Dac? a?i v?zut vreodat? o opera?iune de foraj bine planificat? dep??ind o compensare comparabil? cu 20–40% ROP cu mai pu?ine defec?iuni ale sculei, sunt ?anse s? nu fi fost doar bitul, forma?iunea sau noroc, ci a fost un control superior al presiunii diferen?iale pe motorul noroiului. Iat? o afirma?ie provocatoare: majoritatea pierderilor de performan?? într-un ansamblu de fund ac?ionat de un motor de noroi nu sunt cauzate de roc?; sunt cauzate de un management slab al presiunii. A?a este – mai multe deplas?ri, mai multe blocaje, mai multe statoare arse ?i mai mul?i elastomeri spar?i indic? aproape întotdeauna înapoi la controlul presiunii diferen?iale.
Problema de baz? este simpl?, dar neiert?tor: un motor de noroi transform? energia hidraulic? - debitul ?i presiunea - în rota?ie ?i cuplu. Gestiona?i gre?it aceast? presiune ?i motorul dumneavoastr? fie se înfometeaz?, fie se sufoc?. Rula?i prea jos ?i ob?ine?i vitez? ?i cuplu inadecvate; alerga?i prea sus ?i a?i lovit blocarea, vârful ?i deteriorarea. Rezultatul este un timp de nefunc?ionare costisitor ?i o calitate compromis? a forajului.
În aceast? postare, ve?i afla exact cum presiunea diferen?ial? guverneaz? nivelul de performan?? al unui motor de noroi; cum s? citi?i ?i s? utiliza?i presiunea de jos, presiunea punctului de oprire ?i presiunea de oprire; cum s? g?si?i ?i s? men?ine?i o presiune optim? de foraj; ?i cum s? adapt?m aceste concepte la sistemele de ast?zi cu debit mare ?i cu HHP ridicat. Vom parcurge monitorizarea practic? a suprafe?ei, feedback-ul în foraj, luarea deciziilor bazate pe tendin?e ?i interac?iunea cu hidraulica, selec?ia bitului ?i mecanica de formare, astfel încât s? pute?i fora mai rapid, mai sigur ?i mai mult pe fund.
Cheie la pachet
Presiunea diferen?ial? este singura pârghie cea mai ac?ionabil? pentru extragerea cuplului maxim ?i RPM dintr-un motor de noroi f?r? a deteriora sec?iunea de putere.
Urm?re?te trei puncte de referin?? a presiunii în orice moment: presiunea în jos (linia de baz?), presiunea punctului de blocare (limit?) ?i presiunea blocat? (zona de pericol). G?uri?i la un diferen?ial optim chiar sub blocaj.
Opera?i motorul de noroi în cap?tul superior al ferestrei de debit nominal (de obicei 70–85% din maxim) pentru a ob?ine tura?ii mai mari, un cuplu mai mare ?i o rezisten?? mai mare la blocare - f?r? a trece în intervale de presiune distructive.
Utiliza?i ajust?ri bazate pe tendin?e: pe m?sur? ce linia de baz? în afara inferioar? cre?te odat? cu ad?ugarea ?evii de foraj sau a modific?rilor propriet??ilor noroiului, verifica?i din nou punctul de blocare ?i re-centra?i presiunea optim? de foraj.
Integra?i modelarea hidraulic?, optimizarea duzelor de bi?i ?i feedback în timp real al presiunii/RPM/cuplului pentru un control precis ?i ROP superior la un cost mai mic pe picior.
Presiune de jos
Presiunea din partea inferioar? este presiunea de circula?ie de baz? înregistrat? pe gabaritul instala?iei (sau senzorul ?evii verticale) atunci când pompa este la viteza de foraj prev?zut?, dar bitul nu intr? în contact cu forma?iunea. Este esen?ial deoarece orice alt? stare de presiune - punctul de blocare, blocarea ?i presiunea optim? de forare - este m?surat? ca o diferen?? deasupra acestei linii de baz?. Cu alte cuvinte, presiunea de jos este zero de referin?? pentru interpretarea sarcinii motorului.
De ce se modific? presiunea de jos ?i de ce este important?:
Pierderile de presiune prin frecare cresc cu mai multe ?evi de foraj în gaur? ?i cu debite mai mari.
