Purvo variklio lenkimo kampas

Slydimo gręžimo sistemose teigiamo poslinkio variklio (PDM) posūkio kampas -, ypač išlenkto korpuso kampas -, yra tiesiausias ir svarbiausias gręžinio trajektorijos valdymo parametras. Jis nustato grąžto šoninės jėgos dydį ir kryptį, taip valdydamas susikaupimo greitį, įrankio paviršiaus stabilumą, gręžinio kokybę ir bendrą trajektorijos tikslumą. Norint efektyviai ir saugiai atlikti kryptinį gręžimą, būtina suprasti, kaip pasirinkti optimalų lenkimo kampą.

1. Reguliuojantis susikaupimo rodiklis (sudėties sunkumas)
Slydimo gręžimo režimu sulenktas korpusas nukreipia grąžtą nuo gręžinio ašies, sukurdamas šoninę pjovimo jėgą. Didesnis lenkimo kampas sukuria didesnę šoninę jėgą, dėl to padidėja šunų kojos sunkumas (susikaupimo greitis). Supaprastintas santykis yra:

• Sukibimo greitis (laipsnis /30m) ≈ K × lenkimo kampas (laipsnis) / atstumas nuo lenkimo taško iki antgalio (m)

kurKyra išsamus koeficientas, kurį įtakoja BHA standumas, grąžto svoris (WOB), formavimo gręžimas ir kt. Tam tikram varikliui 1,25 laipsnio posūkis paprastai suteikia 8–12 laipsnių /30 m, o 1,5 laipsnio gali siekti 12–18 laipsnio /30 m.

2. Įrankio paviršiaus stabilumas ir krypties efektyvumas

• Per didelis lenkimo kampas:Sukelia didelius reaktyviojo sukimo momento svyravimus, todėl labai sunku stabilizuoti įrankio paviršių. Dažnas reguliavimas sumažina slydimo gręžimo efektyvumą ir gali sukurti „pjūklo danties“ trajektoriją.
• Nepakankamas lenkimo kampas:Suteikia mažą konstravimo galimybę, todėl norint pasiekti norimą nuolydį / azimutą reikia ilgų slydimo dalių, o tai taip pat sumažina ROP ir padidina gręžimo riziką.
• Sąveika su WOB:Dideli lenkimo kampai kartu su pernelyg dideliu WOB gali sukelti staigius reaktyvaus sukimo momento viršįtampius, dėl kurių gali prarasti įrankio paviršius arba net sugadinti variklį.

3. Gręžinių kokybė ir eksploatavimo rizika

• Per didelis vietinis šunų kojos:Gali viršyti konstrukcines ribas, sukeldamas didelę trintį ir sukimo momentą, didelį pasipriešinimą, sunkų užkliuvimą, raktų tvirtinimą, užstrigusią vamzdį ir korpuso veikimo problemas.
• Skylės padidinimas:Minkštose arba lengvai eroduojamuose dariniuose dėl didelio lenkimo kampo gali atsirasti netolygus šoninis pjovimas, todėl skylės padidės ir susidarymo greitis tampa nenuspėjamas.
• Pravažumas:Didelis lenkimo kampas padidina variklio efektyvų gaubto skersmenį išlenktose dalyse, todėl kyla pavojus, kad jis gali pakibti ant kojų ar korpuso bato.

4. 3D trajektorijos valdymo tikslumas
Atliekant kombinuotas pastatymo ir posūkio operacijas, lenkimo kampas turi įtakos ir pokrypio, ir azimuto kitimo greičiui. Netinkamas pasirinkimas gali lemti neatitikimą tarp tikrosios ir suplanuotos dogleg, todėl gali prireikti papildomų pataisymų, sumažėti trajektorijos sklandumas ar net nepasiekti tikslo.

5. Sujungimas su BHA standumu
Lenkimo kampas sąveikauja su stabilizatoriaus padėtimi ir bendru BHA standumu. Kampo keitimas gali pakeisti kontaktines jėgas, kartais netgi sukelia „nukritimo“ tendenciją esant tam tikram WOB - kokybiniam poslinkiui, o ne tik kiekybiniam pokyčiui.

