איך עובד מנוע למטה?

בענף קידוח הנפט והגז, פעולות קידוח יעילות חיוניות למקסום התפוקה תוך צמצום העלויות והסיכונים. מרכיב קריטי אחד בטכנולוגיות קידוח מודרניות הוא המנוע במורד החור, ובמיוחד מנוע החור התחתון של PDM (מנוע תזוזה חיובי). אך כיצד עובד מנוע חור במורד, ואיזה תפקיד הוא ממלא בשיפור ביצועי הקידוח? במאמר זה, נתעמק במכניקה של מנוע חור למטה של ​​PDM, עקרונות התפעול שלו, היתרונות והגורמים העיקריים שהופכים אותו לבלתי חיוני בפעולות הקידוח של ימינו. 

הבנת מנועי חור מטה של ​​PDM

מהו מנוע חור -חור של PDM?

מנוע חור מטה של ​​PDM הוא סוג של מנוע המשמש בפעולות קידוח, שתוכנן במיוחד כדי להמיר אנרגיה הידראולית מנוזל הקידוח (MUD) לאנרגיה מכנית להפעלת המקדחה. בניגוד למנועי סיבוב מסורתיים, המסתמכים על סיבוב מיתר המקדחה, מנוע ה- PDM פועל באופן עצמאי, ומספק מומנט ומאפשר יכולות קידוח מדויקות יותר. המנוע עובד בתוך בור הבאר, בדרך כלל בעומקים גדולים, מה שהופך אותו לכלי חיוני לקידוחים כיווניים ואופקיים.

רכיבי מנוע החור של PDM

מנוע חור למטה PDM מורכב בדרך כלל משלושה רכיבים עיקריים:

• רוטור -הרוטור הוא רכיב בצורת סליל המסתובב כאשר נוזף נוזל הקידוח דרך המנוע.

• סטטור - הסטטור מקיף את הרוטור ובדרך כלל עשוי מחומר אלסטומרי היוצר חותם, ומבטיח העברת אנרגיה יעילה.

• מיסבים - מסבים תומכים בתנועת הרוטור ומאפשרים סיבוב חלק בלחץ.

יחד, רכיבים אלה יוצרים את הכוח המכני הדרוש כדי לסובב את המקדחה ביעילות.

איך עובד מנוע חור -חור של PDM?

תפקיד נוזל הקידוח בפעולת PDM

פונקציית הליבה של מנוע PDM במורד החור היא להמיר את אנרגיית הלחץ של נוזל הקידוח לכוח מכני. התהליך מתחיל בכך שהנוזל ההידראולי (בוץ קידוח) נשאב במורד המקדחה בלחץ גבוה. כאשר הנוזל נכנס למנוע, הוא עובר דרך הרוטור והסטטור.

לחץ הנוזל גורם לרוטור להסתובב בתוך הסטטור. העיצוב הסלילי של הרוטור הוא המפתח לתנועה זו, מכיוון שהוא מאפשר לרוטור לנוע בצורה חלקה ורציפה, וממיר לחץ נוזלים לתנועה סיבובית. לאחר מכן מועבר האנרגיה הסיבובית המיוצרת לקטע המקדחה, ומאפשרת לה לחתוך תצורות סלע.

עקרון Moineau והשפעתו

עקרון Moineau, שהוא התפיסה הבסיסית שמאחורי א מנוע החור במורד PDM , אחראי ליעילות המנוע. עיקרון זה מבוסס על האינטראקציה בין הרוטור לסטטור, שם צורתו הסלילית של הרוטור גורמת לעקירת הנוזל כשהוא עובר דרך הסטטור. תזוזה זו יוצרת זרימת כוח רציפה ואחידה, ומבטיחה כי המנוע יכול לספק מומנט גבוה אפילו בתנאי קידוח מאתגרים.

עקרון Moineau מאפשר למנוע לייצר כוח סיבוב עקבי, גם כאשר יש תנודות בקצב הזרימה של נוזל הקידוח. זה מבטיח ביצועי קידוח יציבים, שהם מכריעים בפעולות קידוח מורכבות ובארות עמוקים.

היתרונות של שימוש במנועי חור מטה של ​​PDM

בקרת כיוון משופרת

אחד היתרונות העיקריים של מנועי החור במורד PDM הוא היכולת שלהם לספק שליטה כיוונית משופרת במהלך פעולות הקידוח. מכיוון שהמנוע אינו תלוי בסיבוב של מחרוזת המקדחה, הוא מאפשר התאמות מדויקות לכיוון הבור. זה חשוב במיוחד למשימות קידוח כיווניות ואופקיות, בהן על המקדחה לנווט דרך סביבות תת -קרקעיות מאתגרות כדי להגיע ליעדים ספציפיים.

