Rozszerzenie i kierunek rozwoju Mud Motor

1. Przegląd

Silnik płuczkowy (Mud Motor) to dynamiczne narzędzie do wiercenia wgłębnego, napędzane płynem wiertniczym i przetwarzające energię ciśnienia cieczy na energię mechaniczną. Gdy płuczka pompowana przez pompę płuczkową przepływa przez zawór obejściowy do silnika, na wlocie i wylocie silnika powstaje pewna różnica ciśnień, a wirnik obraca się wokół osi stojana. Prędkość i moment obrotowy są przekazywane do wiertła poprzez wał uniwersalny i wał napędowy, co umożliwia wykonywanie operacji wiertniczych.

Jako silnik w procesie wiercenia ropy naftowej, silniki płuczkowe odgrywają niezwykle ważną rolę. Ich zastosowanie pozwala zwiększyć prędkość wiercenia, zmniejszyć liczbę przejazdów, precyzyjnie trafić w warstwę docelową i skrócić czas regulacji. Wraz z rozwojem technologii wiertniczej, stopniowo opracowano system pomiaru bliskiego odwiertu, system monitorowania stanu silników płuczkowych w czasie rzeczywistym, samoczynnie napędzane silniki płuczkowe oraz dwukierunkowy układ sterowania oparty na silnikach płuczkowych, co pozwoliło na rozszerzenie i rozwój funkcji silników płuczkowych w oparciu o ich dużą moc.

2. System pomiaru bliskiego wiertła typu Mud Motor

System pomiaru bliskiego bitu mierzy nachylenie, temperaturę, współczynnik gamma i prędkość obrotową w miejscu najbliższym bitu i może zostać rozszerzony o zwiększenie masy bitu, momentu obrotowego i innych parametrów. Tradycyjny pomiar bliskiego bitu odbywa się pomiędzy bitem a silnikiem Mud Motor, a bezprzewodowa technologia krótkiego przejścia (short pass) służy do przesyłania danych pomiarowych bliskiego bitu do nypla odbiorczego podłączonego do MWD w górnym końcu silnika Mud Motor. Następnie dane są przesyłane na ziemię przez MWD w celu detekcji.

System pomiaru bliskiego odwiertu Mud Motor posiada wbudowane w stojan jednostki pomiaru gamma i odchylenia oraz wykorzystuje pojedynczą magistralę FSK do przesyłania danych z MWD, co znacznie zwiększa niezawodność komunikacji. Ponadto, brak kołnierza wiertniczego między silnikiem Mud Motor a wiertłem nie wpływa na nachylenie formacji narzędzia wiertniczego, a ryzyko jego pęknięcia jest zmniejszone, co poprawia bezpieczeństwo wiercenia. System pomiaru bliskiego odwiertu Mud Motor, bez zmiany długości oryginalnego silnika Mud Motor, integruje dwie funkcje: dynamiczne wiercenie i pomiar bliskiego odwiertu, dzięki czemu ten ciężki silnik Mud Motor posiada parę „oczu”, które dostarczają energię do projektu wiertniczego i wskazują kierunek.

3. technologia samoczynnego silnika błotnego

Samodzielny elektryczny silnik wiertniczy, wykorzystujący obrót wirnika silnika wiertniczego za pośrednictwem elastycznego wału lub widełek, aby wyeliminować obrót wirnika, a następnie podłączony do generatora w celu wytworzenia energii elektrycznej, może dostarczać energię do bezprzewodowego systemu pomiaru wiercenia MWD i silnika wiertniczego w pobliżu systemu pomiaru wiertła, rozwiązując w ten sposób problem odpadów i zanieczyszczenia środowiska spowodowanego stosowaniem baterii.

4. System monitorowania stanu silnika błotnego w czasie rzeczywistym

System monitorowania stanu silnika wiertniczego w czasie rzeczywistym, instaluje czujniki w częściach, w których silnik wiertniczy jest podatny na awarie, np. poprzez dodanie tensometrów na gwincie górnego końca zespołu zabezpieczającego przed upadkiem, aby wykryć luzy w połączeniach gwintowanych. Dodatkowo, pomiar czasu na wirniku silnika wiertniczego pozwala zliczyć całkowity czas pracy silnika wiertniczego pod ziemią i określić konieczność jego wymiany po osiągnięciu wymaganego czasu użytkowania. Jednocześnie, czujnik pomiaru prędkości jest zainstalowany na wirniku silnika wiertniczego, a czujnik pomiaru momentu obrotowego i ciśnienia jest zainstalowany na zespole przekładni, aby monitorować stan pracy silnika wiertniczego w czasie rzeczywistym. Dzięki temu pracownicy mogą zrozumieć stan pracy silnika wiertniczego pod ziemią, co może stanowić punkt odniesienia dla optymalizacji projektu silnika wiertniczego i procesu wiercenia.