Pasirinkus siekiama patenkinti maksimalų projektinį šunų kojos sunkumą, kartu užtikrinant įrankio paviršiaus valdymą, gręžinių saugumą ir ROP.

1. Nustatykite reikiamą lenkimo kampą iš didžiausios konstrukcijos šuns kojos

• Ištraukite didžiausią planuojamą kaupimosi greitį (pvz., iš kūrimo sekcijos arba 3D posūkio sekcijos).
• Pridėkite saugos ribą (faktinė kūrimo galimybė turėtų būti 10–20 % didesnė nei projektinė vertė).
• Norėdami rasti preliminarų lenkimo kampą, naudokite variklio gamintojo sudarymo greičio numatymo diagramą / programinę įrangą (pagal variklio modelį, OD, lenkimo atstumą iki bito, stabilizatoriaus konfigūraciją ir kt.).

Jei nėra programinės įrangos, galima naudoti empirinę formulę:

1. Lenkimo kampas (laipsnis) ≈ Norimas pastatymo greitis (laipsnis /30m) × atstumas (lenkimas iki antgalio, m) / C
2. kurCyra empirinis koeficientas (0,7–1,0 įprastiniams PDC bitams ir vidutiniam WOB; mažesnis minkštuose dariniuose). KalibruotiCnaudojant ofsetinio šulinio duomenis.

2. Suderinkite skylės dydį ir variklio specifikacijas
Kiekvienas variklio OD turi rekomenduojamą lenkimo kampo diapazoną; jį viršijus kyla pavojus mechaniniam stiprumui arba pralaidumui:

• Φ120 mm variklis (5-7/8″ – 6-1/2″ skylei):paprastai yra mažesnis arba lygus 2,0 laipsnio, įprastas 1,25 laipsnis –1,75 laipsnio.
• Φ165–172 mm variklis (8-3/8" – 8-1/2" skylė):bendras 1,15 laipsnio, 1,25 laipsnio, 1,5 laipsnio; maksimali iki 2,0 laipsnių.
• Φ197–203 mm variklis (9-1/2″ – 12-1/4″ skylė):bendras 1,0 laipsnis – 1,5 laipsnis .
• Φ244 mm ir daugiau:didesnės skylės leidžia šiek tiek didesnius kampus, vis tiek ribojamas įrankio paviršiaus valdymu.
• Visada patikrinkite, ar praeina korpusas arba ankstesnė atviros skylės dalis, atsižvelgdami į koją ir žiedinį tarpą.

3. Formavimo charakteristikų sąskaita

• Minkšti arba vidutiniškai minkšti dariniai:Geras gręžimas; faktinis pastatymo greitis dažnai viršija prognozes. Naudokite šiek tiek mažesnį lenkimo kampą, kad išvengtumėte pernelyg didelio šuns kojos. Tačiau didelis išplovimas gali sumažinti kūrimo greitį - kalibruoti naudojant poslinkio duomenis.
• Kieti, abrazyviniai dariniai:Antgalio šoninio pjovimo efektyvumas yra mažas, todėl sumažėja kūrimo greitis. Gali prireikti didesnio lenkimo kampo, tačiau per didelis variklis gali dažnai užstoti ir per anksti sugesti. Optimizuokite antgalių dizainą ir WOB.
• Gamtos formavimosi tendencijos:Jei darinys turi stiprią natūralaus sudėjimo ar kritimo tendenciją, atitinkamai sureguliuokite lenkimo kampą (sumažinkite kampą, jei norite sukurti natūralų, o padidinkite, jei norite natūralaus kritimo).

4. Įvertinkite įrankių paviršiaus valdymą ir krypties efektyvumą

• Naudojant viršutinės pavaros, MWD ir minkšto sukimo momento sistemas, įrankio paviršiaus valdymas yra stipresnis, todėl šiek tiek didesnis lenkimo kampas sumažina slydimo ilgį ir pagerina ROP.
• Senesniuose įrenginiuose su ribota valdymu arba mažiau patyrusiomis įgulomis rinkitės mažesnį lenkimo kampą, kad išlaikytumėte įrankio paviršiaus stabilumą ir išvengtumėte dažno reguliavimo.
• Paprastai, kai projektinis pastatymo greitis viršija 15 laipsnių /30 m, įrankio paviršiaus poslinkis tampa reikšmingas; Rekomenduojama reaktyviojo sukimo momento valdymo sistema ir beveik bitų nuolydis.