Reologia noroiului ?i schimb?rile de densitate (de exemplu, de la diluare, ad?ugare de barit?, temperatur?) modific? rezisten?a sistemului.
Echipamentele de suprafa?? ?i constrângerile inelare se modific? pe m?sur? ce lungimea BHA, stabilizatorii ?i instrumentele MWD/LWD variaz?.
Etape practice:
Stabili?i linia de baz? în afara fundului la rata exact? a pompei cu care inten?iona?i s? fora?i. Schimbarea debitului modific? puterea motorului, deci reface?i întotdeauna valoarea de baz? dup? modific?ri semnificative ale debitului.
Verifica?i din nou de jos când ad?uga?i standuri. Linia de baz? se strecoar? în general în sus odat? cu adâncimea. Nerespectarea v? poate face s? crede?i c? v? afla?i la aceea?i presiune diferen?ial? atunci când sunte?i de fapt mai aproape de blocare.
Verifica?i încruci?at în afara fundului cu datele instrumentului de fund, acolo unde sunt disponibile (de exemplu, ΔP motor intern de la MWD). Presiunea de suprafa?? în conducta vertical? include frecarea sistemului; diferen?ialul intern al motorului este o parte din asta.
Interpretarea presiunii de jos cu un motor de noroi:
Motorul de noroi consum? o parte din presiunea sistemului ca putere hidraulic? pe sec?iunea de putere. Presiunea de jos exclude sarcina suplimentar? a motorului de la t?ierea pietrei.
Stabilitatea presiunii de jos indic? propriet??ile noroiului constant ?i calea de circula?ie. Ridicarea de jos în condi?ii constante poate semnala blocarea (duze de bi?i, ecrane MWD) sau acumularea de buta?i.
Un flux de lucru simplu:
Seta?i viteza pompei la debitul de foraj vizat.
Înregistra?i presiunea de jos (P_off).
Cânt?re?te bitul u?or pân? jos ?i crea?i o presiune diferen?ial? în raport cu P_off pe m?sur? ce începe?i g?urirea.
Urm?ri?i modul în care greutatea aplicat? pe bit (WOB) ?i ac?ionarea rotativ? interac?ioneaz? cu ΔP pentru a men?ine motorul în anvelopa sa eficient?.
Presiunea punctului de blocare
Presiunea punctului de blocare este citirea precis? a presiunii de suprafa?? la care motorul noroiului devine dep??it: mi?carea rotorului-statorului intern înceteaz? ?i rota?ia bi?ilor de la motor scade spre zero. În punctul de blocare, motorul ?i-a atins plafonul de cuplu pentru debitul ?i propriet??ile noroiului date. Trece?i dincolo ?i risca?i deteriorarea elastomerului, delaminarea statorului ?i uzura accelerat?.
Tr?s?turile cheie ale punctului de blocare:
Este repetabil? la un anumit debit, temperatur? ?i reologie a noroiului - pân? când condi?iile sistemului se schimb?.
Este identificat printr-o inflexiune caracteristic?: cre?terile incrementale ale WOB produc cre?teri dispropor?ionat de mari ale presiunii cu un câ?tig redus sau deloc în ROP. Pe m?sur? ce s?ruta?i blocarea, cuplul cre?te brusc în timp ce RPM se pr?bu?e?te.
În fond, blocarea apare ca o sc?dere rapid? a RPM pân? aproape de zero cu un eveniment de cuplu maxim; suprafa??, ve?i vedea platoul de presiune, apoi ve?i cre?te.
Cum s? g?si?i punctul de blocare în siguran??:
De la P_off, cre?te?i treptat WOB în timp ce men?ine?i debitul constant în banda superioar? recomandat? a motorului (70–85% din max).
Urm?ri?i un r?spuns ROP de aplatizare la WOB ad?ugat ?i o pant? în cre?tere a presiunii în conducta vertical?.
Marca?i presiunea la care motorul ezit? sau se blocheaz?: P_stall.
Opri?i imediat WOB pentru a evita un eveniment blocat.
De ce trebuie s? ?tii P_stall:
Seteaz? limita superioar? a ferestrei dvs. de operare. Presiunea optim? de foraj va fi sub aceast? valoare.
