Fuerschung iwwer Buergeschwindegkeetserhéijend Tools

Aktuell ginn Tools fir d'Erhéijung vun der Buergeschwindegkeet haaptsächlech an zwou Kategorien agedeelt: mechaneschen Typ an hydrauleschen Typ. Mechanesch Tools benotzen d'Gewiicht um Buerbier (WOB) fir d'Schlagkraaft ze generéieren, wat d'Effizienz vum Fielsbrieche bei haarde Formatiounen effektiv verbessert, awer et gëtt Problemer wéi staark Vibratiounen, héije Energieverbrauch a liicht Middegkeetsschued. Hydraulesch Tools benotzen Buerflëssegkeet fir Schlaghämmer unzedreiwen, andeems se Schlag, Rotatioun a Strahl kombinéieren fir Fiels ze briechen. Si hunn bedeitend Virdeeler bei der Erhéijung vun der Penetratiounsquote (ROP), der Kontroll vun der Ofwäichung vum Buerbuer an der Verlängerung vun der Liewensdauer vum Buerbier, awer hunn am Allgemengen Problemer wéi d'Frequenz vun engem eenzegen Schlag a Schwieregkeeten, sech un d'Bedierfnesser vun ënnerschiddleche Formatiounen unzepassen.

D'Schlagbuertechnologie gëtt haaptsächlech no der Wierkungsweis an dräi Kategorien agedeelt: Torsiounsschlagtechnologie, Axialschlagtechnologie an Axial-Torsiouns-Komposit-Schlagtechnologie. D'Essenz vum Schlagbuer fir d'Geschwindegkeet ze erhéijen ass d'Drockenergie vu Gas oder Flëssegkeet duerch en Impakt an axial oder Torsiounsschlagmechanesch Energie ëmzewandelen, déi direkt op den hënneschten Enn vum Buerwierk ugewannt gëtt, wouduerch d'Schneidzoustänn vum Buerwierk verbessert ginn an d'Gestengsbriechleistung vum Buerwierk erhéicht gëtt.

Torsiounsschlagbuertechnologie ass eng nei Technologie, déi an de leschte Jore fir d'Erhéijung vun der Buergeschwindegkeet benotzt gëtt, déi haaptsächlech benotzt gëtt fir d'"Stick-Slip"-Vibratioun ze léisen, déi duerch PDC-Bicher generéiert gëtt. Wann am Gebrauch ass den Torsiounsschlag um hënneschten Enn vum Buer installéiert. Duerch säin internen Strukturdesign kann en déi hydraulesch Energie vun der Flëssegkeet an torsiounsschlagmechanesch Energie ëmwandelen. D'Buer brécht Gestengs ënner der kombinéierter Aktioun vum stationären Dréimoment vun der Buerstreng an dem Schlagdréimoment, deen vum Schlag generéiert gëtt.

Déi folgend Beispiller stellen zwou innovativ Tools vir

1. Buergeschwindegkeetserhéijungsinstrument mat justierbarer Schlagfrequenz

Dat frequenzjustierbart hydraulescht Buergeschwindegkeetserhéijungsinstrument huet eng Kär-Schlagstruktur, déi aus Lager, engem ënneschte Wellekierper, Kolbenpaaren, engem Schlaghammer, enger Drosseldüse an anere Komponenten besteet.

Aarbechtsprinzip:Et notzt den periodeschen Drockënnerscheed, deen duerch Buerflëssegkeet an den ieweschten an ënneschte Kammeren vum Schlaghammer geformt gëtt, fir den Schlaghammer mat héijer Geschwindegkeet hin an hier ze dreiwen, wouduerch eng axial Schlagkraaft generéiert gëtt, déi direkt op d'Bier iwwerdroe gëtt, fir beim Fielsbriechen z'ënnerstëtzen. De Schlëssel ass, datt dëst Tool d'Schlagfrequenz upasse kann, andeems d'Zuel vun de symmetresche Lächer am ënneschte Wellekierper geännert gëtt, an doduerch un d'Buerbedürfnisser vun de verschiddene Formatiounen ugepasst gëtt.

