ड्रिलिंग गति बढाउने उपकरणहरूमा अनुसन्धान

हाल, ड्रिलिंग गति बढाउने उपकरणहरू मुख्यतया दुई वर्गमा विभाजित छन्: मेकानिकल प्रकार र हाइड्रोलिक प्रकार। मेकानिकल उपकरणहरूले प्रभाव बल उत्पन्न गर्न वेट अन बिट (WOB) प्रयोग गर्छन्, जसले कडा संरचनाहरूमा चट्टान तोड्ने दक्षतालाई प्रभावकारी रूपमा सुधार गर्दछ, तर बलियो कम्पन, उच्च ऊर्जा खपत, र सजिलो थकान क्षति जस्ता समस्याहरू छन्। हाइड्रोलिक उपकरणहरूले प्रभाव ह्यामरहरू चलाउन ड्रिलिंग फ्लुइड प्रयोग गर्छन्, चट्टान तोड्न प्रभाव, रोटेशन र जेट संयोजन गर्छन्। तिनीहरूको प्रवेश दर (ROP) बढाउन, इनार विचलन नियन्त्रण गर्न र बिट जीवन विस्तार गर्न महत्त्वपूर्ण फाइदाहरू छन्, तर सामान्यतया एकल प्रभाव आवृत्ति र विभिन्न संरचनाहरूको आवश्यकताहरू अनुकूलन गर्न कठिनाई जस्ता समस्याहरू छन्।

प्रभाव ड्रिलिंग प्रविधिलाई कार्यको मोड अनुसार मुख्यतया तीन वर्गमा विभाजन गरिएको छ: टोर्सनल इम्प्याक्ट टेक्नोलोजी, अक्षीय प्रभाव टेक्नोलोजी र अक्षीय-टोर्सनल कम्पोजिट इम्प्याक्ट टेक्नोलोजी। गति बढाउन प्रभाव ड्रिलिंगको सार भनेको ग्यास वा तरल पदार्थको दबाब ऊर्जालाई इम्प्याक्टर मार्फत अक्षीय वा टोर्सनल प्रभाव मेकानिकल ऊर्जामा रूपान्तरण गर्नु हो, जुन सिधै बिटको पछाडिको छेउमा लागू गरिन्छ, जसले बिटको काट्ने अवस्था सुधार गर्छ र बिटको चट्टान तोड्ने दक्षता बढाउँछ।

टोर्सनल इम्प्याक्ट ड्रिलिंग टेक्नोलोजी हालैका वर्षहरूमा उदीयमान ड्रिलिंग गति-बढाउने प्रविधि हो, जुन मुख्यतया PDC बिट्सद्वारा उत्पन्न "स्टिक-स्लिप" कम्पन समाधान गर्न प्रयोग गरिन्छ। प्रयोगमा हुँदा, टोर्सनल इम्प्याक्टर बिटको पछाडिको छेउमा स्थापित हुन्छ। यसको आन्तरिक संरचना डिजाइन मार्फत, यसले तरल पदार्थको हाइड्रोलिक ऊर्जालाई टोर्सनल इम्प्याक्ट मेकानिकल ऊर्जामा रूपान्तरण गर्न सक्छ। ड्रिल स्ट्रिङको स्थिर-अवस्था टर्क र इम्प्याक्टरद्वारा उत्पन्न प्रभाव टर्कको संयुक्त कार्य अन्तर्गत बिटले चट्टान तोड्छ।

उनले निम्न उदाहरणहरूले दुई नवीन उपकरणहरू परिचय गराउँछन्

१. समायोज्य प्रभाव आवृत्ति भएको ड्रिलिंग गति-बढाउने उपकरण

फ्रिक्वेन्सी-समायोज्य हाइड्रोलिक ड्रिलिंग गति-बढाउने उपकरणमा बियरिङहरू, तल्लो शाफ्ट बडी, पिस्टन जोडीहरू, प्रभाव हथौडा, थ्रोटल नोजल र अन्य घटकहरू मिलेर बनेको कोर प्रभाव संरचना छ।