Se schimb? odat? cu debitul: debitul mai mare cre?te în general capacitatea cuplului de blocare ?i schimb? P_stall mai sus.
Este sensibil la temperatur?: expansiunea elastomerului la temperaturi ridicate în fundul g?urii poate reduce jocul, modificând comportamentul ΔP intern.
Marja de stal = P_stall ? P_on-bottom. Men?ine?i o marj? pozitiv? în timpul for?rii în regim de echilibru.
Multe echipe standardizeaz? o marj? de lucru de 100–300 psi sub blocare, în func?ie de designul sculei ?i de variabilitatea form?rii.
Presiune blocat?
Presiunea blocat? este cre?terea brusc? a presiunii în conducta vertical? - adesea 300 psi sau mai mult - imediat dup? trecerea punctului de blocare. Este un eveniment de linie ro?ie: rotorul se opre?te în raport cu statorul, dar pompa continu? s? furnizeze debit, provocând o cre?tere rapid? a presiunii diferen?iale în sec?iunea de putere. R?mâne?i aici chiar ?i pentru o perioad? scurt? ?i risca?i supraînc?lzirea catastrofal? a elastomerului, r?suciri în cazuri extreme ?i reconstruc?ie costisitoare a motorului.
Recunoa?terea s-a blocat:
Ajungi la P_stall, apoi presiunea cre?te brusc (de exemplu, +300–800 psi). Pr?bu?irile ROP, cuplurile maxime ?i rota?ia suprafe?ei se pot bloca dac? conduce?i sfoara.
Semn?turile de vibra?ie în fundul pu?ului se schimb?; uneori, leg?tura descendent? MWD indic? zero RPM al motorului dac? telemetria este în timp real.
Când ridica?i de jos, presiunea scade înapoi la P_off aproape imediat.
Ac?iuni imediate:
Sl?bi?i WOB sau ridica?i pentru a ?terge bitul. Nu continua s? împinge?i WOB pentru a ?mu?chi”.
Reduce?i debitul temporar dac? este necesar pentru a elibera blocarea, apoi restabili?i linia de baz? ?i urca?i înapoi la diferen?a optim?.
Circula?i buta?ii pentru a v? asigura c? nicio ambalare nu a contribuit la eveniment.
Prevenirea evenimentelor blocate:
Opera?i motorul de noroi în apropierea debitului superior recomandat, dar men?ine?i o marj? de blocare definit?.
Aplica?ie WOB lin?. Evita?i transferurile bru?te de greut??i grele, în special în forma?iuni intercalate, cherty sau nodulare.
Monitoriza?i fluctua?iile propriet??ilor noroiului (vâscozitate, înc?rcare cu solide) care m?resc ΔP sistemului ?i mic?oreaz? marja de blocare f?r? avertisment.
Folosi?i analize în timp real acolo unde sunt disponibile: proxy-urile curentului motorului, estim?rile de cuplu ?i citirile RPM v? ajut? s? vede?i apari?ia bloc?rii mai devreme decât poate reac?iona un om numai la indicator.
Presiune optim? de foraj
Presiunea optim? de foraj este punctul favorabil în care motorul noroiului ofer? ROP efectiv maxim la sarcina diferen?ial? cea mai pu?in distructiv?. Este de obicei chiar sub punctul de blocare, echilibrând cuplul ?i RPM f?r? a trece în riscul de blocare. În timp ce ?inta precis? variaz? în func?ie de designul motorului, tipul bitului ?i formarea, o regul? practic? de câmp este s? ?ine?i ΔP_drill 100–300 psi sub P_stall la debitul ales.
Cum s? seta?i optimul:
Determina?i P_off la debitul ?int?.
Identifica?i P_stall prin rampa WOB controlat?.
Alege?i un diferen?ial de lucru ΔP_opt ≈ P_stall ? 100 pân? la ?300 psi (ajusta?i în func?ie de ghidul furnizorului de scule ?i variabilitatea form?rii).
G?uri?i în timp ce ?ine?i presiunea din conducta vertical? aproape de P_target, ajustând WOB ?i RPM de suprafa?? pentru a men?ine ΔP constant pe m?sur? ce forma?iunea se schimb?.
