석유 및 가스 산업에서 시추 효율은 비용을 줄이고 자원 추출을 극대화하는 데 중요한 역할을합니다. 현대 시추 작업에 사용되는 가장 중요한 도구 중 하나는 다음과 같습니다. 다운 홀 모터 . 이 도구는 방향성 및 수평 드릴링을 가능하게하여 성능을 크게 향상시킵니다. 그러나 다운 홀 모터는 정확히 어떻게 작동합니까? 구성 요소는 무엇이며 드릴링 작업에 왜 그렇게 필수적인가요?
이 기사는 다운 홀 모터에 대한 심층적 인 모습을 제공하여 해당 구성 요소, 기능 및 드릴링 작업에서 중요성을 설명합니다. 또한 다른 시추 기술에 비해 효율성에 대한 데이터를 분석하고 다운 홀 모터 기술의 최신 발전에 대해 논의합니다.
진흙 모터라고도하는 다운 홀 모터는 드릴링 작업에 사용되는 양의 변위 모터 (PDM)입니다. 드릴 스트링 회전과 독립적으로 드릴 비트에 전원을 공급합니다. 하단 구멍 어셈블리 (BHA)의 드릴 비트 근처에 배치되며 주로 드릴링 유체 (MUD)의 순환에 의해 구동되며, 이는 필요한 토크와 회전을 만듭니다.
방향 드릴링을 활성화하여 정확한 잘 배치 할 수 있습니다.
침투율이 증가하여 시추 시간이 줄어 듭니다.
드릴 스트링의 마모를 줄여 수명이 향상됩니다.
수평 및 연장 된 시추 작업의 효율성을 향상시킵니다.
각각의 특정 드릴링 조건에 적합한 다양한 유형의 다운 홀 모터가 있습니다.
| 다운 홀 모터 | 설명 | 최상의 사용 케이스 |
|---|---|---|
| 양성 변위 모터 (PDM) | 로터 스테이터 상호 작용을 사용하여 기계적 전력을 생성합니다. | 방향 드릴링, 깊은 우물. |
| 터빈 모터 | 고속 터빈 블레이드를 사용하여 토크를 생성합니다. | 고속 드릴링, 단단한 형성. |
| 전기 다운 홀 모터 | 진흙 순환 대신 전원 공급원을 사용합니다. | 원격 드릴링 응용 프로그램, 자동화. |
이 중 PDMS (Positive Divesion Motors)는 다양한 시추 환경에서 효율성과 적응성으로 인해 가장 일반적으로 사용됩니다.
다운 홀 모터는 여러 중요한 구성 요소로 구성되며 각각 기능에서 특정 역할을합니다. 아래는 구성 요소의 분류입니다.
전원 섹션은 다운 홀 모터의 핵심이며 로터와 고정자로 구성됩니다. 로터는 고정자 내에서 회전하는 헬리컬 모양의 금속 샤프트이며, 이는 엘라스토머 재료로 만들어집니다. 드릴링 유체가 모터를 통해 펌핑되면 압력 차이로 인해 로터가 회전하여 토크가 발생합니다.
변속기 섹션 (구동 샤프트 어셈블리라고도 함)은 전력 섹션에서 베어링 어셈블리로 회전 에너지를 전달하고 궁극적으로 드릴 비트로 전송합니다. 축 방향 및 방사형 이동을 수용하면서 원활한 전력 전송을 보장합니다.
베어링 어셈블리는 드릴 비트의 회전을지지하고 축 방향 및 방사형 하중을 흡수합니다. 스러스트 베어링과 방사형 베어링으로 구성되어 마모를 줄이고 최적의 성능을 보장하여 모터의 수명을 연장합니다.
하우징은 다운 홀 모터의 내부 구성 요소를 제압하여 보호 및 구조적 무결성을 제공합니다. 가혹한 시추 조건을 견딜 수 있도록 고강도 강철로 만들어졌습니다.
바이 패스 밸브를 사용하면 드릴링 유체가 트립 작업 중와 같이 필요할 때 모터를 우회 할 수 있습니다. 이것은 적극적으로 사용되지 않을 때 모터의 과도한 마모를 방지합니다.
이 구성 요소는 토크 전송의 유연성을 허용하여 전력 섹션과 베어링 어셈블리 사이의 오정렬을 수용합니다.
다운 홀 모터의 작동에는 드릴링 유체에서 에너지를 드릴링 유체에서 드릴 비트의 회전력으로 변환하는 일련의 기계 및 유압 공정이 포함됩니다.
드릴링 유체 순환
드릴링 머드는 드릴 스트링 아래로 펌핑되어 다운 홀 모터로 들어갑니다.
