Обзор PDM Drill

Бур PDM (двигатель с прогрессивным смещением) — это тип скважинного механического бурового инструмента, в котором для преобразования гидравлической энергии в механическую используется буровой раствор. Принцип его работы заключается в использовании бурового насоса для подачи раствора через перепускной клапан к двигателю, где на входе и выходе двигателя создается перепад давления. Этот дифференциал приводит ротор во вращение вокруг оси статора, в конечном итоге передавая скорость вращения и крутящий момент через карданный шарнир и приводной вал на буровое долото, что способствует повышению эффективности операций бурения.

Основные компоненты

Сверло PDM состоит из четырех основных компонентов:

1. Перепускной клапан: Состоящий из корпуса клапана, втулки клапана, сердечника клапана и пружины, перепускной клапан может переключаться между перепускным и закрытым состояниями, обеспечивая поток бурового раствора через двигатель и эффективное преобразование энергии. Когда расход бурового раствора и давление достигают стандартных значений, сердечник клапана перемещается вниз, закрывая перепускное отверстие; если расход слишком мал или насос останавливается, пружина толкает сердечник клапана вверх, открывая байпас.
2. Мотор: Состоит из статора и ротора, статор покрыт резиной, а ротор представляет собой винт с твердой оболочкой. Зацепление между ротором и статором образует винтовую камеру уплотнения, обеспечивающую преобразование энергии. Количество головок на роторе влияет на соотношение между скоростью и крутящим моментом: ротор с одной головкой обеспечивает более высокую скорость, но меньший крутящий момент, тогда как ротор с несколькими головками делает противоположное.
3. Универсальный шарнир: этот компонент преобразует планетарное движение двигателя во вращение приводного вала по фиксированной оси, передавая генерируемый крутящий момент и скорость на приводной вал, обычно выполненный в гибком стиле.
4. Приводной вал: Он передает вращательную мощность двигателя на буровое долото, выдерживая при этом осевые и радиальные нагрузки, создаваемые давлением бурения. Наша конструкция приводного вала была запатентована, что обеспечивает более длительный срок службы и более высокую грузоподъемность.

Требования к использованию

Для обеспечения правильной работы бура ВЗД необходимо соблюдать следующие требования:

1. Требования к буровому раствору: Бур PDM может эффективно работать с различными типами буровых растворов, в том числе на нефтяной основе, эмульгированными, глинистыми и даже пресноводными. Вязкость и плотность раствора оказывают минимальное влияние на оборудование, но напрямую влияют на давление в системе. Содержание песка в растворе должно поддерживаться ниже 1%, чтобы предотвратить негативное влияние на производительность инструмента. Каждая модель бура имеет определенный диапазон входного расхода, при этом оптимальная эффективность обычно находится в средней точке этого диапазона.
2. Требования к давлению бурового раствора: Когда бур подвешен, перепад давления в буровом растворе остается постоянным. Когда буровое долото касается забоя, давление бурения увеличивается, что приводит к увеличению давления циркуляции бурового раствора и давления насоса. Операторы могут использовать следующую формулу для управления:

Давление долотного насоса = Давление циркуляционного насоса + Падение давления нагрузки на инструмент

Давление циркуляционного насоса относится к давлению насоса, когда бур не контактирует с забоем, и известному как давление насоса вне забоя. Когда давление насоса долота достигает максимального рекомендуемого давления, бур создает оптимальный крутящий момент; дальнейшее увеличение давления бурения повысит давление насоса. Если давление превышает максимальный расчетный предел, крайне важно снизить давление бурения, чтобы предотвратить повреждение двигателя.

Заключение

Подводя итог, можно сказать, что требования к конструкции и эксплуатации установки PDM тесно связаны между собой. Эффективно контролируя поток, давление и характеристики бурового раствора, можно обеспечить эффективные и безопасные операции бурения. Понимание и освоение этих ключевых параметров может существенно повысить эффективность и безопасность буровых работ.