Un motore per fanghi a spostamento positivo-converte il flusso del fluido-di perforazione in potenza rotativa vicino allo scalpello. Questa funzione di base consente a un gruppo direzionale di scorrere mentre viene trattenuto il sistema rotante di superficie o di ruotare mentre sia il motore che la corda di perforazione contribuiscono alla velocità della punta. China Vigor inserisce Mud Motor nella sua categoria Downhole Drilling Tools. La selezione del prodotto deve basarsi sulla scheda tecnica attuale, sulla sezione del foro pianificata, sulle proprietà-del fluido di perforazione, sulla temperatura del-fondo del foro e sul programma di perforazione approvato dall'operatore; questo articolo descrive l'ingegneria generale dei motori per fanghi-piuttosto che assegnare un inviluppo di prestazioni non verificato a un modello specifico.
L'energia fluida guida la sezione di potenza
La sezione di potenza contiene un rotore in acciaio che funziona all'interno di uno statore rivestito in elastomero-. La loro geometria elicoidale crea cavità sigillate che avanzano lungo il gruppo mentre il fluido si muove attraverso il motore. Questo movimento fa ruotare il rotore e produce coppia. Un gruppo di cuscinetti sopporta carichi assiali e radiali, mentre un alloggiamento piegato può stabilire un offset fisso per il lavoro direzionale. La punta vede la velocità del motore determinata principalmente dalla portata, dalla configurazione dei lobi e dall'efficienza volumetrica, non semplicemente dalle rivoluzioni superficiali al minuto.
La pressione differenziale nel motore è un indicatore operativo chiave. All'aumentare del carico della punta, la pressione differenziale generalmente aumenta finché non si avvicina la coppia disponibile. La relazione non è perfettamente costante perché le perdite, la temperatura del fluido, i solidi e le condizioni dell'elastomero influiscono sull'efficienza. Una variazione di 500 psi nella pressione differenziale deve pertanto essere interpretata con la portata, la pressione del tubo di livello e il comportamento di perforazione anziché trattata come un'istruzione-a sé stante.
La geometria della piega modella il percorso del pozzo
Nella perforazione direzionale, un alloggiamento piegato crea uno sfasamento tra le parti superiore e inferiore del gruppo del foro inferiore-. Durante un intervallo di scorrimento, l'orientamento della faccia dell'utensile della piega aiuta a determinare il cambiamento previsto nell'inclinazione o nell'azimut. Durante la rotazione, la tendenza dell'insieme a costruire, cadere o girare dipende dalla sua configurazione generale e dall'interazione della formazione. Una curvatura nominale di 1,5-grado può essere appropriata in una sezione del foro e non adatta in un'altra; Devono essere considerati gli obiettivi dogleg, la capacità-di pulizia dei buchi e i limiti di coppia-e resistenza.
Stabilire un riferimento alla faccia dell'utensile e verificarlo almeno 2 volte prima che inizi un intervallo di scorrimento critico.
Confronta la risposta pianificata ed effettiva del rilevamento su un intervallo definito, ad esempio 100 piedi, invece di reagire a una misurazione isolata.
L'idraulica influisce sia sul motore che sul foro
Il fluido di perforazione ha due compiti: alimenta il motore e trasporta i detriti. Un flusso troppo basso può ridurre la velocità del motore e la pulizia anulare, mentre un flusso troppo elevato può aumentare le perdite di pressione, l'esposizione all'erosione o il rischio di funzionamento al di fuori dei limiti dell'apparecchiatura. Il sistema di circolazione deve essere modellato con gli ugelli della punta selezionati, il peso del fango, la reologia, la temperatura prevista e la geometria anulare. Un controllo del flusso di 60 secondi a una velocità della pompa stabile può essere utile per confrontare le osservazioni della superficie e le osservazioni graduali a una pressione differenziale di 250 psi, 500 psi e 750 psi possono aiutare a stabilire una tendenza entro i limiti approvati del motore, ma nessuna delle due pratiche sostituisce il calcolo idraulico.
Il controllo dei solidi è importante perché le particelle abrasive possono intaccare la sezione del cuscinetto, l'interfaccia del rotore-statore e gli ugelli. Anche la compatibilità dei fluidi è importante: il comportamento degli elastomeri può cambiare con la temperatura e l'esposizione ad alcuni sistemi di fango a base di olio-o trattati chimicamente. Il piano di lavoro dovrebbe identificare la gamma di fluidi qualificati e la risposta richiesta se rendimenti, pressione o coppia indicano condizioni di deterioramento.
La finestra operativa richiede una disciplina-in tempo reale
Gli operatori di trivellazione in genere monitorano la portata, la pressione del tubo di livello, la coppia rotante, il peso sulla punta e i dati-sugli impulsi del fango, ove disponibili. Queste misurazioni devono essere considerate come una tendenza. Ad esempio, l’aumento della pressione del tubo di livello combinato con la diminuzione del flusso può suggerire una restrizione superficiale, mentre un modello diverso può indicare un comportamento a punta, anulare o motorio. La risposta giusta dipende dall'intero contesto di perforazione e dovrebbe seguire i limiti operativi dell'operatore.
Lo stallo del motore merita particolare attenzione. Quando la coppia applicata alla punta supera ciò che la sezione di potenza può fornire al flusso e alla pressione attuali, la rotazione può arrestarsi mentre la pressione aumenta. Continuare a caricare un motore in stallo può creare calore e danneggiare i componenti. Una procedura disciplinata definisce gli indicatori di allarme, l'esposizione massima consentita e le fasi di riduzione del peso, ripristino del flusso e conferma del recupero.
L'ispezione crea la conoscenza della corsa successiva
Un'ispezione post-collega i risultati del fondo pozzo alla successiva decisione-di assemblaggio del fondo pozzo. Il team può registrare le condizioni dei cuscinetti, l'usura dell'albero di trasmissione, le osservazioni del rotore e dello statore, l'impostazione dell'alloggiamento piegato, il grado di smussatura e qualsiasi prova di dilavamento. Confrontando le riprese effettive, le ore, l'andamento della pressione e la risposta direzionale con il piano si crea un set di dati più utile rispetto a fare affidamento su una singola metrica di riepilogo.
È possibile contattare China Vigor per la documentazione attuale del prodotto Mud Motor e per discussioni sulla configurazione. La selezione finale, i limiti operativi e le decisioni relative alla perforazione devono essere effettuati da personale qualificato utilizzando il manuale del prodotto applicabile e il programma del pozzo.
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