega ja suundpuurimise jaoks hädavajalikuks.
Kasutades jõuallikana puurimisvedelikku, suurendab puuraugu mootor läbitungimiskiirust, vähendab puurvarraste kulumist ja parandab puurimise üldist efektiivsust. Tänu jätkuvale tehnoloogilisele arengule muutuvad uuemad puuraukude mootorid tõhusamaks, vastupidavamaks ja kohanemisvõimelisemaks ekstreemsete puurimistingimustega.
Kuna tööstus areneb edasi, parandavad uuendused, nagu nutikad puurkaevumootorid, reaalajas andmete jälgimine ja elektrilised puuraukude mootorid, puurimise jõudlust veelgi. Nendesse tehnoloogiatesse investeerivad ettevõtted saavad kasu paremast puurimise efektiivsusest, väiksematest kuludest ja puuraugude optimeeritud paigutusest.
KKK-d
1. Mis on puuraukude mootori põhieesmärk?
Puurava mootorit kasutatakse puuritera sõltumatuks pöörlemiseks, mis võimaldab suuna- ja horisontaalpuurimist ilma kogu puurnööri pööramata.
2. Mille poolest erineb puurimismootor pöördpuurimissüsteemist?
Erinevalt pöörlevast puurimissüsteemist, mis nõuab puurnööri täielikku pöörlemist, tekitab puurimismootor puuril lokaalse pöörlemise, parandades suunajuhtimist ja läbitungimiskiirust.
3. Millised on puuraukude mootori kasutamise eelised?
4. Mis tüüpi puuraukude mootoreid on saadaval?
Peamised tüübid hõlmavad järgmist:
5. Kui kaua peab auk mootor vastu?
Puuraugu mootori eluiga sõltub sellistest teguritest nagu puurimistingimused, hooldus ja tööparameetrid. Optimaalsetes tingimustes võivad need kesta mitusada puurimistundi, enne kui need hooldust vajavad.
6. Millised on puuraukude mootoritehnoloogia uusimad edusammud?
Hiljutised uuendused hõlmavad järgmist:
Nutikad puuraukude mootorid reaalajas andmeanduritega
Suure jõudlusega elastomeerid parandavad vastupidavust
Elektrilised puuraukude mootorid kaugjuhtimiseks
