מהו מנוע קידוח במורד החור?

בענף הנפט והגז, מנועי קידוח במורד החור ממלאים תפקיד מכריע בפעולות קידוח כיווניות ואופקיות. מנועים אלה מספקים את המומנט והסיבוב הדרוש לקטע המקדח, ומאפשר ניווט מדויק של Wellbore. עם המורכבות ההולכת וגוברת של פעולות הקידוח, הביקוש למנועי קידוח חור-חור בעלי ביצועים גבוהים גדל משמעותית.

מאמר זה בוחן את יסודות קידוח החור, עקרונות העבודה של מנוע קידוח במורד חור, מרכיבי המפתח שלו, ואת היתרונות שלו על שיטות קידוח סיבוביות קונבנציונאליות. בסוף מאמר זה, תהיה לך הבנה מקיפה של אופן פעולת המנועים הללו, היתרונות שלהם ותפקידם בטכניקות קידוח מודרניות.

מה זה קידוח חור למטה?

קידוח חור במורד מתייחס לתהליך קידוח הבאר בשטח התחתון של כדור הארץ כדי לחלץ נפט, גז או משאבים אחרים. בניגוד לקידוחים אנכיים מסורתיים, קידוחי חור מטה כרוכים לעתים קרובות בטכניקות מתקדמות כמו קידוח כיווני, קידוחים אופקיים וקידוחים מורחבים (ERD) לגישה למאגרים שאינם ישירות מתחת למתקן הקידוח.

סוגי קידוח חור למטה

• קידוחים אנכיים - הצורה הפשוטה ביותר, בה נקדח ישר מטה.

• קידוח כיווני - מאפשר לבור הבאר לסטות מהדרך האנכית כדי להגיע למטרה ספציפית.

• קידוח אופקי - הבור מופנה אופקית בתוך המאגר כדי למקסם את המגע עם היווצרות הייצור.

• קידוחים רב -צדדיים - מרובים של Wellbores מסתעפים מבאר עיקרית יחידה, מה שמגדיל את הגישה למאגר.

בפעולות קידוח מודרניות, מנועי קידוח במורד חור הם חיוניים להשגת מיקום מדויק של Borebore, במיוחד ביישומי קידוח כיווניים ואופקיים.

מהו מנוע קידוח במורד החור?

מנוע קידוח במורד החור, המכונה גם מנוע בוץ, הוא מנוע תזוזה חיובי (PDM) המשמש בפעולות קידוח כדי לספק כוח סיבוב למקדחה. כלי זה ממוקם במכלול החור התחתון (BHA) ומופעל על ידי זרימת נוזל הקידוח (בוץ).

עיקרון עובד של מנוע קידוח חור למטה

עיקרון העבודה הבסיסי של מנוע קידוח במורד חור הוא כדלקמן:

1. נוזל קידוח (בוץ) זורם דרך המנוע ויוצר אנרגיה הידראולית.

2. אנרגיה זו הופכת לסיבוב מכני דרך הרכיבים הפנימיים של המנוע.

3. הרוטור והסטטור בתוך המנוע מייצרים כוח סיבוב.

4. כוח זה מועבר לקדחת המקדחה דרך פיר הקרדן ופיר ההולכה.

מערכת זו מאפשרת למקדחה להסתובב ללא תלות במיתר המקדחה, מה שהופך אותה ליעילה ביותר לקידוח כיווני ולקידוח אופקי.

היתרונות של שימוש במנוע קידוח במורד החור

• משפר את יעילות הקידוח -מספק כוח סיבוב נוסף, ומפחית את הצורך בסיבוב מונע פני השטח.

• מאפשר קידוח כיווני - מאפשר ניווט טוב יותר עם שליטה מדויקת.

• מפחית בלאי על מיתר מקדחה - ממזער את הלחץ הפיתולי על צינור המקדחה.

• משפר את מהירות הקידוח - משפר את קצב החדירה (ROP) על ידי מתן סיבוב רציף.

רכיבים של מנוע חור למטה

מנוע קידוח במורד חור מורכב מכמה רכיבי מפתח, שכל אחד מהם ממלא תפקיד מכריע בפעילותו. להלן החלקים העיקריים של מנוע קידוח במורד החור ופונקציותיהם.

קטע הרכבה של dump

קטע הרכבה של Dump אחראי על ניהול זרימת נוזל הקידוח בתוך המנוע. זה מבטיח זרימת מחזור חלק של בוץ קידוח, החיוני לקירור ושימון המנוע תוך העברת כוח הידראולי.

פונקציות מפתח:

• שולט בכניסה ויציאה של נוזל הקידוח.

• מונע הצטברות לחץ מוגזמת.

• מבטיח ביצועים מוטוריים יעילים.

