הרחבה וכיוון פיתוח של Mud Motor

1. סקירה כללית

מנוע בוץ הוא כלי קידוח דינמי בעל תזוזה חיובית לקידוח במורדות, המופעל על ידי נוזל קידוח וממיר אנרגיית לחץ נוזלית לאנרגיה מכנית. כאשר הבוץ הנשאב על ידי משאבת הבוץ זורם דרך שסתום מעקף לתוך המנוע, נוצר הפרש לחצים מסוים בכניסה וביציאה של המנוע, והרוטור מסתובב סביב ציר הסטטור, והמהירות והמומנט מועברים למקדח דרך הציר האוניברסלי וציר ההינע, על מנת להשיג פעולות קידוח.

כמנוע בפעולת קידוח נפט, למנוע בוץ תפקיד חשוב ביותר. שימוש במנועי בוץ יכול להגדיל את מהירות הקידוח, להפחית את מספר הנסיעות, לפגוע בשכבת המטרה במדויק ולהפחית את זמן בקרת ההתאמה. עם הבשלות והפיתוח של טכנולוגיית הקידוח, פותחו בהדרגה מערכת מדידה קרובה לקידוח, מערכת ניטור בזמן אמת של מצב מנוע הבוץ, מנוע בוץ חשמלי עצמי ומערכת היגוי סיבובית עם מנוע בוץ כפול המבוססת על מנוע בוץ, כך שניתן להרחיב ולפתח את תפקוד מנוע הבוץ על בסיס כוח חזק.

2. מערכת מדידה ליד ביט מסוג מנוע בוץ

מערכת המדידה של קרב-הביט מודדת נתוני נטייה, טמפרטורה, גמא ומהירות סיבוב במיקום הקרוב ביותר לביט, וניתן להרחיבה כדי להגדיל את משקל הביט, מומנט ופרמטרים אחרים. מדידת קרב-הביט המסורתית מורכבת בין הביט למנוע הבוץ, וטכנולוגיית מעבר קצר אלחוטית משמשת לשליחת נתוני המדידה של קרב-הביט לפטמה המקבלת המחוברת ל-MWD בקצה העליון של מנוע הבוץ. לאחר מכן הנתונים מועברים לקרקע דרך MWD לצורך זיהוי.

מערכת המדידה הקרובה לקידוח של מנוע הבוץ כוללת יחידות מדידה של גמא וסטייה מובנות בתוך הסטטור של מנוע הבוץ, ומשתמשת בתקשורת אפיק יחיד FSK כדי לחבר את הנתונים עם MWD, מה שמשפר מאוד את אמינות התקשורת. בנוסף, מכיוון שאין צווארון קידוח בין מנוע הבוץ לקידוח, שיפוע הקידוח של כלי הקידוח אינו מושפע, והסיכון לשבר בכלי הקידוח מצטמצם, מה שמשפר את בטיחות הקידוח. מערכת המדידה הקרובה לקידוח של מנוע הבוץ, מבלי לשנות את אורך מנוע הבוץ המקורי, משלבת את הפונקציות הכפולות של קידוח דינמי ומדידת קרוב לקידוח, כך שלמנוע הבוץ המנוע הכבד הזה יש זוג "עיניים", המספקות כוח לפרויקט הקידוח ומציינות את הכיוון.

3. טכנולוגיית מנוע בוץ חשמלית עצמית

מנוע בוץ חשמלי עצמי, השימוש בסיבוב הרוטור של מנוע הבוץ, דרך מבנה הפיר או המזלג הגמישים כדי לבטל את סיבוב הרוטור ולאחר מכן לחבר אותו לגנרטור לייצור חשמל, יכול לספק חשמל למערכת מדידה אלחוטית של קידוח MWD ולמערכת מדידה של מנוע הבוץ ליד מערכת המדידה של הביט, ובכך לפתור את הפסולת והזיהום הסביבתי הנגרמים כתוצאה משימוש בסוללות.

4. מערכת ניטור בזמן אמת של מצב מנוע בוץ

מערכת ניטור בזמן אמת של מצב מנוע הבוץ, התקנת חיישנים בחלקים שבהם מנוע הבוץ קל להיכשל, כגון הוספת מדי מאמץ בהברגה של הקצה העליון של מכלול נגד הנפילה כדי לזהות האם חיבור ההברגה רופף. בנוסף, מדידת התזמון על רוטור מנוע הבוץ יכולה לספור את הזמן הכולל של פעולת מנוע הבוץ מתחת לאדמה, ויש להחליפו בזמן כאשר מגיע זמן השימוש של מנוע הבוץ. במקביל, חיישן מדידת המהירות מותקן על רוטור מנוע הבוץ, וחיישן מדידת מומנט ולחץ מותקן על מכלול תיבת ההילוכים כדי לזהות את מצב העבודה של מנוע הבוץ בזמן אמת, כך שהקרקע תוכל להבין את מצב העבודה של מנוע הבוץ מתחת לאדמה, מה שיכול לספק נתוני ייחוס לאופטימיזציה של תכנון מנוע הבוץ ותהליך הקידוח.