Urbšanas un ražošanas tehnoloģijas | Kas ir urbšanas ātrums – palielināšanas instrumenti? Kā efektīvi uzlabot urbšanas efektivitāti un samazināt izmaksas?

1Augsta – temperatūras izturīga – vienāda – sienas biezuma skrūvju urbšanas ātrums – pieaugoša tehnoloģija

Augstas temperatūras izturīgas vienāda sienu biezuma skrūves ir ātrumu palielinošs instruments, kas īpaši izstrādāts, lai apmierinātu augstas veiktspējas un augstas uzticamības prasības urbšanas nozarē. Tradicionālo urbšanas skrūvju lietošanas laikā augstas temperatūras vides un sarežģītu darba apstākļu dēļ bieži rodas nopietni nodiluma un noguruma bojājumi, kas noved pie urbšanas efektivitātes samazināšanās. Tomēr augstas temperatūras izturīgajām vienāda sienu biezuma skrūvēm ir lieliska izturība pret augstu temperatūru, kas var saglabāt stabilas mehāniskās īpašības augstas temperatūras vidē, samazināt iekārtu bojājumus, ko izraisa augsta temperatūra, un tādējādi uzlabot urbšanas ātrumu.

1.1 Tehniskais princips

Dziļurbuma motors tieši darbina urbja uzgali, lai sadalītu iežus un urbtu, kas var efektīvāk pārnest jaudu uz urbja uzgali, samazināt enerģijas zudumus un optimizēt dziļurbuma instrumentu darba veiktspēju. Tas ir tāpēc, ka motors tieši darbina urbja uzgali, kas var novērst jaudas zudumus, ko rada transmisijas sistēmas zudums, lai iežu sadalīšanas urbšanai tiktu izmantots vairāk enerģijas, uzlabojot urbšanas ātrumu un efektivitāti. Lai vēl vairāk uzlabotu iekārtas izturību pret augstu temperatūru, augstas temperatūras izturīgajai skrūvei ar vienādu sienu biezumu tiek izmantoti īpaši augstas temperatūras izturīgi materiāli un virsmas apstrādes tehnoloģijas. Piemēram, kā galvenais materiāls tiek izmantots augstleģētais tērauds, vai arī iekārtas virsma tiek pakļauta termiskai apstrādei vai pārklājuma apstrādei, lai uzlabotu iekārtas izturību pret augstu temperatūru. Tā kā statoram ir iepriekš izgatavots tērauda korpuss ar noteiktu šķērsgriezuma formu un pēc tam tiek iešļircināts ar līmi, lai izveidotu plānu un vienāda biezuma gumijas slāni, motoram ir lielāks griezes moments un tas var pielāgoties dažādiem sarežģītiem ģeoloģiskiem apstākļiem. Šī struktūra samazina atstarpi starp motora statoru un rotoru, tādējādi samazinot berzi un nodilumu, kā arī uzlabojot iekārtas kalpošanas laiku un uzticamību. Instruments izmanto arī mehānisku bloķēšanu vai berzes samazināšanas mehānismu, lai uzlabotu iekārtas rotācijas precizitāti un stabilitāti, kā arī novērstu urbšanas efektivitātes samazināšanos, ko izraisa skrūves vibrācija vai ekscentricitāte.

1.2 Pielāgošanās spēju analīze

Runājot par veiktspēju, augstas temperatūras izturīga vienāda sienas biezuma skrūveurbšanas instrumentsTam piemīt ne tikai visas parasto skrūvmotoru īpašības, bet arī liels griezes moments, viegla iedarbināšana un spēcīga pārslodzes izturība, padarot to piemērotāku urbšanas operācijām dziļās augstas temperatūras formācijās. Izmantojot taisnu skrūvi ar nelielu svārsta urbšanas instrumentu augstas iegremdēšanas formācijās, var panākt lielu urbšanas ātrumu ar zemu urbšanas spiedienu, un var panākt ievērojamu novirzes samazināšanas un novēršanas efektu. Vienlaikus taisnas skrūves konstrukcija var nodrošināt arī stabilu atbalsta spēku, lai novērstu urbja uzgaļa novirzi augstas iegremdēšanas formācijās, tādējādi uzlabojot urbšanas stabilitāti. Gan teorētiskie pētījumi, gan pielietojumi uz vietas liecina, ka ātrās urbšanas tehnoloģija, izmantojot augstas temperatūras izturīgas vienāda sienu biezuma skrūves, var ievērojami palielināt urbja uzgaļa griešanās ātrumu urbuma apakšā, pielāgoties urbuma augstas temperatūras videi un efektīvi optimizēt urbuma kvalitātes kontroli. Vienlaikus tā var arī samazināt augšējās piedziņas slodzi un urbšanas instrumenta griezes momentu, kā arī pagarināt urbšanas instrumenta kalpošanas laiku. Salīdzinot ar parasto PDC urbšanas instrumenta komplektu, šī metode var ievērojami uzlabot urbšanas efektivitāti un uzrādīt izcilu visaptverošu ekonomisko un tehnisko efektu.