काम गर्ने सिद्धान्त:यसले इम्प्याक्ट ह्यामरको माथिल्लो र तल्लो चेम्बरहरूमा ड्रिलिंग फ्लुइडद्वारा बनाइएको आवधिक दबाब भिन्नतालाई उच्च गतिमा पारस्परिक रूपमा चलाउन प्रयोग गर्दछ, अक्षीय प्रभाव बल उत्पन्न गर्दछ जुन चट्टान तोड्न सहयोग गर्न बिटमा सिधै प्रसारित हुन्छ। मुख्य कुरा यो हो कि यो उपकरणले तल्लो शाफ्ट बडीमा सममित प्वालहरूको संख्या परिवर्तन गरेर प्रभाव आवृत्ति समायोजन गर्न सक्छ, जसले गर्दा विभिन्न संरचनाहरूको ड्रिलिंग आवश्यकताहरू अनुकूल हुन्छ।

समायोज्य प्रभाव आवृत्ति भएको ड्रिलिंग गति-बढाउने उपकरणको प्रयोग

मध्यम-कठोर संरचनामा क्षेत्र परीक्षण: संख्यात्मक सिमुलेशन द्वारा चयन गरिएको इष्टतम प्रभाव आवृत्ति (१६ हर्ट्ज) को आधारमा, यो उपकरण सिनजियाङ तेल क्षेत्रको कुवा X1 मा परीक्षण गरिएको थियो। बलियो घर्षण र कम प्रवेश दर (ROP) भएको गठन खण्डमा, स्क्रू ड्रिल उपकरण प्रयोग गरेर छेउछाउको कुवासँग तुलना गर्दा यो उपकरण प्रयोग गरेपछि, एकल रन फुटेज ५३% ले बढेको, मेकानिकल ROP २७.०% ले बढेको देखाउँछ, जसले प्रभावकारी रूपमा यात्राहरूको संख्या घटाउँछ र निर्माण अवधि बचत गर्छ।

कडा संरचनामा क्षेत्र परीक्षण: संख्यात्मक सिमुलेशनद्वारा चयन गरिएको इष्टतम प्रभाव आवृत्ति (१८ हर्ट्ज) अनुसार, यो उपकरण सिनजियाङ तेल क्षेत्रको इनार X3 मा कमजोर ड्रिलबिलिटी भएको कार्बोनिफेरस एन्डेसाइट र बेसाल्ट संरचनाहरूमा परीक्षण गरिएको थियो।

निष्कर्ष: नतिजाहरूले देखाउँछन् कि यो उपकरण प्रयोग गरेपछि, मेकानिकल ROP छेउछाउका इनारहरूको तुलनामा १०३.२% ले उल्लेखनीय रूपमा बढेको छ, जसले प्रभावकारी रूपमा प्रमाणित गर्दछ कि यसले ड्रिलिंग दक्षतामा उल्लेखनीय सुधार गर्न सक्छ र विभिन्न संरचनाहरूमा ड्रिलिंग चक्रलाई छोटो बनाउन सक्छ।

२. कम्पोजिट इम्प्याक्ट ड्रिलिंग स्पीड-इन्क्रिसिङ टूलको डिजाइन

हाइड्रोलिक टोर्सनल इम्प्याक्ट मेकानिज्म डिजाइन गरिएको छ, जसको कोरमा तीन भागहरू हुन्छन्: फ्लो डिस्ट्रिब्युसन मेकानिज्म, रिभर्सिङ मेकानिज्म, र इम्प्याक्ट मेकानिज्म।