מערכת המנוע העצמאית ממזערת גם את הסיכון לאירועי צינור תקועים, מכיוון שהיא מפחיתה את הלחץ על מחרוזת המקדחה, ומאפשרת תנועה גמישה ומבוקרת יותר בתוך הבור.

יעילות גבוהה יותר וחיסכון בעלויות

מנועי חור מטה של ​​PDM נועדו לפעול עם יעילות גבוהה יותר בהשוואה למנועי קידוח קונבנציונליים. על ידי מתן כוח עקבי ואמין, הם מצמצמים את הצורך בציוד נוסף ומזער את הזמן שהוקדש להכנת Wellbore. יעילות מוגברת זו מתורגמת לחיסכון משמעותי בעלויות לאורך משך פרויקט הקידוח.

בנוסף, הפעולה החלקה של מנוע PDM מפחיתה את הבלאי על הציוד, ומרחיבה את אורך החיים של רכיבי המנוע והן של רכיבי קידוח אחרים.

מהירות קידוח משופרת

יתרון נוסף של שימוש במנועי חור של PDM הוא היכולת לקדוח מהר יותר. תפוקת המומנט האמין של המנוע מאפשרת שיעורי חדירה מהירים יותר לתצורות הסלע, ומאפשר השלמה מהירה יותר של משימות קידוח. מהירות קידוח מהירה יותר זו מועילה במיוחד בבארות בלחץ גבוה, בטמפרטורה גבוהה, כאשר פעולה מהירה היא קריטית למניעת סוגיות כמו חוסר יציבות בור.

יישומים של מנועי חור מטה של ​​PDM

קידוחים כיווניים ואופקיים

מנועי חור מטה של ​​PDM נמצאים בשימוש נרחב בקידוח כיווני וקידוחים אופקיים. בסוגים אלה של פעולות קידוח, המנוע מאפשר להנחות את המקדחה ברמת דיוק גבוהה, מה שמבטיח שהבור בור יעבור בדרך הרצויה. היכולת להנחות את הסיביות בדיוק היא קריטית בעת קידוח באמצעות תצורות גיאולוגיות מורכבות או כאשר קידוחים להגיע למאגרים ספציפיים.

בארות בלחץ גבוה, בטמפרטורה גבוהה (HPHT)

בבארות HPHT, התנאים הם קיצוניים, עם לחץ וטמפרטורה גבוה העלולים לפגוע או להפחית את היעילות של ציוד קידוח מסורתי. מנועי חור מטה של ​​PDM מיועדים באופן ספציפי לעמוד בתנאים קשים כאלה, ומציעים פיתרון אמין לקידוח בסביבות עמוק מים או עמוקות במיוחד.

קידוחים מאוזנים

קידוחים מאוזנים כוללים קידוחים עם הלחץ בתוך הרווחה נמוכה יותר מלחץ התצורות שמסביב. טכניקה זו משמשת להגדלת קצב החדירה ולהפחתת הסיכון לנזק להיווצרות. מנועי חור מטה של ​​PDM הם אידיאליים לפעולות קידוח מאוזנות, מכיוון שהם מספקים כוח יציב אפילו בתנאי לחץ נמוך.

בחירת מנוע החור הנכון של PDM לצרכי הקידוח שלך

דרישות גודל ומנוע כוח

בבחירת מנוע חור למטה של ​​PDM, חשוב לבחור את גודל הנכון ודירוג ההספק ליישום הקידוח הספציפי. יש לקחת בחשבון גורמים כמו סוג ההיווצרות, עומק הבאר ומומנט הנדרש. מנוע בגודל כראוי מבטיח פעולה יעילה וממזער את הסיכון לכישלון בציוד.

עמידות וביצועים בסביבות קשות

שקול את העמידות והביצועים של המנוע בתנאים קיצוניים. מנועי PDM זמינים בתצורות שונות לטיפול בטמפרטורות גבוהות, לחצים וסביבות קידוח אגרסיביות. בחירת מנוע המיועד לאתגרים הספציפיים של הפרויקט שלך יכולה לשפר משמעותית את הביצועים והאריכות החיים של הציוד.

מַסְקָנָה

מנועי חור מטה של ​​PDM הם כלים חיוניים בענף הקידוחים המודרניים. הם מספקים כוח אמין ויעיל לפעולות קידוח, במיוחד בסביבות כיווניות, אופקיות ולחץ גבוה. היכולת שלהם לפעול ללא תלות בסיבוב של מחרוזת המקדחה, בשילוב עם עקרון Moineau, הופכת אותם לאידיאליים לקידוח מדויק ולשיעורי חדירה מהירים יותר. על ידי הבנת האופן בו מנועי החור המורכבים של PDM פועלים, היתרונות שלהם ויישומיהם, אנשי קידוח יכולים לקבל החלטות מושכלות המשפרות הן את היעילות והן יעילות העלות בפרויקטים של קידוח.