Burg'ulash tezligini oshiruvchi vositalar bo'yicha tadqiqotlar

Hozirgi vaqtda burg'ulash tezligini oshiruvchi asboblar asosan ikki toifaga bo'linadi: mexanik va gidravlik tip. Mexanik asboblar zarba kuchini hosil qilish uchun og'irlikdagi burchdan (WOB) foydalanadi, bu esa qattiq qatlamlarda tog' jinslarini yorish samaradorligini samarali ravishda oshiradi, ammo kuchli tebranish, yuqori energiya sarfi va oson charchoq shikastlanishi kabi muammolar mavjud. Gidravlik asboblar zarba bolg'alarini harakatga keltirish uchun burg'ulash suyuqligidan foydalanadi, toshlarni yorish uchun zarba, aylanish va reaktiv oqimlarni birlashtiradi. Ular penetratsiya tezligini (ROP) oshirish, quduq og'ishini nazorat qilish va burchning ishlash muddatini uzaytirishda sezilarli afzalliklarga ega, ammo odatda bitta zarba chastotasi va turli qatlamlarning ehtiyojlariga moslashishda qiyinchilik kabi muammolarga ega.

Zarbali burg'ulash texnologiyasi asosan harakatlanish usuliga ko'ra uch toifaga bo'linadi: burama zarba texnologiyasi, eksenel zarba texnologiyasi va eksenel-burma kompozit zarba texnologiyasi. Tezlikni oshirish uchun zarbali burg'ulashning mohiyati gaz yoki suyuqlikning bosim energiyasini zarba beruvchi orqali eksenel yoki burama zarba mexanik energiyasiga aylantirishdan iborat bo'lib, u to'g'ridan-to'g'ri uchining orqa uchiga qo'llaniladi, bu esa uchning kesish holatini yaxshilaydi va uchning toshni sindirish samaradorligini oshiradi.

Burilish zarbali burg'ulash texnologiyasi so'nggi yillarda burg'ulash tezligini oshiruvchi yangi texnologiya bo'lib, asosan PDC uchlari tomonidan hosil bo'lgan "tayoqcha-sirpanish" tebranishini hal qilish uchun ishlatiladi. Foydalanishda burilish zarbasi uchining orqa uchiga o'rnatiladi. Ichki tuzilish dizayni orqali u suyuqlikning gidravlik energiyasini burilish zarbasi mexanik energiyasiga aylantirishi mumkin. Uch burg'ulash qatorining barqaror holatdagi momenti va zarba beruvchi tomonidan hosil qilingan zarba momentining birgalikdagi ta'siri ostida tog' jinslarini parchalaydi.

Quyidagi misollar ikkita innovatsion vositani taqdim etadi

1. Sozlanishi mumkin bo'lgan zarba chastotasi bilan burg'ulash tezligini oshiruvchi asbob

Chastotani sozlanishi mumkin bo'lgan gidravlik burg'ulash tezligini oshiruvchi asbob podshipniklar, pastki val korpusi, piston juftlari, zarba bolg'asi, gaz kelebeği nozuli va boshqa komponentlardan tashkil topgan asosiy zarba tuzilishiga ega.

Ishlash printsipi:U zarba bolg'asining yuqori va pastki kameralarida burg'ulash suyuqligi tomonidan hosil bo'lgan davriy bosim farqidan foydalanib, zarba bolg'asini yuqori tezlikda o'zaro harakatga keltiradi va tog' jinslarini sindirishga yordam berish uchun to'g'ridan-to'g'ri uchiga uzatiladigan eksenel zarba kuchini hosil qiladi. Asosiysi shundaki, ushbu asbob pastki val korpusidagi simmetrik teshiklar sonini o'zgartirish orqali zarba chastotasini sozlashi va shu bilan turli qatlamlarning burg'ulash ehtiyojlariga moslashishi mumkin.