Uwendung vun engem Buergeschwindegkeetserhéijungsinstrument mat justierbarer Schlagfrequenz

Feldtest an enger mëttelhaarten Formatioun: Baséierend op der optimaler Schlagfrequenz (16 Hz), déi duerch numeresch Simulatioun ausgewielt gouf, gouf dëst Tool am Buer X1 vum Xinjiang Uelegfeld getest. An der Formatiounssektioun mat staarker Abrasivitéit an enger gerénger Penetratiounsquote (ROP) weist e Verglach mam Nopeschbuer mat engem Schraufbuerinstrument, datt no der Benotzung vun dësem Tool d'Eenzellaaflängt ëm 53% an de mechaneschen ROP ëm 27,0% eropgaange sinn, wat d'Zuel vun den Trippen effektiv reduzéiert an d'Bauzäit erspuert huet.

Feldtest an haarder Formatioun: No der optimaler Schlagfrequenz (18 Hz), déi duerch numeresch Simulatioun ausgewielt gouf, gouf dëst Tool an de Karbon-Andesit- a Basaltformatiounen mat schlechter Buerbarkeet am Buer X3 vum Xinjiang Uelegfeld getest.

Conclusioun: D'Resultater weisen datt nom Gebrauch vun dësem Tool de mechanesche ROP am Verglach mat Nopeschbuerunge wesentlech ëm 103,2% eropgaangen ass, wat effektiv beweist datt et d'Buereffizienz däitlech verbessere kann an de Buerzyklus a verschiddene Formatiounen verkierze kann.

2. Design vun engem Schlagbuergerät aus Kompositmaterial fir d'Geschwindegkeet ze erhéijen

Et gëtt en hydrauleschen Torsiounsschlagmechanismus entwéckelt, deem säi Kär aus dräi Deeler besteet: engem Stroumverdeelungsmechanismus, engem Réckwärtsmechanismus an engem Schlagmechanismus.

Bewegungsprozess: Ufanks (Zoustand a) trëtt Héichdrockflëssegkeet an déi lénks Kavitéit vum hydraulesche Hammer duerch de lénkse Stroumkanal vum Réckwärtsventilkär an, wouduerch den hydraulesche Hammer an de Ventilkär sech zesummen am Auerzäresënn dréie loossen, bis den hydraulesche Hammer de Sëtz vum hydraulesche Hammer trëfft (Zoustand b). Nom Impakt trëtt d'Héichdrockflëssegkeet dann an déi riets Kavitéit, déi aus dem hydraulesche Hammer an dem Ventilkär geformt gëtt, duerch de rietse Kontrollkanal an, wouduerch de Ventilkär weider am Auerzäresënn an d'Réckwärtspositioun dréie léisst (Zoustand c), sou datt d'Héichdrockflëssegkeet an de rietse Stroumkanal wiesselt an an déi riets Kavitéit vum hydraulesche Hammer erakënnt, wouduerch den hydraulesche Hammer an de Ventilkär sech géint den Auerzäresënn dréie loossen (Zoustand c). Bis den hydraulesche Hammer erëm de Sëtz vum hydraulesche Hammer trëfft (Zoustand d), trëtt d'Héichdrockflëssegkeet duerch de lénkse Kontrollkanal an déi lénks Kavitéit an, wouduerch de Ventilkär géint den Auerzäresënn dréie loossen, fir sech ëmzedréien an an den ursprénglechen Zoustand zréckzekommen (Zoustand a). Dëst kreesfërmegt, wouduerch duerch kontinuéierlech Réckwärtsdréien an Impakt, deen duerch d'Flëssegkeet ugedriwwe gëtt, en héichfrequenten hin- an hiergedriwwenen Torsiounsschlag duerch kontinuéierlech Réckwärtsdréien an Impakt entsteet, deen duerch d'Flëssegkeet ugedriwwe gëtt.

Aarbechtsprinzip:Nodeems d'Flëssegkeet (Schlamm) duerch den ieweschte Gelenk an d'Féierungsrouer an d'Stroumverdeelungshülse fléisst, gëtt se un de Réckwärtsmechanismus an den Impaktmechanismus verdeelt, an déi zwee Weeër vun der Flëssegkeet ginn duerch d'Stroumverdeelungsplack getrennt. Duerno fléisst d'Flëssegkeet duerch d'Düs am Dorn a bildt Héich- an Déifdrockzonen virun an hannen. De Kär vum Réckwärtsventil rotéiert ënner dem Undriff vun der Drockdifferenz a kontrolléiert déi lénks a riets Kavitéiten vum hydraulesche Hammer, fir sech ofwiesselnd mat den Héich- an Déifdrockzonen ze verbannen, wouduerch den hydraulesche Hammer ënner der Wierkung vun der Drockdifferenz hin- an hier beweegt, fir de Sëtz vum hydraulesche Hammer ze treffen, wouduerch en héichfrequenten hin- an hier beweegenden Torsiounsschlag entsteet.