गति प्रक्रिया: सुरुमा (अवस्था a), उच्च-दबाव तरल पदार्थ रिभर्सिङ भल्भ कोरको बायाँ प्रवाह च्यानल मार्फत हाइड्रोलिक ह्यामरको बायाँ गुहामा प्रवेश गर्छ, हाइड्रोलिक ह्यामर र भल्भ कोरलाई घडीको दिशामा घुमाउन धकेल्छ जबसम्म हाइड्रोलिक ह्यामरले हाइड्रोलिक ह्यामर सिट (अवस्था b) लाई असर गर्दैन। प्रभाव पछि, उच्च-दबाव तरल पदार्थ त्यसपछि हाइड्रोलिक ह्यामर र भल्भ कोरले दायाँ नियन्त्रण प्रवाह च्यानल मार्फत बनेको दायाँ गुहामा प्रवेश गर्छ, भल्भ कोरलाई उल्टो स्थिति (अवस्था c) मा घडीको दिशामा घुमाउन जारी राख्न धकेल्छ, ताकि उच्च-दबाव तरल पदार्थ दायाँ प्रवाह च्यानलमा स्विच हुन्छ र हाइड्रोलिक ह्यामरको दायाँ गुहामा प्रवेश गर्छ, हाइड्रोलिक ह्यामर र भल्भ कोरलाई घडीको विपरीत दिशामा घुमाउन चलाउँछ (अवस्था c)। हाइड्रोलिक ह्यामरले हाइड्रोलिक ह्यामर सिटलाई फेरि असर नगरेसम्म (अवस्था d), उच्च-दबाव तरल पदार्थ बायाँ नियन्त्रण प्रवाह च्यानल मार्फत बायाँ गुहामा प्रवेश गर्छ, भल्भ कोरलाई उल्टो र प्रारम्भिक अवस्था (अवस्था a) मा फर्कनको लागि घडीको विपरीत दिशामा घुमाउन धकेल्छ। यो चक्र, निरन्तर उल्टो र तरल पदार्थ द्वारा संचालित प्रभाव मार्फत उच्च-फ्रिक्वेन्सी पारस्परिक टोर्सनल प्रभाव बनाउँछ।

काम गर्ने सिद्धान्त:माथिल्लो जोइन्ट र गाइड पाइप मार्फत फ्लुइड डिस्ट्रिब्युसन स्लिभमा तरल पदार्थ (हिलो) बगेपछि, यसलाई रिभर्सिङ मेकानिज्म र इम्प्याक्ट मेकानिज्ममा वितरण गरिन्छ, र फ्लुइडका दुई मार्गहरू फ्लुइड डिस्ट्रिब्युसन प्लेटद्वारा अलग गरिन्छ। त्यसपछि, तरल पदार्थ म्यान्ड्रेल भित्रको नोजलबाट जान्छ, यसको अघि र पछि उच्च र कम चाप क्षेत्रहरू बनाउँछ। रिभर्सिङ भल्भ कोरले प्रेसर भिन्नताको ड्राइभ अन्तर्गत घुम्छ, हाइड्रोलिक ह्यामरको बायाँ र दायाँ गुहाहरूलाई वैकल्पिक रूपमा उच्च र कम चाप क्षेत्रहरूमा जडान गर्न नियन्त्रण गर्दछ, हाइड्रोलिक ह्यामरले प्रेसर भिन्नताको कार्य अन्तर्गत हाइड्रोलिक ह्यामर सिटलाई प्रभाव पार्न पारस्परिक बनाउँछ, यसरी उच्च-फ्रिक्वेन्सी रेसिप्रोकेटिङ टोर्सनल प्रभाव बनाउँछ।

१-माथिल्लो सब; २-बाहिरी आवरण; ३-गाइड पाइप; ४-प्रवाह वितरण स्लिभ; ५-प्रवाह वितरण प्लेट; ६-बोल्ट; ७-माथिल्लो सपोर्ट रिङ; ८-हाइड्रोलिक ह्यामर सिट; ९-हाइड्रोलिक ह्यामर; १०-रिभर्सिङ भल्भ कोर; ११-तल्लो सपोर्ट रिङ; १२-म्यान्ड्रेल; १३-तल्लो सब;