유체는 전력 섹션으로 흐르며 로터 및 고정자와 상호 작용합니다.
발전
고정자 내부의 로터는 드릴링 유체의 압력과 흐름으로 인해 회전하기 시작합니다.
이 회전은 기계적 토크를 생성하며, 이는 전송 섹션으로 전송됩니다.
토크 전송
전송 섹션은 전력 섹션에서 베어링 어셈블리로 회전 에너지를 전송합니다.
베어링 어셈블리는 하중을 지원하고 드릴 비트의 원활한 회전을 보장합니다.
드릴 비트 회전
회전 에너지는 최종적으로 드릴 비트로 전달되어 형성을 절단 할 수 있습니다.
드릴 비트는 드릴 스트링과 독립적으로 회전하며, 이는 특히 방향 드릴링에 유리합니다.
방향 드릴링 기능
다운 홀 모터의 굽힘 각도를 조정함으로써 작업자는 원하는 방향으로 웰 보어를 조종 할 수 있습니다.
이 기능은 대상 저수지에 도달하고 잘 배치를 최적화하는 데 필수적입니다.
다운 홀 모터의 효율을 강조하려면 아래 표에서 기존의 회전 드릴링과 비교해 봅시다 :
| 파라미터 | 다운 홀 모터 | 기존 로터리 드릴링 |
|---|---|---|
| 침투율 | 현지 전력으로 인해 더 높습니다 | 전체 문자열 회전으로 인해 낮습니다 |
| 방향 제어 | 훌륭한 | 제한된 |
| 드릴 스트링에 착용하십시오 | 줄인 | 더 높은 |
| 에너지 효율 | 더 효율적입니다 | 덜 효율적입니다 |
| 수평 시추에 가장 적합합니까? | 예 | 아니요 |
이 비교로부터, 다운 홀 모터는 특히 방향 및 수평 드릴링 응용 분야에서 상당한 이점을 제공한다는 것이 분명하다.
그만큼 다운 홀 모터 는 현대 석유 및 가스 시추 작업의 필수 도구입니다. 방향 제어와 결합 된 독립적 인 드릴 비트 회전을 제공하는 능력은 수평, 연장 및 방향 드릴링에 필수 불가결합니다.
드릴링 유체를 전원으로 사용함으로써 다운 홀 모터는 침투 속도를 높이고 드릴 스트링 마모를 줄이며 전반적인 시추 효율을 향상시킵니다. 지속적인 기술 발전으로 최신 다운 홀 모터는 더욱 효율적이고 내구성이 뛰어나며 극단적 인 시추 조건에 적응할 수 있습니다.
업계가 계속 발전함에 따라 스마트 다운 홀 모터, 실시간 데이터 모니터링 및 전기 다운 홀 모터와 같은 혁신은 시추 성능을 더욱 향상시킬 것입니다. 이러한 기술에 투자하는 회사는 시추 효율성 향상, 비용 절감 및 최적화 된 웰 보어 배치의 혜택을받을 것입니다.
1. 다운 홀 모터의 주요 목적은 무엇입니까?
다운 홀 모터는 독립 드릴 비트 회전을 제공하는 데 사용되어 전체 드릴 스트링을 회전시키지 않고 방향 및 수평 드릴링을 가능하게합니다.
2. 다운 홀 모터는 회전 시추 시스템과 어떻게 다릅니 까?
전체 드릴 스트링 회전이 필요한 로터리 드릴링 시스템과 달리 다운 홀 모터는 드릴 비트에서 국부 회전을 생성하여 방향 제어 및 침투 속도를 향상시킵니다.
3. 다운 홀 모터 사용의 장점은 무엇입니까?
침투율 향상
더 나은 방향 제어
드릴 스트링의 마모 감소
효율적인 수평 드릴링
4. 어떤 유형의 다운 홀 모터를 사용할 수 있습니까?
기본 유형은 다음과 같습니다.
양성 변위 모터 (PDMS)
터빈 모터
전기 다운 홀 모터
5. 다운 홀 모터는 얼마나 오래 지속됩니까?
다운 홀 모터의 수명은 드릴링 조건, 유지 보수 및 작동 매개 변수와 같은 요인에 따라 다릅니다. 최적의 조건에서는 서비스가 필요하기 전에 수백 시간 동안 지속될 수 있습니다.
6. 다운 홀 모터 기술의 최신 발전은 무엇입니까?
최근의 혁신에는 다음이 포함됩니다.
실시간 데이터 센서가있는 스마트 다운 홀 모터
내구성 향상을위한 고성능 엘라스토머
원격 작업을위한 전기 구동 다운 홀 모터