2Turbīna + piesūcināta dimanta urbja ātrums – tehnoloģiju pieaugums

Turbourbis ir vertikāls elektroinstruments, kas var pārveidot šķidruma hidraulisko enerģiju rotācijas mehāniskajā enerģijā, tādējādi liekot urbja uzgalim griezties un triecieniem, un nodrošinot ātrdarbīgu un efektīvu urbšanu. Tas galvenokārt sastāv no trim daļām: turbīnas sekcijas, kardāna vārpstas un transmisijas vārpstas. Impregnētais dimanta uzgalis ir dimanta uzgaļa veids. Tā matrica tiek izgatavota, saķepinot dimanta polikristāliskas daļiņas matricas ārpusē, kas padara uzgali agresīvāku. Matricai ir noteikts augstums, tās ārējais diametrs ir nedaudz lielāks par uzgaļa korpusa ārējo diametru, un tās iekšējais diametrs ir nedaudz mazāks par uzgaļa korpusa iekšējo diametru. Matricas ārējā puse, iekšējā puse un apakšdaļa ir aprīkotas ar ūdens rievām, lai izvadītu iežu atgriezumus un atdzesētu uzgali ar skalošanas šķidrumu. Matricai ir pietiekama spiedes un trieciena izturība, kā arī augsta cietība un nodilumizturība. Turbourbis un impregnētais dimanta uzgalis ir svarīgi instrumenti naftas urbšanas procesā, un to kombinēta izmantošana var kopīgi uzlabot urbšanas efektivitāti un urbšanas kvalitāti.

2.1 Tehniskais princips

Turbīnas sekcija ir turbīnurbja galvenā sastāvdaļa, kas sastāv no turbīnas statoriem un rotoriem, centralizētiem gultņiem, galvenajām vārpstām un korpusiem. Tā var pārveidot urbšanas šķidruma enerģiju galvenās vārpstas rotācijas mehāniskajā enerģijā. Tās iekšējā struktūra ietver vairākus statoru un rotoru pāru līmeņus. Kad urbšanas šķidrums nonāk statorā gar urbšanas instrumentu, stators virza urbšanas šķidrumu noteiktā virzienā un ātrumā, un pēc tam nonāk rotorā. Rotorā urbšanas šķidrums iedarbojas uz lāpstiņām, radot noteiktu spiediena starpību, kas izraisīs rotora griešanos. Ar šī mehānisma palīdzību urbšanas šķidruma enerģija tiek pārveidota mehāniskajā enerģijā, kas darbina turbīnas vārpstu.

Galvenā piesūcinātā dimanta urbja iežu laušanas metode ir abrazīvā iežu laušana, tas ir, dimanta daļiņu izmantošana, lai nepārtraukti slīpētu, skrāpētu un noberztu iežu aksiālā spēka un griezes momenta iedarbībā, lai sasniegtu iežu laušanas mērķi. Dimanta urbim, kas galvenokārt izmanto šo iežu laušanas metodi, ir augsta nodilumizturība, kas var efektīvi tikt galā ar ļoti abrazīviem iežiem cietos – ārkārtīgi cietos abrazīvos veidojumos, kā arī uzlabot urbšanas efektivitāti un urbja urbja kalpošanas laiku.

2.2 Pielāgošanās spēju analīze

Turbourbjmašīnai + piesūcinātam dimanta urbim ir pilnībā metāla konstrukcija, kas nodrošina augstāku temperatūras izturību un stabilāku urbšanas efektu, ļaujot tai stabili darboties pat ekstremālos apstākļos. Tas ir īpaši svarīgi dziļu un īpaši dziļu aku urbšanas darbos. Šai instrumentu kombinācijai ir lieliska aksiālā līdzsvara veiktspēja, kas var samazināt sānu vibrāciju, radīt vienmērīgu urbuma trajektoriju, samazināt urbuma sienas bojājumus, tādējādi aizsargājot urbja uzgali un citus lejupvērstus instrumentus, un ir labvēlīga turpmākajām darbībām. Pateicoties turbourbjmašīnas ātrgaitas rotācijas īpašībām, piesūcinātā dimanta urbja un ātrgaitas turbīnas kombinācija var nodrošināt ārkārtīgi augstu urbšanas efektivitāti dziļos veidojumos ar augstu cietību un spēcīgu abrazīvitāti, kā arī ievērojami uzlabot urbšanas jaudu.