De ce func?ioneaz?:
Sec?iunea de putere a unui motor de noroi transform? puterea hidraulic? în vitez? (RPM) ?i cuplu. Aproape de blocare, cuplul este mare, dar RPM se pr?bu?e?te; mult sub blocare, RPM poate fi decent, dar cuplul este insuficient în roci mai dure. Optimul se afl? chiar sub blocare, p?strând atât cuplul adecvat, cât ?i RPM utilizabil.
Func?ionarea în primele 70-85% din debitul nominal al sec?iunii de putere cre?te simultan cuplul ?i RPM, ridicând pragul de blocare ?i permi?ându-v? s? men?ine?i în siguran?? un ΔP_opt mai mare.
Rafinarea ?intei bazat? pe date:
Urm?ri?i ROP vs ΔP_drill. Curba ROP de obicei cre?te cu ΔP pân? la un genunchi chiar înainte de blocare, apoi se aplatizeaz?. Alerga la genunchi.
Monitorizare MSE (energie mecanic? specific?). Pe m?sur? ce ΔP se apropie de optim, MSE ar trebui s? scad?, indicând un transfer eficient de energie. Cre?terea MSE la ΔP mai mare sugereaz? c? doar împinge?i împotriva bloc?rii f?r? câ?tig ROP.
Utiliza?i gradele de picior plictisitoare ?i inspec?ia motorului pentru a valida: un stator s?n?tos ?i un profil de uzur? echilibrat al frezei indic? un control adecvat al ΔP; Elastomerul care formeaz? vezicule ?i ciobirea conului/cutterului se coreleaz? adesea cu blocarea repetat? sau supraînc?rcarea.
Interac?iunea cu sistemul hidraulic al bitului ?i selec?ia duzei:
Aria debitului total al duzei (TFA) stabile?te viteza jetului ?i influen?eaz? presiunea sistemului. Cu un motor de noroi, trebuie s? echilibra?i impactul cu jet (cur??are, HHP) ?i motorul disponibil ΔP. Duzele supradimensionate scad presiunea, dar pot reduce cuplul; duzele subdimensionate umfl? presiunea sistemului, reducând marginea de blocare.
Optimiza?i TFA astfel încât, la debitul de pompare ?int?, pute?i ob?ine atât puterea hidraulic? adecvat? a bi?ilor, cât ?i un ΔP_opt chiar sub blocare.
Strategia debitului:
În fereastra sec?iunii de putere a motorului, debitul mai mare m?re?te RPM ?i capacitatea de cuplu. Dac? ave?i nevoie de mai mult? marj? de cuplu f?r? s? v? apropia?i de blocare, cre?te?i u?or debitul ?i apoi reefecta?i P_off ?i P_stall. Nu presupune?i c? vechiul punct de blocare înc? se aplic?.
Aten?ie la impactul temperaturii: debitul mai mare r?ce?te elastomerul, ceea ce este bun, dar g?urile mai adânci ?i mai fierbin?i ridic? înc? temperatura statorului în timp, schimbând spa?iile libere ?i astfel comportamentul bloc?rii.
Concluzie
Forarea eficient? cu motorul de noroi nu înseamn? doar întoarcerea pompelor mai greu sau împingerea mai multor greut??i. Este vorba despre controlul de precizie al presiunii diferen?iale. Prin ancorarea opera?iunilor dumneavoastr? la trei referin?e de presiune — de jos, punct de blocare ?i blocare în afara — ?i stabilind în mod deliberat o presiune optim? de foraj chiar sub blocare, converti?i energia hidraulic? în lucru cu bi?i cu eficien?? maxim?, protejând în acela?i timp motorul. R?mâne?i în fereastra de debit superioar? a motorului, valida?i-v? marja de blocare frecvent pe m?sur? ce adâncimea ?i condi?iile de noroi se schimb? ?i utiliza?i feedback bazat pe tendin?e (ROP, MSE, cuplu, RPM) pentru a men?ine sistemul în acord. Efectuat corect, ve?i vedea un ROP mai mare, o durat? de via?? mai lung? a motorului, mai pu?ine c?l?torii ?i un cost pe picior mai mic - toate rezultate care conteaz? pentru fiecare pu?.
Weifang shengde petroleum machinery manufacturing co., LTD este o companie profesional? care integreaz? cercetare ?i dezvoltare, proiectare ?i produc?ie.