Sozlanishi mumkin bo'lgan zarba chastotasi bilan burg'ulash tezligini oshiruvchi asbobni qo'llash

O'rta-qattiq qatlamdagi dala sinovi: Raqamli simulyatsiya orqali tanlangan optimal zarba chastotasiga (16 Gts) asoslanib, ushbu asbob Shinjon neft konining X1 qudug'ida sinovdan o'tkazildi. Kuchli abrazivlik va past kirish tezligi (ROP) bo'lgan qatlam qismida, vintli burg'ulash asbobi yordamida qo'shni quduq bilan taqqoslash shuni ko'rsatadiki, ushbu asbobdan foydalangandan so'ng, bir martalik masofa 53% ga, mexanik ROP esa 27,0% ga oshdi, bu esa qoqilishlar sonini samarali ravishda kamaytirdi va qurilish muddatini tejadi.

Qattiq qatlamda dala sinovi: Raqamli simulyatsiya orqali tanlangan optimal zarba chastotasiga (18 Gts) ko'ra, ushbu asbob Shinjon neft konining X3 qudug'ida burg'ulash qobiliyati past bo'lgan karbonli Andezit va Bazalt qatlamlarida sinovdan o'tkazildi.

Xulosa: Natijalar shuni ko'rsatadiki, ushbu vositadan foydalangandan so'ng, mexanik ROP qo'shni quduqlarga nisbatan sezilarli darajada 103,2% ga oshdi, bu esa uning turli qatlamlarda burg'ulash samaradorligini sezilarli darajada oshirishi va burg'ulash siklini qisqartirishi mumkinligini samarali isbotlaydi.

2. Kompozit zarbali burg'ulash tezligini oshiruvchi asbobni loyihalash

Gidravlik burama zarba mexanizmi ishlab chiqilgan bo'lib, uning yadrosi uch qismdan iborat: oqim taqsimlash mexanizmi, teskari mexanizm va zarba mexanizmi.

Harakat jarayoni: Dastlab (a holati), yuqori bosimli suyuqlik gidravlik bolg'aning chap bo'shlig'iga teskari klapan yadrosining chap oqim kanali orqali kiradi, gidravlik bolg'a va klapan yadrosini soat yo'nalishi bo'yicha aylantiradi, gidravlik bolg'a gidravlik bolg'a o'rindig'iga (b holati) tegmaguncha. Urilishdan so'ng, yuqori bosimli suyuqlik o'ng boshqaruv oqim kanali orqali gidravlik bolg'a va klapan yadrosi tomonidan hosil qilingan o'ng bo'shliqqa kiradi, klapan yadrosini soat yo'nalishi bo'yicha teskari holatga (c holati) aylantirishda davom etadi, shunda yuqori bosimli suyuqlik o'ng oqim kanaliga o'tadi va gidravlik bolg'aning o'ng bo'shlig'iga kiradi, gidravlik bolg'a va klapan yadrosini soat miliga teskari aylantirishga majbur qiladi (c holati). Shlangi bolg'a gidravlik bolg'a o'rindig'iga yana tegmaguncha (d holati), yuqori bosimli suyuqlik chap boshqaruv oqim kanali orqali chap bo'shliqqa kiradi, klapan yadrosini teskari aylantirish va dastlabki holatga qaytish uchun soat miliga teskari aylantirishga majbur qiladi (a holati). Bu sikl bo'lib, suyuqlik tomonidan boshqariladigan uzluksiz teskari harakat va zarba orqali yuqori chastotali o'zaro burama zarba hosil qiladi.

Ishlash printsipi:Suyuqlik (loy) yuqori bo'g'im va yo'naltiruvchi trubka orqali oqim taqsimlash gilzasiga oqib o'tgandan so'ng, u teskari mexanizm va zarba mexanizmiga taqsimlanadi va suyuqlikning ikkita yo'li oqim taqsimlash plastinkasi bilan ajratiladi. Keyinchalik, suyuqlik mandrel ichidagi nasadkadan o'tib, undan oldin va keyin yuqori va past bosim zonalarini hosil qiladi. Teskari klapan yadrosi bosim farqi qo'zg'alishi ostida aylanadi, gidravlik bolg'aning chap va o'ng bo'shliqlarini yuqori va past bosim zonalariga navbatma-navbat ulanishni boshqaradi, gidravlik bolg'aning bosim farqi ta'sirida gidravlik bolg'a o'rindig'iga zarba berish uchun o'zaro harakatlanishini ta'minlaydi va shu bilan yuqori chastotali o'zaro burama zarba hosil qiladi.

