Огляд PDM Drill

Бур PDM (бур з прогресивним двигуном) — це тип свердловинного силового бурового інструменту, який використовує буровий розчин для перетворення гідравлічної енергії в механічну. Його принцип дії передбачає використання грязьового насоса для транспортування бруду через перепускний клапан до двигуна, де створюється різниця тиску на вході та виході двигуна. Цей диференціал змушує ротор обертатися навколо осі статора, врешті-решт передаючи швидкість обертання та крутний момент через карданний шарнір і приводний вал на свердло, сприяючи ефективним операціям буріння.

Основні компоненти

Сівалка PDM складається з чотирьох основних компонентів:

1. Перепускний клапан: Перепускний клапан, що складається з корпусу клапана, втулки клапана, сердечника клапана та пружини, може перемикатися між перепускним і закритим станами, щоб забезпечити протікання бруду через двигун і ефективне перетворення енергії. Коли потік і тиск бурового розчину досягають стандартних значень, сердечник клапана рухається вниз, щоб закрити перепускний порт; якщо потік занадто низький або насос зупиняється, пружина штовхає серцевину клапана вгору, відкриваючи байпас.
2. Мотор: складається зі статора та ротора, статор покритий гумою, тоді як ротор є твердим гвинтом. Зачеплення між ротором і статором утворює гвинтову камеру ущільнення, що забезпечує перетворення енергії. Кількість головок на роторі впливає на співвідношення між швидкістю та крутним моментом: ротор з однією головкою забезпечує вищу швидкість, але менший крутний момент, тоді як ротор з кількома головками навпаки.
3. Універсальний шарнір: Цей компонент перетворює планетарний рух двигуна в обертання ведучого вала за фіксованою віссю, передаючи генерований крутний момент і швидкість на ведучий вал, який зазвичай має гнучкий дизайн.
4. Привідний вал: Він передає потужність обертання двигуна на свердло, витримуючи осьові та радіальні навантаження, створювані тиском свердління. Конструкція приводного вала була запатентована, що забезпечує довший термін служби та вищу вантажопідйомність.

Вимоги до використання

Для забезпечення належного функціонування дриля PDM слід дотримуватися наступних вимог:

1. Вимоги до бурового розчину: Бур PDM може ефективно працювати з різними типами бурового розчину, включаючи нафтову основу, емульсію, глину та навіть прісну воду. В'язкість і щільність розчину мають мінімальний вплив на обладнання, але вони безпосередньо впливають на тиск у системі. Вміст піску в розчині має бути нижче 1%, щоб запобігти негативному впливу на продуктивність інструменту. Кожна модель сівалки має певний діапазон вхідного потоку, причому оптимальна ефективність зазвичай знаходиться в середині цього діапазону.
2. Вимоги до тиску бурового розчину: Коли бур підвішений, перепад тиску в буровому розчині залишається постійним. Коли бурове долото торкається дна, тиск буріння зростає, що призводить до підвищення тиску циркуляції бурового розчину та тиску насоса. Оператори можуть використовувати таку формулу керування:

Тиск бітового насоса=Тиск циркуляційного насоса +Падіння тиску навантаження інструменту

Тиск циркуляційного насоса відноситься до тиску насоса, коли бур не контактує з дном, відомий як тиск позадонного насоса. Коли тиск насоса долота досягає максимального рекомендованого тиску, свердло створює оптимальний крутний момент; подальше збільшення тиску свердління призведе до підвищення тиску насоса. Якщо тиск перевищує максимальну проектну межу, дуже важливо зменшити тиск свердління, щоб запобігти пошкодженню двигуна.

Висновок

Таким чином, конструкція та експлуатаційні вимоги сівалки PDM тісно пов’язані. Ефективно керуючи потоком, тиском і характеристиками бурового розчину можна забезпечити ефективні та безпечні операції буріння. Розуміння та оволодіння цими ключовими параметрами може значно підвищити ефективність і безпеку буріння.