Hulumtime mbi mjetet që rrisin shpejtësinë e shpimit

Aktualisht, mjetet që rrisin shpejtësinë e shpimit ndahen kryesisht në dy kategori: lloji mekanik dhe lloji hidraulik. Mjetet mekanike përdorin Peshën mbi Koshin (WOB) për të gjeneruar forcë impakti, e cila përmirëson në mënyrë efektive efikasitetin e thyerjes së shkëmbinjve në formacione të forta, por ka probleme të tilla si dridhjet e forta, konsumi i lartë i energjisë dhe dëmtimi i lehtë nga lodhja. Mjetet hidraulike përdorin lëng shpimi për të drejtuar çekiçët me impakti, duke kombinuar goditjen, rrotullimin dhe rrymën për të thyer shkëmbin. Ato kanë avantazhe të konsiderueshme në rritjen e Shkallës së Depërtimit (ROP), kontrollin e devijimit të pusit dhe zgjatjen e jetëgjatësisë së koshit, por në përgjithësi kanë probleme të tilla si frekuenca e një impakti të vetëm dhe vështirësia në përshtatjen me nevojat e formacioneve të ndryshme.

Teknologjia e shpimit me impakt ndahet kryesisht në tre kategori sipas mënyrës së veprimit: teknologjia e impaktit torsional, teknologjia e impaktit aksial dhe teknologjia e impaktit kompozit aksial-torsional. Thelbi i shpimit me impakt për të rritur shpejtësinë është shndërrimi i energjisë së presionit të gazit ose lëngut në energji mekanike të impaktit aksial ose torsional nëpërmjet një impaktori, i cili aplikohet direkt në pjesën e pasme të majës, duke përmirësuar gjendjen e prerjes së majës dhe duke rritur efikasitetin e thyerjes së shkëmbinjve të majës.

Teknologjia e shpimit me impakt torsional është një teknologji në zhvillim e sipër që rrit shpejtësinë e shpimit vitet e fundit, e përdorur kryesisht për të zgjidhur problemin e dridhjeve "ngjitëse-rrëshqitëse" të gjeneruara nga majat PDC. Kur është në përdorim, impaktori torsional instalohet në fund të majës. Përmes dizajnit të saj të brendshëm të strukturës, ai mund të shndërrojë energjinë hidraulike të lëngut në energji mekanike të impaktit torsional. Maja thyen shkëmbin nën veprimin e kombinuar të momentit rrotullues të gjendjes së qëndrueshme të vargut të shpimit dhe momentit rrotullues të impaktit të gjeneruar nga impaktori.

Shembujt e mëposhtëm prezantojnë dy mjete inovative

1. Mjet që rrit shpejtësinë e shpimit me frekuencë të rregullueshme goditjeje

Mjeti hidraulik i shpimit që rrit shpejtësinë e tij, i rregullueshëm në frekuencë, ka një strukturë impakti thelbësore të përbërë nga kushineta, trupi i poshtëm i boshtit, çifte pistoni, çekiç impakti, grykë mbytëse dhe përbërës të tjerë.

Parimi i Punës:Ai përdor ndryshimin periodik të presionit të formuar nga lëngu i shpimit në dhomat e sipërme dhe të poshtme të çekiçit me impakt për ta shtyrë çekiçin me impakt të lëvizë në mënyrë reciproke me shpejtësi të lartë, duke gjeneruar forcë aksiale të impaktit që transmetohet drejtpërdrejt në majë për të ndihmuar në thyerjen e shkëmbit. Çelësi është se ky mjet mund të rregullojë frekuencën e impaktit duke ndryshuar numrin e vrimave simetrike në trupin e boshtit të poshtëm, duke u përshtatur kështu me nevojat e shpimit të formacioneve të ndryshme.

Zbatimi i mjetit që rrit shpejtësinë e shpimit me frekuencë të rregullueshme të goditjes

Testi në Terren në Formacione Mesatare-të Forta: Bazuar në frekuencën optimale të impaktit (16 Hz) të përzgjedhur me anë të simulimit numerik, ky mjet u testua në Pusin X1 të Fushës së Naftës Xinjiang. Në seksionin e formacionit me gërryerje të fortë dhe Shkallë të ulët të Depërtimit (ROP), krahasimi me pusin ngjitur duke përdorur një mjet shpimi me vidë tregon se pas përdorimit të këtij mjeti, pamja e një lëvizjeje të vetme u rrit me 53%, ROP mekanik u rrit me 27.0%, duke zvogëluar në mënyrë efektive numrin e udhëtimeve dhe duke kursyer periudhën e ndërtimit.

