Navorsing oor boorspoedverhogende gereedskap

Tans word boorspoedverhogende gereedskap hoofsaaklik in twee kategorieë verdeel: meganiese tipe en hidrouliese tipe. Meganiese gereedskap gebruik Gewig op Boorpunt (WOB) om impakkrag te genereer, wat die rotsbreekdoeltreffendheid in harde formasies effektief verbeter, maar daar is probleme soos sterk vibrasie, hoë energieverbruik en maklike moegheidskade. Hidrouliese gereedskap gebruik boorvloeistof om impakhamers aan te dryf, wat impak, rotasie en straal kombineer om rots te breek. Hulle het beduidende voordele in die verhoging van die tempo van penetrasie (ROP), die beheer van boorgatafwyking en die verlenging van die boorlewe, maar het oor die algemeen probleme soos enkel-impakfrekwensie en probleme om aan te pas by die behoeftes van verskillende formasies.

Impakboortegnologie word hoofsaaklik in drie kategorieë verdeel volgens die werkingswyse: torsie-impaktegnologie, aksiale impaktegnologie en aksiaal-torsie-saamgestelde impaktegnologie. Die essensie van impakboor om spoed te verhoog, is om die drukenergie van gas of vloeistof in aksiale of torsie-impakmeganiese energie om te skakel deur 'n impakor, wat direk op die agterkant van die boorpunt toegepas word, wat die snytoestand van die boorpunt verbeter en die rotsbreekdoeltreffendheid van die boorpunt verhoog.

Torsie-impakboortegnologie is 'n opkomende boorspoedverhogende tegnologie in onlangse jare, hoofsaaklik gebruik om die "stick-slip" vibrasie wat deur PDC-boorpunte gegenereer word, op te los. Wanneer dit in gebruik is, word die torsie-impak aan die agterkant van die boorpunt geïnstalleer. Deur sy interne struktuurontwerp kan dit die hidrouliese energie van die vloeistof omskakel in torsie-impakmeganiese energie. Die boorpunt breek rots onder die gekombineerde werking van die bestendige wringkrag van die boorstring en die impakwringkrag wat deur die impakpunt gegenereer word.

Die volgende voorbeelde stel twee innoverende gereedskap bekend

1. Boorspoedverhogende gereedskap met verstelbare impakfrekwensie

Die frekwensie-verstelbare hidrouliese boorspoedverhogende gereedskap het 'n kern-impakstruktuur wat bestaan ​​uit laers, onderste asliggaam, suierpare, impakhamer, smoorklepspuitstuk en ander komponente.

Werkbeginsel:Dit gebruik die periodieke drukverskil wat deur boorvloeistof in die boonste en onderste kamers van die impakhamer gevorm word om die impakhamer teen hoë spoed heen en weer te dryf, wat aksiale impakkrag genereer wat direk na die boorpunt oorgedra word om te help met rotsbreek. Die sleutel is dat hierdie gereedskap die impakfrekwensie kan aanpas deur die aantal simmetriese gate in die onderste skagliggaam te verander, en sodoende aan te pas by die boorbehoeftes van verskillende formasies.

Toepassing van boorspoedverhogende gereedskap met verstelbare impakfrekwensie

Veldtoets in Medium-Harde Formasie: Gebaseer op die optimale impakfrekwensie (16 Hz) gekies deur numeriese simulasie, is hierdie gereedskap in Put X1 van Xinjiang-olieveld getoets. In die formasie-seksie met sterk skuurvermoë en lae Penetrasietempo (ROP), toon vergelyking met die aangrensende put met behulp van 'n skroefboorgereedskap dat na die gebruik van hierdie gereedskap die enkelloop-voetafmetings met 53% toegeneem het, die meganiese ROP met 27.0%, wat die aantal ritte effektief verminder en die konstruksietydperk bespaar.

Veldtoets in Harde Formasie: Volgens die optimale impakfrekwensie (18 Hz) wat deur numeriese simulasie gekies is, is hierdie instrument getoets in die Karboon Andesiet- en Basaltformasies met swak boorbaarheid in Put X3 van die Xinjiang-olieveld.

Gevolgtrekking: Die resultate toon dat die meganiese ROP na die gebruik van hierdie instrument aansienlik met 103.2% verhoog word in vergelyking met aangrensende putte, wat effektief bewys dat dit die boordoeltreffendheid aansienlik kan verbeter en die boorsiklus in verskillende formasies kan verkort.

2. Ontwerp van saamgestelde impakboorspoedverhogende gereedskap

'n Hidrouliese torsie-impakmeganisme word ontwerp, waarvan die kern uit drie dele bestaan: 'n vloeiverspreidingsmeganisme, 'n omkeermeganisme en 'n impakmeganisme.

