Undersyk nei ark foar it ferheegjen fan boarsnelheid

Op it stuit wurde ark foar it ferheegjen fan boarsnelheid benammen ferdield yn twa kategoryen: meganysk type en hydraulysk type. Mechanyske ark brûke Weight on Bit (WOB) om ynfloedkrêft te generearjen, wat de effisjinsje fan rotsbrekken yn hurde formaasjes effektyf ferbetteret, mar d'r binne problemen lykas sterke trilling, heech enerzjyferbrûk en maklike wurgensskea. Hydraulyske ark brûke boarfloeistof om ynfloedhammers oan te driuwen, wêrby't ynfloed, rotaasje en jet kombineare wurde om rots te brekken. Se hawwe wichtige foardielen yn it ferheegjen fan de penetraasjesnelheid (ROP), it kontrolearjen fan de ôfwiking fan 'e put en it ferlingjen fan 'e libbensdoer fan 'e bit, mar hawwe oer it algemien problemen lykas de frekwinsje fan ien ynfloed en muoite om oan te passen oan 'e behoeften fan ferskate formaasjes.

Ynslachboartechnology wurdt benammen ferdield yn trije kategoryen neffens de wurkwize: torsjonale ynslachtechnology, aksiale ynslachtechnology en aksiaal-torsjonale gearstalde ynslachtechnology. De essinsje fan ynslachboarjen om de snelheid te ferheegjen is it omsetten fan 'e drukenerzjy fan gas of floeistof yn aksiale of torsjonale ynslachmeganyske enerzjy fia in ynslachmeganisme, dat direkt tapast wurdt op it efterste ein fan 'e boar, wêrtroch't de snijkondysje fan 'e boar ferbetteret en de rotsbrekkende effisjinsje fan 'e boar fergruttet.

Torsjonale ympaktboartechnology is in opkommende technology dy't de lêste jierren de snelheid fan 'e boarsnelheid fergruttet, benammen brûkt om de "stick-slip"-trilling op te lossen dy't generearre wurdt troch PDC-boarringen. As it yn gebrûk is, wurdt de torsjonale ympaktor oan 'e efterkant fan 'e boarring ynstalleare. Troch syn ynterne struktuerûntwerp kin it de hydraulyske enerzjy fan 'e floeistof omsette yn torsjonale ympaktmeganyske enerzjy. De boarring brekt rots ûnder de kombineare aksje fan it steady-state koppel fan 'e boarstring en it ympaktkoppel generearre troch de ympaktor.

De folgjende foarbylden yntrodusearje twa ynnovative ark

1. Boarsnelheidsferhegjend ark mei ferstelbere ynfloedfrekwinsje

It frekwinsje-ferstelbere hydraulyske boarsnelheidsferhegjende ark hat in kearn-impactstruktuer besteande út lagers, legere as lichem, pistonpearen, impacthammer, gasklep en oare komponinten.

Wurkprinsipe:It brûkt it periodike drukferskil dat foarme wurdt troch boarfloeistof yn 'e boppeste en ûnderste keamers fan' e slachhammer om de slachhammer mei hege snelheid werom en werom te driuwen, wêrtroch't in aksiale slachkrêft ûntstiet dy't direkt oerdroegen wurdt oan 'e boarboar om te helpen by it brekken fan rotsen. De kaai is dat dit ark de slachfrekwinsje oanpasse kin troch it oantal symmetryske gatten yn it legere aslichem te feroarjen, en dêrmei oanpast te wurden oan 'e boarbehoeften fan ferskate formaasjes.

Tapassing fan boarsnelheidsferhegjend ark mei ferstelbere ynfloedfrekwinsje

Fjildtest yn middelhurde formaasje: Op basis fan 'e optimale ynfloedfrekwinsje (16 Hz) selektearre troch numerike simulaasje, waard dit ark test yn put X1 fan it Xinjiang oaljefjild. Yn 'e formaasjeseksje mei sterke abrasiviteit en lege penetraasjesnelheid (ROP), lit fergeliking mei de oanbuorjende put mei in skroefboarark sjen dat nei it brûken fan dit ark de ienmalige loopôfstân mei 53% tanommen is, de meganyske ROP mei 27,0%, wêrtroch it oantal ritten effektyf fermindere wurdt en de bouperioade besparre wurdt.

Fjildtest yn hurde formaasje: Neffens de optimale ynfloedfrekwinsje (18 Hz) selektearre troch numerike simulaasje, waard dit ark test yn 'e Karbonifere Andesyt- en Basaltformaasjes mei minne boarberens yn put X3 fan it Xinjiang-oaljefjild.

Konklúzje: De resultaten litte sjen dat nei it brûken fan dit ark de meganyske ROP signifikant ferhege is mei 103,2% yn ferliking mei oanbuorjende putten, wat effektyf bewiist dat it de boareffisjinsje signifikant kin ferbetterje en de boarsyklus yn ferskate formaasjes kin koarter meitsje.

2. Untwerp fan gearstalde ympaktboarringssnelheidsferhegjende ark

In hydraulysk torsjoneel ympaktmeganisme is ûntworpen, waans kearn út trije dielen bestiet: in streamferdielingsmeganisme, in omkearmeganisme en in ympaktmeganisme.