Testi në terren në formacion të fortë: Sipas frekuencës optimale të impaktit (18 Hz) të përzgjedhur nga simulimi numerik, ky mjet u testua në formacionet e Andezitit Karbonifer dhe Bazaltit me shpueshmëri të dobët në pusin X3 të fushës së naftës Xinjiang.

Përfundim: Rezultatet tregojnë se pas përdorimit të këtij mjeti, ROP mekanik rritet ndjeshëm me 103.2% krahasuar me puset ngjitur, gjë që vërteton në mënyrë efektive se mund të përmirësojë ndjeshëm efikasitetin e shpimit dhe të shkurtojë ciklin e shpimit në formacione të ndryshme.

2. Projektimi i mjetit të shpimit me impakt të përbërë që rrit shpejtësinë

Është projektuar një mekanizëm hidraulik i goditjes torsional, thelbi i të cilit përbëhet nga tre pjesë: një mekanizëm shpërndarjeje të rrjedhës, një mekanizëm përmbysës dhe një mekanizëm goditjeje.

Procesi i Lëvizjes: Fillimisht (gjendja a), lëngu me presion të lartë hyn në zgavrën e majtë të çekiçit hidraulik përmes kanalit të rrjedhjes së majtë të bërthamës së valvulës së kthimit, duke e shtyrë çekiçin hidraulik dhe bërthamën e valvulës të rrotullohen së bashku në drejtim të akrepave të orës derisa çekiçi hidraulik të godasë sediljen e çekiçit hidraulik (gjendja b). Pas goditjes, lëngu me presion të lartë hyn në zgavrën e djathtë të formuar nga çekiçi hidraulik dhe bërthama e valvulës përmes kanalit të djathtë të kontrollit të rrjedhjes, duke e shtyrë bërthamën e valvulës të vazhdojë të rrotullohet në drejtim të akrepave të orës në pozicionin e kthimit (gjendja c), në mënyrë që lëngu me presion të lartë të kalojë në kanalin e djathtë të rrjedhjes dhe të hyjë në zgavrën e djathtë të çekiçit hidraulik, duke e shtyrë çekiçin hidraulik dhe bërthamën e valvulës të rrotullohen në drejtim të kundërt të akrepave të orës (gjendja c). Derisa çekiçi hidraulik të godasë përsëri sediljen e çekiçit hidraulik (gjendja d), lëngu me presion të lartë hyn në zgavrën e majtë përmes kanalit të majtë të kontrollit të rrjedhjes, duke e shtyrë bërthamën e valvulës të rrotullohet në drejtim të kundërt të akrepave të orës për kthimin e kundërt dhe duke u kthyer në gjendjen fillestare (gjendja a). Kjo cikël, duke formuar goditje rrotulluese reciproke me frekuencë të lartë përmes kthimit të vazhdueshëm të kundërt dhe goditjes së drejtuar nga lëngu.

Parimi i Punës:Pasi lëngu (balta) rrjedh në mëngën e shpërndarjes së rrjedhës përmes nyjes së sipërme dhe tubit udhëzues, ai shpërndahet në mekanizmin e kthimit dhe mekanizmin e impaktit, dhe dy shtigjet e lëngut ndahen nga pllaka e shpërndarjes së rrjedhës. Më pas, lëngu kalon nëpër grykën brenda boshtit, duke formuar zona me presion të lartë dhe të ulët para dhe pas tij. Bërthama e valvulës së kthimit rrotullohet nën drejtimin e ndryshimit të presionit, duke kontrolluar zgavrat e majta dhe të djathta të çekiçit hidraulik për t'u lidhur alternuar me zonat e presionit të lartë dhe të ulët, duke bërë që çekiçi hidraulik të rrotullohet për të goditur sediljen e çekiçit hidraulik nën veprimin e ndryshimit të presionit, duke formuar kështu një impakt rrotullues reciprok me frekuencë të lartë.