3Griezes momenta trieciena urbšanas ātrums – tehnoloģiju pieaugums

Griezes momenta triecienelements ir tīri mehānisks elektroinstruments, ko galvenokārt izmanto PDC urbju papildu iežu drupināšanai. Instruments rada spiediena kritumu caur mainīgas plūsmas sprauslu, veidojot tajā augsta spiediena zonu un zema spiediena zonu. Kad spiediena starpība iedarbojas uz instrumentu, plūsmas kanāls pārslēdzas, lai trieciena āmurs un iedarbināšanas āmurs instrumenta iekšpusē ar lielu ātrumu mainītu virzienu. Trieciena āmurs nepārtraukti trieciena virzienā iedarbojas uz trieciena virsmu, tādējādi pārnesot trieciena spēku uz urbja uzgali, veidojot augstfrekvences impulsa griezes momentu. Tas viedi pārveido urbšanas šķidruma enerģiju vērpes, augstfrekvences, vienmērīgā un stabilā mehāniskā trieciena enerģijā un tieši pārnes to uz PDC urbi, visu laiku saglabājot urbja uzgali un urbuma dibenu nepārtrauktu kontaktu.

3.1 Tehniskais princips

Griezes momenta trieciena devēja nodrošinātais augstfrekvences stabilais trieciena spēks no 750 līdz 1500 reizēm minūtē ir līdzvērtīgs veidojuma griešanai vairākas reizes minūtē. Tas ļauj urbja uzgalim griezt veidojumu, negaidot, kamēr vērpe uzkrāj pietiekamu enerģiju, pilnībā mainot urbja uzgaļa darbības stāvokli. Šajā laikā urbja uzgalim ir divi spēki veidojuma griešanai: viens ir rotācijas galda nodrošinātais griezes moments, bet otrs ir griezes momenta trieciena devēja nodrošinātais trieciena spēks. Šie divi spēki tiek tieši pārnesti uz pašu urbja uzgali, lai urbšanas caurules pārnesto griezes momentu varētu pilnībā izmantot veidojuma griešanai bez atkritumiem. Šī griezes momenta un trieciena spēka kombinētā darbība var ne tikai ievērojami uzlabot urbšanas ātrumu, bet arī efektīvi samazināt vai novērst urbja uzgaļa kaitīgo vibrāciju urbšanas laikā cietos veidojumos, aizsargāt urbja uzgali, pagarināt tā kalpošanas laiku un vienlaikus samazināt citu urbšanas instrumentu noguruma izturību un pagarināt citu urbšanas instrumentu kalpošanas laiku. 1. attēlā parādīts parastā urbšanas instrumenta un griezes momenta trieciena devēja urbšanas auklas sprieguma stāvoklis.

3.2 Pielāgošanās spēju analīze

Kā uzlabots urbšanas instruments, griezes momenta triecienelementam ir saprātīga iekšējā mehāniskā struktūra, nav gumijas detaļu un elektronisko komponentu, un tajā ir maz detaļu. Pat ja tas sabojājas, tas ir līdzvērtīgs tikai urbja uzgalim, kas nepārtraukti rotē kopā ar PDC uzgali, neietekmējot nepārtraukto urbšanu, un nav nepieciešams izslēgt urbi, tāpēc tam ir augsta uzticamība. Griezes momenta triecienelements ir piemērots dažādiem sarežģītiem veidojumiem, īpaši magmatiskajiem iežu veidojumiem ar spēcīgu abrazivitāti un sliktu urbšanas spēju. Tajā pašā laikā instrumentu ir viegli lietot. Izmantojot griezes momenta triecienelementu, tas ir jāpievieno tikai tieši rotējošajam vai virziena urbšanas instrumentam, kas ir vienkārši un ērti lietojams.