टोर्सनल इम्प्याक्ट मेकानिज्म संरचनाको योजनाबद्ध रेखाचित्र

टोर्सनल इम्प्याक्ट मेकानिज्मको गति प्रक्रिया

एक प्रकारको अक्षीय प्रभाव संयन्त्र डिजाइन गरिएको छ। हाइड्रोलिक अक्षीय प्रभावकर्ताहरू मुख्यतया दुई प्रकारमा विभाजित छन्: भल्भ प्रकार र भल्भलेस प्रकार। भल्भ-प्रकार प्रभावकर्ताहरूको आन्तरिक संरचना जटिल छ र तिनीहरूको विश्वसनीयता कमजोर छ; भल्भलेस प्रकारमा मुख्यतया जेट प्रकार र जेट-सक्शन प्रकार समावेश छ, जसमध्ये जेट प्रकारको सेवा जीवन छोटो छ। जेट-सक्शन हाइड्रोलिक प्रभावकर्ताको एक सरल संरचना छ, जेट इन्ट्रेनमेन्ट र पानी ह्यामर दोलन प्रभावमा निर्भर प्रभाव महसुस गर्दछ, थोरै आन्तरिक गतिशील भागहरू छन् र कुनै कमजोर भागहरू छैनन्, र जटिल डाउनहोल अवस्थाहरूमा राम्रोसँग अनुकूलन गर्न सक्छ।

१-माथिल्लो नोजल सिट; २-माथिल्लो नोजल; ३-माथिल्लो भल्भ; ४-माथिल्लो भल्भ स्लिभ; ५-सेकेन्डरी नोजल; ६-अक्षीय बाहिरी आवरण; ७-सपोर्ट स्लिभ; ८-इम्प्याक्ट ह्यामर; ९-ह्यामर हेड; १०-ह्यामर सिट; ११-सुरक्षा क्याप; १२-अक्षीय प्रभाव संयन्त्रको हेक्सागोनल संयुक्त कार्य सिद्धान्त।

प्रारम्भिक प्रवाह र दबाब भिन्नताको गठन: उच्च-दबाव तरल पदार्थले माथिल्लो नोजल मार्फत उच्च-गतिको जेट बनाउँछ। जेट इन्ट्रेनमेन्ट र थ्रोटलिंग प्रभावको संयुक्त कार्य अन्तर्गत, माथिल्लो भल्भको माथिल्लो र तल्लो कक्षहरूमा, साथै प्रभाव ह्यामरको बाहिरी माथिल्लो कक्ष र ह्यामर हेडको तल्लो छेउको बीचमा दबाब भिन्नताहरू बन्छन्।

कम्पोनेन्टहरूको माथिल्लो चाल र फ्लो च्यानल सिलिङ: तिनीहरूको सम्बन्धित दबाब भिन्नताहरूद्वारा संचालित, माथिल्लो भल्भ माथितिर सर्छ, र इम्प्याक्ट कम्पोनेन्टहरू (सेकेन्डरी नोजल, इम्प्याक्ट ह्यामर, र ह्यामर हेड) पनि माथितिर सर्छन् जबसम्म सेकेन्डरी नोजलले माथिल्लो भल्भलाई सम्पर्क गर्दैन र फ्लो च्यानललाई सिल गर्दैन।

पानी ह्यामर उत्पादन र जोर्नी तलतिरको चाल: प्रवाह च्यानल तुरुन्तै बन्द हुँदा पानी ह्यामर दोलन सुरु हुन्छ, र चेम्बरमा दबाब तीव्र रूपमा बढ्छ, जसले माथिल्लो भल्भ र प्रभाव घटकहरूलाई एकसाथ तलतिर तीव्र गतिमा धकेल्छ।

जडत्वीय प्रभाव र चक्र पुन:प्राप्ति: माथिल्लो भल्भ तल्लो सीमा स्थितिमा सरिसकेपछि, प्रभाव घटकहरू जडत्व अन्तर्गत तलतिर सर्दै जान्छन्, र अन्तमा अक्षीय प्रभाव पूरा गर्न ह्यामर सिटमा प्रहार गर्छन्। प्रभाव पछि, प्रवाह च्यानल सहजमा फर्कन्छ, र अर्को चक्र सुरु गर्दै, वेट अन बिट (WOB) को कार्य अन्तर्गत संयन्त्र रिसेट हुन्छ।

सम्पर्क :जेसी झोउ

मोबाइल/व्हाट्सएप:+००८६-१८१०९२०६८६१
इमेल:energy@landrilltools.com