5. Apsvarstykite trajektorijos tipą ir paskesnes operacijas

• Gryno pastatymo arba iškrovimo skyrius:Pasirinkite pagal maksimalų dizainą.
• 3D kliūčių išvengimas arba nuolatinis posūkis:Bendras dogleg sujungia polinkį ir azimuto kaitą. Lenkimo kampas turi užtikrinti pakankamą bendrą kūrimo galimybę (naudokite vektorių sintezę).
• Ilga horizontali dalis mikroreguliavimui:Naudokite nedidelį lenkimo kampą (pvz., 0,75–1,15 laipsnio), kad sumažintumėte pasipriešinimą ir lenkimą, užtikrinant veiksmingą WOB perdavimą.
• Korpusas veikia:Jei projektinė svirtis priartėja prie korpuso lenkimo ribos, tikroji variklio svirtis neturi viršyti šios ribos. Naudokite sukamąjį valdomą arba segmentinį valdymą, tačiau slankiojantiems varikliams griežtai apribokite kampą.

6. Vienos eigos kelių sekcijų aprėpčiai naudokite reguliuojamus lenkimo variklius

• Lauke reguliuojami sulenkto korpuso varikliai leidžia keisti kampą prie paviršiaus (pvz., 0–3 laipsnių žingsniais) netraukiant variklio. Pasirinkimo žingsniai:
• Patikrinkite reguliuojamo mechanizmo tikslumą ir fiksavimo patikimumą.
• Patvirtinkite reikiamą kampo diapazoną pagal šulinio planą.
• Konstravimo dalyje naudokite didesnį kampą, tada sumažinkite iki mažo kampo arba tiesios laikymo dalies korpuso, taip žymiai padidindami efektyvumą.

7. Integruota analizė ir programinės įrangos modeliavimas
Galutinis pasirinkimas turi būti patvirtintas naudojant gręžimo mechaniką ir sukimo momento tempimo modeliavimą:

• Įvertinkite pasirinkto lenkimo kampo ir BHA pralaidumą per 3D gręžinį.
• Išanalizuokite, ar WOB galima efektyviai perkelti ir ar variklis gali užtikrinti pakankamą sukimo momentą pasirinktu lenkimo kampu.
• Numatykite įrankio paviršiaus poslinkį ir krypties sunkumus.
• Kalibruokite gamintojo konstravimo greičio prognozes naudodami poslinkio šulinius arba to paties bloko duomenis.
• Jei įmanoma, naudokite MWD ir beveik bitų tyrimo duomenis, kad sudarytumėte uždarą kilpą, dinamiškai koreguokite tolesnius pasirinkimus (keisdami variklį arba reguliuodami kampą), kad nusileistumėte tiksliai.

Purvo variklio posūkio kampas yra galingas, bet dvipusis krypties trajektorijos valdymo parametras. Padidinus kampą gaunamas didesnis pastatymo greitis, tačiau pažeidžiamas įrankio paviršiaus stabilumas ir gręžinių saugos ribos; nepakankamas kampas neleidžia pasiekti suplanuotos trajektorijos ir padidina slydimo laiką. Pasirinkimas turi būti pagrįstas didžiausiu projektuojamu šuns kojos sunkumu, integruoto skylės dydžiu, formavimo savybėmis, valdymo sistemos galimybėmis ir bendra gręžinio rizika. Pirmenybė teikiama reguliuojamiems lenkimo varikliams su grįžtamuoju laiku realiuoju laiku užtikrinama geriausia efektyvumo ir saugos pusiausvyra. Norėdami gauti išsamesnės informacijos, nedvejodami susisiekite su Vigor komanda dėl išsamesnės informacijos apie produktą.