Bewegingsproses: Yn it earstoan (steat a) komt hegedrukfloeistof de linker holte fan 'e hydraulyske hammer yn fia it linker streamkanaal fan 'e omkearklepkearn, wêrtroch't de hydraulyske hammer en de klepkearn tegearre mei de klok mei draaie oant de hydraulyske hammer de sit fan 'e hydraulyske hammer rekket (steat b). Nei de ynfloed komt de hegedrukfloeistof dan de rjochter holte yn dy't foarme wurdt troch de hydraulyske hammer en de klepkearn fia it rjochter kontrôlestreamkanaal, wêrtroch't de klepkearn mei de klok mei draait nei de omkearposysje (steat c), sadat de hegedrukfloeistof nei it rjochter streamkanaal oerskeakelt en de rjochter holte fan 'e hydraulyske hammer yngiet, wêrtroch't de hydraulyske hammer en de klepkearn tsjin de klok yn draaie (steat c). Oant de hydraulyske hammer wer tsjin de sit fan 'e hydraulyske hammer rekket (steat d), komt de hegedrukfloeistof de linker holte yn fia it linker kontrôlestreamkanaal, wêrtroch't de klepkearn tsjin de klok yn draait foar it omkearen en weromgean nei de begjinsteat (steat a). Dit syklusearret, wêrtroch't in hegefrekwinsje-reciprocearjende torsjonele ynfloed ûntstiet troch trochgeande omkearing en ynfloed oandreaun troch floeistof.

Wurkprinsipe:Nei't floeistof (modder) yn 'e streamferdielingsmûs streamt fia de boppeste ferbining en de liedingspipe, wurdt it ferspraat nei it omkearmeganisme en it ynslachmeganisme, en wurde de twa paden fan floeistof skieden troch de streamferdielingsplaat. Dêrnei giet de floeistof troch de nozzle yn 'e mandrel, wêrtroch hege- en legedruksônes foar en dêrnei ûntsteane. De kearn fan 'e omkearklep draait ûnder de oandriuwing fan it drukferskil, wêrtroch't de linker- en rjochterholtes fan 'e hydraulyske hammer ôfwikseljend ferbine mei de hege- en legedruksônes, wêrtroch't de hydraulyske hammer ûnder ynfloed fan it drukferskil hinne en wer beweecht om de sit fan 'e hydraulyske hammer te reitsjen, en sa in heechfrekwinsje-weromkearende torsjonele ynslach ûntsteane.

1-Boppeste sub; 2-Bûtenste húsfesting; 3-Gliedepipe; 4-Strjitferdielingsmof; 5-Strjitferdielingsplaat; 6-Bout; 7-Boppeste stipering; 8-Hydraulyske hammersitting; 9-Hydraulyske hammer; 10-Omkearende fentylkearn; 11-Underste stipering; 12-Doorn; 13-Underste sub;

Skematysk diagram fan 'e struktuer fan it torsjonale ympaktmeganisme

Bewegingsproses fan torsjoneel ynslachmeganisme

In soarte fan axiaal ympaktmeganisme is ûntworpen. Hydraulyske axiale ympaktors wurde benammen ferdield yn twa typen: fentyltype en fentylleas type. De ynterne struktuer fan fentyltype-ympaktors is kompleks en har betrouberens is min; it fentylleaze type omfettet benammen jettype en jet-suigingstype, wêrfan it jettype in koarte libbensdoer hat. De jet-suiging hydraulyske ympaktor hat in ienfâldige struktuer, realisearret ympakt ôfhinklik fan jet-meesleep en wetterhammer-oscillaasje-effekt, hat pear ynterne bewegende dielen en gjin kwetsbere dielen, en kin him better oanpasse oan komplekse omstannichheden yn it boorgat.

1-Boppeste nozzle-sitplak; 2-Boppeste nozzle; 3-Boppeste fentyl; 4-Boppeste fentylmouwe; 5-Sekundêre nozzle; 6-Axiale bûtenste húsfesting; 7-Stipemouwe; 8-Slachhammer; 9-Hamerkop; 10-Hamer-sitplak; 11-Beskermingskap; 12-Heksagonale ferbining. Wurkingsprinsipe fan axiaal ynfloedmeganisme.

Formaasje fan inisjele stream en drukferskil: Hegedrukfloeistof foarmet in hege-snelheidsstraal troch de boppeste nozzle. Under de kombineare aksje fan straalmeitsing en smoareffekt wurde drukferskillen foarme yn 'e boppeste en ûnderste keamers fan' e boppeste fentyl, lykas tusken de bûtenste boppeste keamer fan 'e slachhammer en it ûnderste ein fan' e hammerkop.

Opwaartse beweging fan komponinten en streamkanaalôfsluting: Oandreaun troch har respektive drukferskillen beweecht de boppeste fentyl omheech, en de ympaktkomponinten (sekundêre nozzle, ympakthammer en hammerkop) bewege ek omheech oant de sekundêre nozzle de boppeste fentyl rekket en it streamkanaal ôfslút.

Generaasje fan wetterhammer en beweging nei ûnderen nei it gewricht: De direkte sluting fan it streamkanaal triggert wetterhammeroszillaasje, en de druk yn 'e keamer nimt skerp ta, wêrtroch't de boppeste fentyl en de ympaktkomponinten tegearre nei ûnderen fersnelle.

Traachheidsympakt en syklusherstel: Nei't de boppeste fentyl nei de ûnderste limytposysje beweecht, bliuwe de ympaktkomponinten ûnder traachheid nei ûnderen bewege, en reitsje úteinlik de hammerstoel om de aksiale ympakt te foltôgjen. Nei de ympakt giet it streamkanaal werom nei in glêde steat, en it meganisme wurdt weromset ûnder de aksje fan it gewicht op it boartsje (WOB), wêrtroch't de folgjende syklus begjint.

Kontakt:Jessie Zhou

Mobyl/Whatsapp:+0086-18109206861
E-post:energy@landrilltools.com