Dirección de extensión y desarrollo del motor de lodo

1. Descripción general

El motor de lodo es una herramienta de perforación dinámica de desplazamiento positivo para fondo de pozo, alimentada por fluido de perforación, que convierte la energía de presión del líquido en energía mecánica. Cuando el lodo bombeado por la bomba fluye a través de la válvula de derivación hacia el motor, se genera una diferencia de presión entre la entrada y la salida del motor. El rotor gira alrededor del eje del estator y la velocidad y el par se transmiten a la broca a través del eje universal y el eje de transmisión, permitiendo así las operaciones de perforación.

Como motor en las operaciones de perforación petrolífera, el motor de lodo desempeña un papel fundamental. Su uso permite aumentar la velocidad de perforación, reducir el número de pasadas, alcanzar con precisión la capa objetivo y disminuir el tiempo de control de ajuste. Con la madurez y el desarrollo de la tecnología de perforación, se han desarrollado gradualmente sistemas de medición cercanos a la broca, sistemas de monitorización en tiempo real del estado del motor de lodo, motores de lodo autoeléctricos y sistemas de dirección rotativa de doble motor de lodo, lo que permite ampliar y desarrollar las funciones del motor de lodo, además de su gran potencia.

2. Sistema de medición de brocas tipo motor de lodo

El sistema de medición cercana a la broca mide la inclinación, la temperatura, la radiación gamma y la velocidad de rotación en la posición más próxima a la broca, y puede ampliarse para aumentar el peso, el par y otros parámetros de la broca. El sistema tradicional de medición cercana a la broca se instala entre la broca y el motor de lodo, y se utiliza tecnología inalámbrica de paso corto para enviar los datos de medición a la boquilla receptora conectada al MWD en el extremo superior del motor de lodo. Posteriormente, los datos se transmiten al suelo a través del MWD para su análisis.

El sistema de medición cercana a la broca del motor de lodo incorpora unidades de medición de rayos gamma y desviación en el estator del motor, y utiliza comunicación de bus único FSK para conectar los datos con el MWD, lo que mejora considerablemente la fiabilidad de la comunicación. Además, al no existir un collar de perforación entre el motor de lodo y la broca, la pendiente de la formación no se ve afectada y se reduce el riesgo de fractura de la herramienta, mejorando así la seguridad de la perforación. El sistema de medición cercana a la broca del motor de lodo, sin modificar la longitud del motor original, integra las funciones duales de perforación dinámica y medición cercana a la broca, de modo que este motor de gran tamaño cuenta con un par de "ojos", proporcionando potencia para el proyecto de perforación e indicando la dirección.

3. Tecnología de motor de lodo autoeléctrico

El motor de lodo autoeléctrico, que utiliza la rotación del rotor del motor de lodo, mediante un eje flexible o una estructura de horquilla para eliminar la revolución del rotor y luego conectarlo a un generador para generar electricidad, puede proporcionar energía para el sistema de medición de perforación inalámbrico MWD y el sistema de medición del motor de lodo cerca de la broca, resolviendo así el desperdicio y la contaminación ambiental causados ​​por el uso de baterías.

4. Sistema de monitoreo en tiempo real del estado del motor de lodo

Sistema de monitoreo en tiempo real del estado del motor de lodo, instalando sensores en las partes donde el motor es propenso a fallar, como la adición de galgas extensométricas en la rosca del extremo superior del conjunto anticaída para detectar si la conexión roscada está floja. Además, la medición de tiempo en el rotor del motor de lodo puede contabilizar el tiempo total de funcionamiento del motor en el subsuelo, y debe reemplazarse a tiempo cuando se alcance su vida útil. Al mismo tiempo, se instala un sensor de medición de velocidad en el rotor del motor de lodo, y un sensor de medición de par y presión en el conjunto de transmisión para detectar el estado de funcionamiento del motor de lodo en tiempo real, de modo que el personal en tierra pueda comprender el estado de funcionamiento del motor de lodo en el subsuelo, lo que proporciona datos de referencia para el diseño optimizado del motor de lodo y del proceso de perforación.