4Saliktais triecienelements

Saliktais triecienelements ir uzlabota urbšanas iekārta ar iekšpusē izstrādātu enerģijas pārveidošanas ierīci, kas var pārveidot urbšanas šķidruma enerģiju impulsa trieciena enerģijā, tādējādi radot stabilus augstfrekvences apkārtmēra un aksiālos trieciena spēkus. Šī darba metode ievērojami uzlabo urbja uzgaļa iežu laušanas efektivitāti, efektīvi atrisina slīdēšanas un spiediena noturēšanas problēmas urbšanas laikā, tādējādi sasniedzot ātruma palielināšanas mērķi. Saliktajam triecienelementam ir ne tikai vērpes trieciena īpašības un griezes momenta triecienelementa priekšrocības, bet tas arī inovatīvi apvieno aksiālā trieciena funkciju..

salikts triecienelements

4.1 Tehniskais princips

Saliktā triecienelementa iekšējā struktūra ir veidota no tīra metāla mehānisma. Tas pārveido urbšanas šķidruma enerģiju augstfrekvences un stabilā apkārtmēra un aksiālā trieciena enerģijā, izmantojot reversēšanas mehānismu. Parastā urbšanas instrumenta mezgla urbšanas procesā pēc tam, kad PDC urbis nonāk formācijā, augšējā urbšanas instrumenta enerģijas uzkrāšanai ir jāpārsniedz noteikta kritiskā vērtība, lai sāktu iežu bīdes lūšanu. Turpretī saliktais triecienelements pārveido urbšanas šķidruma enerģiju trieciena enerģijā, nodrošinot urbja uzgalim augstfrekvences un stabilu trieciena spēku. Tādā veidā iežu lūšanas spriegums var ātri sasniegt kritisko spriegumu formācijas bīdei, ievērojami uzlabojot PDC urbja bīdes efektivitāti. Vienlaikus, samazinoties iežu lūšanas sprieguma un griezes momenta svārstībām, urbja uzgalim ir izdevīgi veikt vienmērīgu griešanu urbuma apakšā, novēršot momentāno ārkārtīgi augsto spriegumu uz PDC urbja, lietojot parastos urbšanas instrumentus. Tādēļ spriegums uz urbja uzgali kļūst vienmērīgāks un stabilāks, tādējādi pagarinot PDC urbja kalpošanas laiku un palielinot viena urbja uzgaļa darba laukumu.

4.2 Pielāgošanās spēju analīze

Salīdzinot ar griezes momenta triecienelementu, saliktais triecienelements palielina gareniskā trieciena enerģiju. Teorētiski tā iežu laušanas efektivitāte ir augstāka, un tas ir piemērotāks izmantošanai blīvos veidojumos. Pie tāda paša izmēra saliktā triecienelementa optimālais urbšanas spiediens ir nedaudz augstāks nekā griezes momenta triecienelementam. Saliktajam triecienelementam izmantotajam urbja uzgalim jābūt ar spēcīgāku triecienizturību, un blakus urbja uzgaļa galvenajiem griezējzobiem ir izvietoti triecienus absorbējoši zobi, kas efektīvi aizsargā urbja uzgali. Urbjot cietos veidojumos un ļoti abrazīvos veidojumos, HPM sērijas PDC urbju izvēle var panākt perfektu līdzsvaru starp urbšanas ātrumu un materiāla daudzumu.

5Secinājumi un perspektīvas

Šajā rakstā tiek pētīti un ieviesti izplatītākie urbšanas ātruma palielināšanas instrumenti. Analizējot šo instrumentu principus, raksturlielumus un pielietojuma jomu, iegūtie rezultāti liecina, ka dažādi urbšanas ātruma palielināšanas instrumentu veidi ir piemēroti dažādiem ģeoloģiskajiem apstākļiem un urbšanas prasībām. Vienlaikus, ņemot vērā dažādu instrumentu atšķirīgās lietošanas izmaksas, urbšanas ātruma palielināšanas instrumentu izvēle ir jāapsver arī no ekonomiskā viedokļa.

Turpmākajiem pētījumiem ieteicams veikt šādus aspektus: turpināt pētīt urbšanas ātrumu palielinošu instrumentu darbības mehānismu, optimizēt instrumentu konstrukciju un uzlabot to pielāgojamību un efektivitāti; apvienot tādas tehnoloģijas kā mākslīgais intelekts un lielie dati, lai realizētu urbšanas ātrumu palielinošu instrumentu intelektu un attālinātu uzraudzību, kā arī uzlabotu urbšanas operāciju drošību un efektivitāti; paplašināt urbšanas ātrumu palielinošu instrumentu pielietojumu citās jomās, piemēram, ūdensapgādes urbumos, gāzes akās un ģeotermālajās akās, lai apmierinātu sociālās un ekonomiskās attīstības vajadzības.

Kontaktpersona: Džesija Džou

Mobilais tālrunis/WhatsApp: +0086-18109206861
E-pasts:landrill@landrilltools.com
Tīmeklis:www.landrilltools.com