Direzione di estensione e sviluppo del motore a fango

1. Panoramica

Il motore a fango è un utensile di perforazione dinamico a spostamento positivo, alimentato dal fluido di perforazione, che converte l'energia di pressione del liquido in energia meccanica. Quando il fango pompato dalla pompa fluisce attraverso la valvola di bypass nel motore, si crea una certa differenza di pressione all'ingresso e all'uscita del motore, e il rotore ruota attorno all'asse dello statore. La velocità e la coppia vengono trasmesse alla punta di perforazione attraverso l'albero cardanico e l'albero motore, consentendo così di effettuare le operazioni di perforazione.

Il motore a fango, elemento fondamentale nelle operazioni di perforazione petrolifera, riveste un ruolo di estrema importanza. Il suo utilizzo consente di aumentare la velocità di perforazione, ridurre il numero di viaggi, colpire con precisione lo strato target e diminuire i tempi di regolazione. Con la maturazione e lo sviluppo della tecnologia di perforazione, si sono gradualmente sviluppati sistemi di misurazione in prossimità della punta, sistemi di monitoraggio in tempo reale dello stato del motore a fango, motori a fango autoelettrici e sistemi di sterzo rotativo a doppio motore basati sul motore a fango, ampliando e migliorando così le funzionalità del motore a fango sulla base di una solida base di potenza.

2. Sistema di misurazione vicino alla punta del motore a fango

Il sistema di misurazione in prossimità della punta misura i dati relativi a inclinazione, temperatura, gamma e velocità di rotazione nella posizione più vicina alla punta e può essere esteso per aumentare il peso della punta, la coppia e altri parametri. Il sistema di misurazione tradizionale in prossimità della punta è installato tra la punta e il motore di perforazione, e la tecnologia wireless a corto raggio viene utilizzata per inviare i dati di misurazione in prossimità della punta al ricevitore collegato al MWD all'estremità superiore del motore di perforazione. I dati vengono quindi trasmessi a terra tramite il MWD per l'analisi.

Il sistema di misurazione in prossimità della punta del Mud Motor integra unità di misurazione gamma e deviazione nello statore del Mud Motor e utilizza la comunicazione FSK a bus singolo per trasmettere i dati al MWD, migliorando notevolmente l'affidabilità della comunicazione. Inoltre, poiché non è presente alcun collare di perforazione tra il Mud Motor e la punta, la pendenza della formazione dell'utensile di perforazione non viene influenzata e il rischio di rottura dell'utensile è ridotto, migliorando la sicurezza della perforazione. Il sistema di misurazione in prossimità della punta del Mud Motor, senza modificare la lunghezza del Mud Motor originale, integra la doppia funzione di perforazione dinamica e misurazione in prossimità della punta, in modo che il Mud Motor, questo motore pesante, abbia una sorta di "occhi" che forniscono potenza al progetto di perforazione e ne indicano la direzione.

3. Tecnologia del motore a fango autoelettrico

Il motore di fango autoelettrico, che sfrutta la rotazione del rotore del motore di fango, elimina la rotazione del rotore tramite un albero flessibile o una struttura a forcella e si collega a un generatore per produrre elettricità, può alimentare il sistema di misurazione di perforazione wireless MWD e il sistema di misurazione vicino alla punta del motore di fango, risolvendo così gli sprechi e l'inquinamento ambientale causati dall'uso delle batterie.

4. Sistema di monitoraggio in tempo reale dello stato del motore per fango

Il sistema di monitoraggio in tempo reale dello stato del motore a fango prevede l'installazione di sensori nelle parti più soggette a guasti, come ad esempio estensimetri sulla filettatura dell'estremità superiore del gruppo anticaduta, per rilevare eventuali allentamenti della filettatura. Inoltre, la misurazione del tempo sul rotore del motore a fango consente di calcolare il tempo totale di funzionamento del motore nel sottosuolo e di sostituirlo tempestivamente al termine del suo ciclo di vita. Allo stesso tempo, il sensore di velocità è installato sul rotore del motore a fango, mentre il sensore di coppia e pressione è installato sul gruppo di trasmissione per monitorare in tempo reale lo stato di funzionamento del motore a fango, fornendo dati utili per l'ottimizzazione della progettazione del motore a fango e del processo di perforazione.