1-Nën-kapak i sipërm; 2-Kutia e jashtme; 3-Tubi udhëzues; 4-Mëngë shpërndarjeje e rrjedhjes; 5-Pllaka shpërndarjeje e rrjedhjes; 6-Bulon; 7-Unazë mbështetëse e sipërme; 8-Vendosëse e çekiçit hidraulik; 9-Çekiç hidraulik; 10-Bërthama e valvulës kthyese; 11-Unazë mbështetëse e poshtme; 12-Mandrel; 13-Nën-kapak i poshtëm;

Diagrami Skematik i Strukturës së Mekanizmit të Impaktit Torsional

Procesi i Lëvizjes së Mekanizmit të Impaktit Torsional

Është projektuar një lloj mekanizmi i ndikimit aksial. Impaktet hidraulike aksiale ndahen kryesisht në dy lloje: lloji i valvulës dhe lloji pa valvul. Struktura e brendshme e impaktit të tipit valvul është komplekse dhe besueshmëria e tyre është e dobët; lloji pa valvul përfshin kryesisht llojin me reaktiv dhe llojin me thithje reaktive, ndër të cilët lloji me reaktiv ka një jetëgjatësi të shkurtër shërbimi. Impakti hidraulik me thithje reaktive ka një strukturë të thjeshtë, realizon ndikimin duke u mbështetur në tërheqjen e reaktivit dhe efektin e lëkundjes së çekiçit të ujit, ka pak pjesë lëvizëse të brendshme dhe asnjë pjesë të cenueshme, dhe mund të përshtatet më mirë me kushtet komplekse në fund të pusit.

1-Vendosja e sipërme e grykës; 2-Gryka e sipërme; 3-Valvula e sipërme; 4-Mbështetësja e sipërme e valvulës; 5-Gryka sekondare; 6-Këllëf i jashtëm aksial; 7-Mbështetës; 8-Çekiç me goditje; 9-Koka e çekiçit; 10-Vendosësja e çekiçit; 11-Kapak mbrojtës; 12-Parimi i punës së nyjes gjashtëkëndore të mekanizmit të goditjes aksiale.

Formimi i Rrjedhës Fillestare dhe Diferencës së Presionit: Lëngu me presion të lartë formon një avion me shpejtësi të lartë përmes grykës së sipërme. Nën veprimin e kombinuar të tërheqjes së avionëve dhe efektit të mbytjes, formohen ndryshime presioni në dhomat e sipërme dhe të poshtme të valvulës së sipërme, si dhe midis dhomës së sipërme të jashtme të çekiçit me goditje dhe skajit të poshtëm të kokës së çekiçit.

Lëvizja lart e komponentëve dhe vulosja e kanalit të rrjedhjes: E nxitur nga ndryshimet përkatëse të presionit, valvula e sipërme lëviz lart dhe komponentët e impaktit (gryka sekondare, çekiçi i impaktit dhe koka e çekiçit) lëvizin gjithashtu lart derisa gryka sekondare të prekë valvulën e sipërme dhe të vulosë kanalin e rrjedhjes.

Gjenerimi i Çekiçit të Ujit dhe Lëvizja e Bashkimit Poshtë: Mbyllja e menjëhershme e kanalit të rrjedhjes shkakton lëkundjen e Çekiçit të Ujit, dhe presioni në dhomë rritet ndjeshëm, duke shtyrë valvulën e sipërme dhe komponentët e impaktit të përshpejtohen poshtë së bashku.

Impakti Inercial dhe Rimëkëmbja e Ciklit: Pasi valvula e sipërme lëviz në pozicionin kufitar të poshtëm, komponentët e impaktit vazhdojnë të lëvizin poshtë nën inerci dhe më në fund godasin sediljen e çekiçit për të përfunduar impaktin aksial. Pas impaktit, kanali i rrjedhjes kthehet në gjendje të lëmuar dhe mekanizmi rivendoset nën veprimin e Peshës në Bit (WOB), duke filluar ciklin tjetër.

Kontakti:Jessie Zhou

Celular/Whatsapp:+0086-18109206861
Email:energy@landrilltools.com