Hướng mở rộng và phát triển của Mud Motor

1. Tổng quan

Mud Motor là một công cụ khoan động lực hạ cấp dịch chuyển tích cực được cung cấp năng lượng bằng dung dịch khoan và chuyển đổi năng lượng áp suất chất lỏng thành năng lượng cơ học. Khi bùn được bơm bởi máy bơm bùn chảy qua van bypass vào động cơ, một sự chênh lệch áp suất nhất định được hình thành ở đầu vào và đầu ra của động cơ, và rôto quay quanh trục của stato, tốc độ và mô-men xoắn là được truyền tới máy khoan thông qua trục vạn năng và trục truyền động, để đạt được các hoạt động khoan.

Là động cơ trong hoạt động khoan dầu, Mud Motor đóng vai trò cực kỳ quan trọng. Sử dụng Mud Motors có thể tăng tốc độ khoan, giảm số hành trình, đánh chính xác vào lớp mục tiêu, giảm thời gian điều khiển điều chỉnh. Với sự trưởng thành và phát triển của công nghệ khoan, hệ thống đo lường gần bit, hệ thống giám sát thời gian thực trạng thái Động cơ bùn, Động cơ bùn tự điện và hệ thống lái quay động cơ bùn đôi dựa trên Mud Motor đã dần được phát triển, do đó, chức năng của Mud Motor có thể được mở rộng và phát triển trên cơ sở sức mạnh mạnh mẽ.

2. Hệ thống đo lường loại động cơ bùn gần bit

Hệ thống đo lường gần bit đo dữ liệu độ nghiêng, nhiệt độ, gamma và tốc độ quay ở vị trí gần bit nhất và có thể được mở rộng để tăng trọng lượng bit, mô-men xoắn và các thông số khác. Phép đo gần bit truyền thống được lắp ráp giữa bit và Động cơ Bùn, đồng thời công nghệ truyền ngắn không dây được sử dụng để gửi dữ liệu đo gần bit đến núm nhận được kết nối với MWD ở đầu trên của Động cơ Bùn. Sau đó dữ liệu được truyền xuống mặt đất thông qua MWD để phát hiện.

Hệ thống đo gần bit của Mud Motor có các đơn vị đo gamma và độ lệch được tích hợp trong stator của Mud Motor và sử dụng giao tiếp bus đơn FSK để kết nối dữ liệu với MWD, giúp cải thiện đáng kể độ tin cậy của giao tiếp. Ngoài ra, do không có vòng đệm khoan giữa Động cơ bùn và mũi khoan nên độ dốc hình thành của dụng cụ khoan không bị ảnh hưởng và giảm nguy cơ gãy dụng cụ khoan, nâng cao độ an toàn khi khoan. Hệ thống đo gần bit của Mud Motor, không làm thay đổi chiều dài của Mud Motor nguyên bản, tích hợp hai chức năng khoan động và đo gần bit, nhờ đó Mud Motor động cơ hạng nặng này có một đôi “mắt”, cung cấp năng lượng cho quá trình khoan dự án và chỉ ra hướng đi.

3. Công nghệ động cơ bùn tự điện

Động cơ bùn tự điện, sử dụng vòng quay rôto của Mud Motor, thông qua cấu trúc trục hoặc nĩa linh hoạt để loại bỏ vòng quay rôto rồi kết nối với máy phát điện để tạo ra điện, có thể cung cấp năng lượng cho hệ thống đo lường khoan không dây MWD và Mud Motor gần hệ thống đo bit, từ đó giải quyết được tình trạng lãng phí và ô nhiễm môi trường do sử dụng pin.

4. Hệ thống giám sát thời gian thực trạng thái động cơ bùn

Hệ thống giám sát thời gian thực trạng thái của Mud Motor, lắp đặt cảm biến ở những bộ phận mà Mud Motor dễ hỏng hóc, chẳng hạn như lắp thêm đồng hồ đo biến dạng ở ren đầu trên của cụm chống rơi để phát hiện xem mối nối ren có bị lỏng hay không . Ngoài ra, phép đo thời gian trên rôto Động cơ bùn có thể tính tổng thời gian Động cơ bùn làm việc dưới lòng đất và cần được thay thế kịp thời khi đạt đến thời gian sử dụng của Động cơ bùn. Đồng thời, cảm biến đo tốc độ được lắp đặt trên rôto của Mud Motor và cảm biến đo mô-men xoắn và áp suất được lắp trên cụm truyền động để phát hiện trạng thái làm việc của Mud Motor trong thời gian thực, để mặt đất có thể hiểu trạng thái làm việc của Động cơ bùn dưới lòng đất, từ đó có thể cung cấp dữ liệu tham khảo cho thiết kế tối ưu hóa Động cơ bùn và quy trình khoan.