Penyelidikan tentang Alat Peningkatan Kelajuan Penggerudian

Pada masa ini, alat penambah kelajuan penggerudian terbahagi kepada dua kategori: jenis mekanikal dan jenis hidraulik. Alat mekanikal menggunakan Weight on Bit (WOB) untuk menghasilkan daya hentaman, yang berkesan meningkatkan kecekapan pemecahan batu dalam formasi keras, tetapi terdapat masalah seperti getaran kuat, penggunaan tenaga yang tinggi, dan kerosakan akibat lesu yang mudah. ​​Alat hidraulik menggunakan bendalir penggerudian untuk memacu tukul hentaman, menggabungkan hentaman, putaran dan jet untuk memecahkan batu. Ia mempunyai kelebihan yang ketara dalam meningkatkan Kadar Penembusan (ROP), mengawal sisihan telaga dan memanjangkan hayat bit, tetapi secara amnya mempunyai masalah seperti frekuensi hentaman tunggal dan kesukaran untuk menyesuaikan diri dengan keperluan formasi yang berbeza.

Teknologi penggerudian impak dibahagikan kepada tiga kategori mengikut mod tindakan: teknologi impak kilasan, teknologi impak paksi dan teknologi impak komposit kilasan paksi. Intipati penggerudian impak untuk meningkatkan kelajuan adalah untuk menukar tenaga tekanan gas atau cecair kepada tenaga mekanikal impak paksi atau kilasan melalui impaktor, yang dikenakan terus pada bahagian belakang mata gerudi, meningkatkan keadaan pemotongan mata gerudi dan meningkatkan kecekapan pemecahan batu mata gerudi.

Teknologi penggerudian impak kilasan merupakan teknologi peningkatan kelajuan penggerudian yang sedang muncul dalam beberapa tahun kebelakangan ini, terutamanya digunakan untuk menyelesaikan getaran "gelincir melekat" yang dihasilkan oleh bit PDC. Apabila digunakan, impak kilasan dipasang di hujung belakang bit. Melalui reka bentuk struktur dalamannya, ia boleh menukar tenaga hidraulik bendalir kepada tenaga mekanikal impak kilasan. Bit memecahkan batuan di bawah tindakan gabungan tork keadaan mantap tali gerudi dan tork impak yang dihasilkan oleh impak.

Contoh-contoh berikut memperkenalkan dua alat inovatif

1. Alat Peningkatan Kelajuan Penggerudian dengan Frekuensi Hentaman Boleh Laras

Alat peningkatan kelajuan penggerudian hidraulik boleh laras frekuensi ini mempunyai struktur impak teras yang terdiri daripada galas, badan aci bawah, pasangan omboh, tukul impak, muncung pendikit dan komponen lain.

Prinsip Kerja:Ia menggunakan perbezaan tekanan berkala yang dibentuk oleh bendalir penggerudian di ruang atas dan bawah tukul impak untuk memacu tukul impak supaya bergerak balas pada kelajuan tinggi, menghasilkan daya impak paksi yang dihantar terus ke mata gerudi untuk membantu memecahkan batu. Kuncinya ialah alat ini boleh melaraskan frekuensi impak dengan mengubah bilangan lubang simetri di badan aci bawah, sekali gus menyesuaikan diri dengan keperluan penggerudian bagi formasi yang berbeza.

Penggunaan Alat Peningkatan Kelajuan Penggerudian dengan Frekuensi Impak Boleh Laras

Ujian Lapangan dalam Pembentukan Sederhana-Keras: Berdasarkan frekuensi impak optimum (16 Hz) yang dipilih melalui simulasi berangka, alat ini telah diuji di Telaga X1 di Medan Minyak Xinjiang. Dalam bahagian pembentukan dengan kekasaran yang kuat dan Kadar Penembusan (ROP) yang rendah, perbandingan dengan telaga bersebelahan menggunakan alat gerudi skru menunjukkan bahawa selepas menggunakan alat ini, rakaman larian tunggal meningkat sebanyak 53%, ROP mekanikal meningkat sebanyak 27.0%, sekali gus mengurangkan bilangan perjalanan dan menjimatkan tempoh pembinaan.

Ujian Lapangan dalam Formasi Keras: Mengikut frekuensi hentaman optimum (18 Hz) yang dipilih melalui simulasi berangka, alat ini telah diuji dalam formasi Andesit dan Basalt Karboniferus dengan kebolehgerudian yang lemah di Telaga X3 Medan Minyak Xinjiang.

Kesimpulan: Keputusan menunjukkan bahawa selepas menggunakan alat ini, ROP mekanikal meningkat dengan ketara sebanyak 103.2% berbanding dengan telaga bersebelahan, yang berkesan membuktikan bahawa ia boleh meningkatkan kecekapan penggerudian dengan ketara dan memendekkan kitaran penggerudian dalam formasi yang berbeza.

2. Reka Bentuk Alat Peningkatan Kelajuan Penggerudian Impak Komposit

Satu mekanisme impak kilasan hidraulik direka bentuk, yang terasnya terdiri daripada tiga bahagian: mekanisme agihan aliran, mekanisme pembalikan dan mekanisme impak.