1-Ueweren Ënnerdeel; 2-Baussengehäuse; 3-Féierungsrouer; 4-Duerchflussverdeelerhülse; 5-Duerchflussverdeelerplack; 6-Schraube; 7-Ueweren Ënnerdeel; 8-Hydraulesche Hammer-Sëtz; 9-Hydraulesche Hammer; 10-Ëmkéierventilkär; 11-Ënneren Ënnerdeel; 12-Dorn; 13-Ënneren Ënnerdeel;

Schematescht Diagramm vun der Struktur vum Torsiounsschlagmechanismus

Bewegungsprozess vum Torsiounsschlagmechanismus

Et gëtt eng Zort axialen Impaktmechanismus entwéckelt. Hydraulesch axial Impakter ginn haaptsächlech an zwou Zorten opgedeelt: Ventiltyp an ventillos Typ. Déi intern Struktur vun den Impakter mam Ventiltyp ass komplex an hir Zouverlässegkeet ass schlecht; den ventillosen Typ ëmfaasst haaptsächlech Jet-Typ an Jet-Saugtyp, dorënner den Jet-Typ eng kuerz Liewensdauer huet. Den hydrauleschen Impakt mat Jet-Saug huet eng einfach Struktur, realiséiert den Impakt baséiert op Jet-Meeféierung an dem Waasserhammer-Schwéngungseffekt, huet wéineg intern bewegend Deeler a keng vulnérabel Deeler, a kann sech besser un komplex Buerbunnbedingungen upassen.

1-Uewer Düsesëtz; 2-Uewer Düs; 3-Uewer Ventil; 4-Uewer Ventilhülse; 5-Sekundärdüs; 6-Axial Äusseren Gehäuse; 7-Stützhülse; 8-Schlaghammer; 9-Hammerkopf; 10-Hammersëtz; 11-Schutzkapp; 12-Sechseckverbindung, Funktionsprinzip vum axialen Schlagmechanismus.

Bildung vun engem initialen Duerchfluss an engem Drockënnerscheed: Héichdrockflëssegkeet bildt e Strahl mat héijer Geschwindegkeet duerch déi iewescht Düs. Ënnert der kombinéierter Wierkung vum Strahlzuch an dem Drosseleffekt entstinn Drockënnerscheeder an der ieweschter an ënneschter Kammer vum ieweschte Ventil, souwéi tëscht der äusserer ieweschter Kammer vum Schlaghammer an dem ënneschten Enn vum Hammerkapp.

No uewen Bewegung vun de Komponenten an Ofdichtung vum Stroumkanal: Ugedriwwe vun hire jeeweilegen Drockënnerscheeder beweegt sech dat iewescht Ventil no uewen, an d'Schlagkomponenten (sekundär Düs, Schlaghammer an Hammerkapp) beweege sech och no uewen, bis déi sekundär Düs dat iewescht Ventil beréiert an de Stroumkanal ofdicht.

Generatioun vu Waasserhammer a Bewegung no ënnen vum Gelenk: Déi direkt Zoumaache vum Flosskanal léist Waasserhammer-Oszillatiounen aus, an den Drock an der Kammer klëmmt staark, wouduerch dat iewescht Ventil an d'Impaktkomponenten zesummen no ënnen beschleunegen.

Trägheetsschlag a Zykluserhuelung: Nodeems dat iewescht Ventil an déi ënnescht Grenzpositioun beweegt ass, beweege sech d'Schlagkomponenten ënner Trägheet weider no ënnen a treffen schliisslech de Hammersëtz fir den axialen Impakt ofzeschléissen. Nom Impakt geet de Flosskanal nees glat an de Mechanismus gëtt ënner der Wierkung vum Gewiicht op der Bit (WOB) zréckgesat, wouduerch den nächste Zyklus ufänkt.

Kontakt:Jessie Zhou

Handy/Whatsapp:+0086-18109206861
E-Mail:energy@landrilltools.com