Bewegingsproses: Aanvanklik (toestand a) gaan hoëdrukvloeistof die linkerholte van die hidrouliese hamer binne deur die linkervloeikanaal van die omkeerklepkern, wat die hidrouliese hamer en die klepkern saam kloksgewys druk totdat die hidrouliese hamer die hidrouliese hamersitplek tref (toestand b). Na die impak gaan die hoëdrukvloeistof dan die regterholte binne wat deur die hidrouliese hamer en die klepkern gevorm word deur die regterbeheervloeikanaal, wat die klepkern druk om kloksgewys te bly draai na die omkeerposisie (toestand c), sodat die hoëdrukvloeistof na die regtervloeikanaal oorskakel en die regterholte van die hidrouliese hamer binnegaan, wat die hidrouliese hamer en die klepkern teen die kloksgewys laat draai (toestand c). Totdat die hidrouliese hamer weer die hidrouliese hamersitplek tref (toestand d), gaan die hoëdrukvloeistof die linkerholte binne deur die linkerbeheervloeikanaal, wat die klepkern druk om teen die kloksgewys te draai vir omkeer en terugkeer na die aanvanklike toestand (toestand a). Dit siklus, wat hoëfrekwensie-heen-en-weer torsie-impak vorm deur voortdurende omkeer en impak wat deur die vloeistof aangedryf word.

Werkbeginsel:Nadat vloeistof (modder) deur die boonste verbinding en die geleidingspyp in die vloeiverspreidingshuls vloei, word dit na die omkeermeganisme en die impakmeganisme versprei, en die twee vloeistofbane word deur die vloeiverspreidingsplaat geskei. Vervolgens beweeg die vloeistof deur die spuitstuk binne die doorn, wat hoë- en laedruksones voor en na dit vorm. Die omkeerklepkern roteer onder die aandrywing van die drukverskil, wat die linker- en regterholtes van die hidrouliese hamer beheer om afwisselend met die hoë- en laedruksones te verbind, wat die hidrouliese hamer laat heen-en-weer beweeg om die hidrouliese hamersitplek onder die werking van die drukverskil te tref, en sodoende 'n hoëfrekwensie-heen-en-weer torsie-impak te vorm.

1-Boonste Sub; 2-Buitenste Omhulsel; 3-Gidspyp; 4-Vloeiverspreidingsmou; 5-Vloeiverspreidingsplaat; 6-Bout; 7-Boonste Steunring; 8-Hidrouliese Hamer Sitplek; 9-Hidrouliese Hamer; 10-Omkeerklepkern; 11-Onderste Steunring; 12-Doorn; 13-Onderste Sub;

Skematiese Diagram van die Torsionale Impakmeganisme Struktuur

Bewegingsproses van Torsionale Impakmeganisme

'n Soort aksiale impakmeganisme word ontwerp. Hidrouliese aksiale impaktors word hoofsaaklik in twee tipes verdeel: kleptipe en kleplose tipe. Die interne struktuur van kleptipe-impaktors is kompleks en hul betroubaarheid is swak; die kleplose tipe sluit hoofsaaklik straaltipe en straalsuigtipe in, waaronder die straaltipe 'n kort lewensduur het. Die straalsuigtipe hidrouliese impaktor het 'n eenvoudige struktuur, realiseer impak wat staatmaak op straalmeevoer en waterhamer-ossillasie-effek, het min interne bewegende dele en geen kwesbare dele nie, en kan beter aanpas by komplekse boorgattoestande.

1-Boonste spuitstuksitplek; 2-Boonste spuitstuk; 3-Boonste klep; 4-Boonste klepmou; 5-Sekondêre spuitstuk; 6-Aksiale buitenste omhulsel; 7-Ondersteuningsmou; 8-Impaghamer; 9-Hamerkop; 10-Hamersitplek; 11-Beskermingsdop; 12-Seshoekige verbinding. Werkbeginsel van aksiale impakmeganisme.

Vorming van aanvanklike vloei en drukverskil: Hoëdrukvloeistof vorm 'n hoëspoedstraal deur die boonste mondstuk. Onder die gekombineerde werking van straalmeevoer en smooreffek word drukverskille gevorm in die boonste en onderste kamers van die boonste klep, sowel as tussen die buitenste boonste kamer van die slaghamer en die onderste punt van die hamerkop.

Opwaartse Beweging van Komponente en Vloeikanaalverseëling: Aangedryf deur hul onderskeie drukverskille, beweeg die boonste klep opwaarts, en die impakkomponente (sekondêre spuitstuk, impakhamer en hamerkop) beweeg ook opwaarts totdat die sekondêre spuitstuk die boonste klep raak en die vloeikanaal verseël.

Waterhamer-generasie en afwaartse beweging van die gewrig: Die oombliklike sluiting van die vloeikanaal veroorsaak waterhamer-ossillasie, en die druk in die kamer styg skerp, wat die boonste klep en die impakkomponente saam afwaarts stoot.

Traagheidsimpak en siklusherstel: Nadat die boonste klep na die onderste limietposisie beweeg het, beweeg die impakkomponente steeds afwaarts onder traagheid en tref uiteindelik die hamersitplek om die aksiale impak te voltooi. Na die impak keer die vloeikanaal terug na 'n gladde toestand, en die meganisme herstel onder die werking van Gewig op die Boorpunt (WOB), wat die volgende siklus begin.

Kontak:Jessie Zhou

Selfoon/Whatsapp:+0086-18109206861
E-pos:energy@landrilltools.com