Proses Pergerakan: Pada mulanya (keadaan a), bendalir tekanan tinggi memasuki rongga kiri tukul hidraulik melalui saluran aliran kiri teras injap pembalik, menolak tukul hidraulik dan teras injap untuk berputar mengikut arah jam bersama-sama sehingga tukul hidraulik memberi impak kepada tempat duduk tukul hidraulik (keadaan b). Selepas impak, bendalir tekanan tinggi kemudian memasuki rongga kanan yang dibentuk oleh tukul hidraulik dan teras injap melalui saluran aliran kawalan kanan, menolak teras injap untuk terus berputar mengikut arah jam ke kedudukan pembalik (keadaan c), supaya bendalir tekanan tinggi bertukar ke saluran aliran kanan dan memasuki rongga kanan tukul hidraulik, memacu tukul hidraulik dan teras injap untuk berputar melawan arah jam (keadaan c). Sehingga tukul hidraulik memberi impak kepada tempat duduk tukul hidraulik sekali lagi (keadaan d), bendalir tekanan tinggi memasuki rongga kiri melalui saluran aliran kawalan kiri, menolak teras injap untuk berputar melawan arah jam untuk membalik dan kembali ke keadaan awal (keadaan a). Ini berkitar, membentuk impak kilasan salingan frekuensi tinggi melalui pembalikkan berterusan dan impak yang didorong oleh bendalir.

Prinsip Kerja:Selepas bendalir (lumpur) mengalir ke dalam lengan pengagihan aliran melalui sambungan atas dan paip panduan, ia diagihkan kepada mekanisme pembalikan dan mekanisme hentaman, dan kedua-dua laluan bendalir dipisahkan oleh plat pengagihan aliran. Seterusnya, bendalir melalui muncung di dalam mandrel, membentuk zon tekanan tinggi dan rendah sebelum dan selepasnya. Teras injap pembalikan berputar di bawah pemacu perbezaan tekanan, mengawal rongga kiri dan kanan tukul hidraulik untuk bersambung secara bergilir-gilir ke zon tekanan tinggi dan rendah, menjadikan tukul hidraulik berbalas hentaman untuk memberi hentaman pada tempat duduk tukul hidraulik di bawah tindakan perbezaan tekanan, sekali gus membentuk hentaman kilasan berbalas frekuensi tinggi.

1-Sub Atas; 2-Selongsong Luar; 3-Paip Panduan; 4-Sarung Agihan Aliran; 5-Plat Agihan Aliran; 6-Bolt; 7-Gelang Sokongan Atas; 8-Tempat Duduk Tukul Hidraulik; 9-Tukul Hidraulik; 10-Teras Injap Songsang; 11-Gelang Sokongan Bawah; 12-Mandrel; 13-Sub Bawah;

Gambarajah Skematik Struktur Mekanisme Impak Kilasan

Proses Gerakan Mekanisme Impak Kilasan

Sejenis mekanisme hentaman paksi direka bentuk. Impak paksi hidraulik terutamanya dibahagikan kepada dua jenis: jenis injap dan jenis tanpa injap. Struktur dalaman impak jenis injap adalah kompleks dan kebolehpercayaannya lemah; jenis tanpa injap terutamanya termasuk jenis jet dan jenis sedutan jet, antaranya jenis jet mempunyai hayat perkhidmatan yang pendek. Impak hidraulik sedutan jet mempunyai struktur yang ringkas, menyedari hentaman bergantung pada pemerangkapan jet dan kesan ayunan tukul air, mempunyai beberapa bahagian bergerak dalaman dan tiada bahagian yang terdedah, dan boleh menyesuaikan diri dengan lebih baik dengan keadaan dasar lubang yang kompleks.

1-Tempat Duduk Muncung Atas; 2-Muncung Atas; 3-Injap Atas; 4-Sarung Injap Atas; 5-Muncung Sekunder; 6-Selongsong Luar Paksi; 7-Sarung Sokongan; 8-Tukul Impak; 9-Kepala Tukul; 10-Tempat Duduk Tukul; 11-Tutup Perlindungan; 12-Prinsip Kerja Mekanisme Impak Paksi Sendi Heksagon.

Pembentukan Aliran Awal dan Perbezaan Tekanan: Bendalir tekanan tinggi membentuk jet berkelajuan tinggi melalui muncung atas. Di bawah tindakan gabungan kesan pemerangkapan jet dan pendikitan, perbezaan tekanan terbentuk di ruang atas dan bawah injap atas, serta di antara ruang atas luar tukul hentaman dan hujung bawah kepala tukul.

Pergerakan Komponen dan Pengedap Saluran Aliran ke Atas: Didorong oleh perbezaan tekanan masing-masing, injap atas bergerak ke atas, dan komponen impak (muncung sekunder, tukul impak dan kepala tukul) juga bergerak ke atas sehingga muncung sekunder bersentuhan dengan injap atas dan menutup saluran aliran.

Penjanaan Tukul Air dan Pergerakan Sendi Ke Bawah: Penutupan saluran aliran serta-merta mencetuskan ayunan tukul air, dan tekanan dalam ruang meningkat dengan mendadak, menolak injap atas dan komponen impak untuk memecut ke bawah bersama-sama.

Hentaman Inersia dan Pemulihan Kitaran: Selepas injap atas bergerak ke kedudukan had bawah, komponen hentaman terus bergerak ke bawah di bawah inersia, dan akhirnya menghentam tempat duduk tukul untuk melengkapkan hentaman paksi. Selepas hentaman, saluran aliran kembali lancar, dan mekanisme ditetapkan semula di bawah tindakan Berat pada Bit (WOB), memulakan kitaran seterusnya.

Hubungi:Jessie Zhou

Telefon Bimbit/Whatsapp:+0086-18109206861
Emel:energy@landrilltools.com