تجزیه و تحلیل مکانیسم تنظیم فشار در دکل های حفاری چند منظوره هیدرولیک

تجزیه و تحلیل مکانیسم تنظیم فشار در دکل های حفاری چند منظوره هیدرولیک

هنگام استفاده کامل ازدکل حفاری چند منظوره هیدرولیک، مکانیسم تنظیم فشار همیشه استفاده می شود. بنابراین، مکانیسم تنظیم فشار دقیقاً چیست و چگونه نقش مهمی در عملکرد یک دکل حفاری چند منظوره کاملاً هیدرولیک دارد؟

همانطور که از نام آن پیداست، مکانیزم تنظیم فشار دستگاهی است که مقادیر فشار را تنظیم می کند تا به دکل حفاری در دستیابی به عملکرد با سرعت بالا کمک کند. در کل فرآیند حفاری نقش حیاتی ایفا می کند. بیایید عملکرد آن را با استفاده از یک فرمول نظری تجزیه و تحلیل کنیم. رانش محوری معقول برای مته های با فشار هوای پایین (DTH) را می توان با استفاده از فرمول تجربی زیر محاسبه کرد:

هنگام محاسبه نیروی رانش (فشار) تنظیم شده در حین حفاری با مته DTH، وزن خود اجزای حفاری (شامل ابزارهای حفاری و مکانیسم تامین هوای چرخشی) نیرویی به پایین سوراخ وارد می‌کند (مثبت هنگام حفاری به سمت پایین، منفی هنگام حفاری به سمت بالا). این نیرو بر بزرگی رانش محوری معقول تأثیر می گذارد. علاوه بر این، در حین حفاری، مقاومت اصطکاکی بین لوله مته و دیواره سوراخ وجود دارد.

بنابراین، یک مته DTH باید مجهز به مکانیزم تنظیم فشار برای تنظیم نیروی (تراست) اعمال شده به ابزارهای حفاری باشد. هنگامی که مقدار محاسبه شده P منفی است، نشان می دهد که رانش محوری اعمال شده توسط خود وزنی اجزای حفاری در کف سوراخ از تراست مورد نیاز P بیشتر است. در این حالت باید از مکانیسم تنظیم فشار برای کاهش فشار استفاده شود. برعکس، وقتی P مثبت است، باید فشار اضافی اعمال شود. وقتی P صفر باشد، به این معنی است که خود وزن اجزای حفاری به تنهایی برای حفاری معقول کافی است و نیازی به تنظیم فشار نیست.  

سرعت چرخش ابزارهای حفاری نیز حیاتی است.دکل حفاری چند منظوره هیدرولیکهر ضربه مته فقط می تواند محدوده خاصی از سنگ را بشکند. اگر سرعت چرخش خیلی زیاد باشد، برخی از برآمدگی‌های سنگ ممکن است بین ضربه‌ها بدون شکست باقی بمانند، گشتاور مقاومت چرخشی را افزایش می‌دهند، لرزش ابزار را تشدید می‌کنند و سایش بیت را تسریع می‌کنند. این نه تنها راندمان حفاری را کاهش می دهد، بلکه ممکن است منجر به حوادث گیر کردن بیت ها شود. از طرف دیگر، اگر سرعت چرخش خیلی کم باشد، ممکن است خرد کردن مکرر رخ دهد، که به طور کامل از انرژی ضربه مته استفاده نشود و در نتیجه سرعت حفاری کاهش یابد.