מָנוֹעַ

המנוע הוא לבו של מנוע הקידוח במורד החור ומורכב מרוטור וסטטור. האינטראקציה בין רכיבים אלה מייצרת את התנועה הסיבובית הדרושה בכדי להניע את המקדחה.

• רוטור-רכיב מתכת בצורת סליל המסתובב בתוך הסטטור.

• סטטור-דיור מרופד גומי המאפשר לרוטור לייצר מומנט.

תכנון מנוע תזוזה חיובי (PDM) מאפשר המרת אנרגיה יעילה מעוצמה הידראולית לסיבוב מכני.

פיר קרדן

פיר הקרדן הוא רכיב חיוני המחבר את המנוע לפיר ההולכה. זה עוזר בהעברת תנועה סיבובית תוך פיצוי על התאמה שגויה בין הרוטור לפיר הפלט.

תכונות מפתח:

• מאפשר העברת מומנט חלקה.

• מפחית לחץ מכני על רכיבים מוטוריים אחרים.

• משפר את העמידות המוטורית הכוללת.

פיר הילוכים

פיר ההולכה הוא הקישור הסופי שמעביר מומנט מפיר הקרדן לקטע המקדח. פיר זה מבטיח כי כוח הסיבוב שנוצר על ידי מנוע הקידוח במורד החור מועבר ביעילות לתחתית הבור.

פונקציות מפתח:

• מניע ישירות את סיבוב המקדחה.

• מבטיח העברת מומנט יציבה.

• משפר את דיוק הקידוח.

השוואה בין מנועי קידוח במורד החור

סוגים שונים של מנועי קידוח במורד חור משמשים על בסיס תנאי קידוח ודרישות ביצועים. להלן השוואה בין קידוחי סיבוב לעומת קידוח מנוע בוץ:

כולל	קידוח סיבובי	מנוע קידוח חור למטה
מקור כוח	סיבוב מונע פני השטח	אנרגיה הידראולית מקידוח בוץ
שליטה כיוונית	מוּגבָּל	מְעוּלֶה
פלט מומנט	לְהוֹרִיד	גבוה יותר
ללבוש על מחרוזת מקדחה	גָבוֹהַ	מוּפחָת
קצב החדירה (ROP)	לְמַתֵן	גָבוֹהַ
התאמה לתצורות קשות	פחות יעיל	יעיל יותר

מהטבלה שלמעלה, ברור שמנועי קידוח חור במורד החור מציעים יתרונות משמעותיים, במיוחד ביישומי קידוח כיווניים וביישומי קידוח אופקיים.

מַסְקָנָה

א מנוע קידוח במורד החור הוא כלי חיוני בפעולות קידוח מודרניות, במיוחד לקידוח כיווני ואופקי. על ידי שימוש בנוזלי קידוח (בוץ) ליצירת תנועה סיבובית, מנועים אלה משפרים את יעילות הקידוח, משפרים את דיוק הבור ומפחיתים לחץ מכני על מיתר המקדחה.

עם התקדמות בטכנולוגיית מוטורי בוץ, המקדחים יכולים כעת להשיג דיוק גדול יותר של Borebore, עלייה בשיעור החדירה (ROP) ולשפר את ביצועי הקידוח הכוללים. ככל שתעשיית הנפט והגז ממשיכה להתפתח, תפקידם של מנועי קידוח במורד חור ים רק יהפוך קריטי יותר.

שאלות נפוצות

1. מה הפונקציה העיקרית של מנוע קידוח במורד החור?

מנוע קידוח במורד חור מוריד ממיר אנרגיה הידראולית מנוזל קידוח לסיבוב מכני כדי להניע את המקדחה, ומאפשר קידוח כיווני יעיל וקידוחים אופקיים.

2. כיצד מנוע קידוח במורד חור משפר את יעילות הקידוח?

על ידי מתן כוח סיבוב נוסף, מנוע קידוח במורד חור מגדיל את קצב החדירה (ROP), מצמצם את הבלאי על מיתר המקדחה ומאפשר ניווט מדויק של Wellbore.

3. מהם מרכיבי המפתח של מנוע קידוח במורד חור?

מנוע קידוח במורד החור מורכב מקטע הרכבה של dump, מנוע (רוטור וסטטור), פיר קרדן ופיר הילוכים.

4. מהם היתרונות של שימוש במנוע קידוח במורד החור על קידוח רוטרי מסורתי?

• שליטה כיוונית טובה יותר

• תפוקת מומנט גבוהה יותר

• לחץ מכני מופחת

• מהירות קידוח משופרת

5. האם ניתן להשתמש במנוע קידוח במורד חור במורד כל סוגי הקידוחים?

בעוד שמנועי קידוח במורד חור הם אידיאליים לקידוחים כיווניים ואופקיים, יתכן שהם אינם נחוצים לפעולות קידוח אנכיות פשוטות.