1-Yuqori pastki qism; 2-Tashqi korpus; 3-Yo'naltiruvchi quvur; 4-Oqim taqsimlash gilzasi; 5-Oqim taqsimlash plitasi; 6-Bolt; 7-Yuqori tayanch halqasi; 8-Shiftli bolg'a o'rindig'i; 9-Shiftli bolg'a; 10-Teskari klapan yadrosi; 11-Pastki tayanch halqasi; 12-Mandrel; 13-Pastki pastki qism;

Burilish ta'siri mexanizmi tuzilishining sxematik diagrammasi

Burilish ta'siri mexanizmining harakat jarayoni

Bir turdagi eksenel zarba mexanizmi ishlab chiqilgan. Shlangi eksenel zarba beruvchilar asosan ikki turga bo'linadi: klapan turi va klapansiz turi. Klapan tipidagi zarba beruvchilarning ichki tuzilishi murakkab va ularning ishonchliligi past; klapansiz turi asosan reaktiv turi va reaktiv so'rish turini o'z ichiga oladi, ular orasida reaktiv turi qisqa xizmat muddatiga ega. Reaktiv so'rish gidravlik zarba beruvchisi oddiy tuzilishga ega, reaktiv kirish va suv bolg'asi tebranish effektiga tayanib zarbani amalga oshiradi, ichki harakatlanuvchi qismlar kam va zaif qismlar yo'q va murakkab quduq osti sharoitlariga yaxshiroq moslasha oladi.

1-Yuqori nasadka o'rindig'i; 2-Yuqori nasadka; 3-Yuqori klapan; 4-Yuqori klapan gilzasi; 5-Ikkinchi nasadka; 6-O'qsimon tashqi korpus; 7-Qo'llab-quvvatlovchi gilza; 8-Zarbali bolg'a; 9-Bolg'a boshi; 10-Bolg'a o'rindig'i; 11-Himoya qopqog'i; 12-O'qsimon zarba mexanizmining olti burchakli birikma ish printsipi.

Boshlang'ich oqim va bosim farqining shakllanishi: Yuqori bosimli suyuqlik yuqori nasadka orqali yuqori tezlikdagi oqim hosil qiladi. Oqimning tortilishi va delme effektining birgalikdagi ta'siri ostida yuqori klapanning yuqori va pastki kameralarida, shuningdek, zarba bolg'asining tashqi yuqori kamerasi va bolg'a boshining pastki uchi o'rtasida bosim farqlari hosil bo'ladi.

Komponentlarning yuqoriga harakatlanishi va oqim kanalini muhrlash: Tegishli bosim farqlari ta'sirida yuqori klapan yuqoriga siljiydi va zarba komponentlari (ikkinchi darajali nozul, zarba bolg'asi va bolg'a boshi) ham ikkilamchi nozul yuqori klapanga tegib, oqim kanalini muhrlamaguncha yuqoriga siljiydi.

Suv bolg'asining hosil bo'lishi va bo'g'imning pastga harakatlanishi: Oqim kanalining bir zumda yopilishi suv bolg'asining tebranishini keltirib chiqaradi va kameradagi bosim keskin ko'tarilib, yuqori klapan va zarba komponentlarini birgalikda pastga tezlashishiga olib keladi.

Inertsial zarba va siklni tiklash: Yuqori klapan pastki chegara holatiga o'tgandan so'ng, zarba komponentlari inersiya ostida pastga qarab harakatlanishda davom etadi va nihoyat eksenel zarbani yakunlash uchun bolg'a o'rindig'iga uriladi. Zarbadan so'ng, oqim kanali silliq holatga qaytadi va mexanizm Og'irlikdagi Bit (WOB) ta'sirida qayta tiklanadi va keyingi siklni boshlaydi.

Aloqa:Jessi Zhou

Mobil/WhatsApp:+0086-18109206861
Elektron pochta:energy@landrilltools.com