Efektivita použití rotačních řiditelných systémů v ropném a plynárenském průmyslu
Otočný řiditelný systém je hlubinné zařízení, které snižuje úroveň možných rizik odchylek v provozu nebo havárií vrtu a umožňuje řídit trajektorii vrtu.
V podnicích v Ruské federaci se rotačně řiditelné systémy používají pro výstavbu arktických a pobřežních projektů, jakož i pro proces vrtání horizontálních a mnohostranných vrtů, které mají velké objemy vertikálního odpadu a vyžadují vysoce přesné vrtání. Tyto systémy se také aktivně používají k pronikání do složitých útvarů a útvarů s nekonvenčními typy rezerv. Hlavními výrobci rotačních systémů jsou firmy jako RUS+MWD, BHDC, ZPEC, Gyrodata, Smart Drilling atd.
Článek: Otočné řiditelné systémy
K destrukci hornin v rotačně řízených systémech dochází v důsledku rotace vrtáku vybaveného vrtací kolonou s horním rotorem. Rotorový systém zahrnuje také vychylovací subsystémy, které kombinují výhody rotačně řiditelných systémů a šroubových hydromotorů. Takové systémy jsou ideálně kombinovány s geologickými navigačními a telemetrickými systémy. Představují tedy bezpilotní prostředky řízení směru vrtání studní. Mají vysokou přesnost a mohou vrtat studny v libovolné orientaci a délce až 13 kilometrů v souvislých letech až 1000 metrů. Vychylovací subsystém je elektronicko-mechanická jednotka, která se ovládá dálkově. Blokové schéma vychylovacího systému je znázorněno na obrázku níže.
Obrázek 1. Blokové schéma vychylovacího systému. Author24 – online výměna studentských prací
1 – vychylovací mechanismus; 2 – pohon mechanismu zakřivení; 3 – elektronická jednotka, která řídí mechanismus zakřivení; 4 – zdroj energie; 5 – telemetrický systém; 6 – řídicí jednotka telemetrického systému; 7 – blok pro přenos informací z povrchu do hlubinného systému; 8 – komunikační kanál; 9 – přijímač a zesilovač signálu; 10 – počítač; 11 – vrtná souprava.
Účinnost použití rotačních řiditelných systémů v ropných a plynových polích je určena následujícími okolnostmi:
- Zlepšené odstraňování odřezků díky absenci zúžených částí vrtu.
- Zvýšená rychlost penetrace díky odstraňování odřezků.
- Zvětšení délky horizontálního vrtu a rychlosti vrtání snížením třecí síly mezi stěnou a kolonou vrtu v důsledku rotace prvního.
- Snížení rizika diferenciálního a mechanického přilepení, protože zde nejsou žádné stacionární součásti, které by se dostaly do kontaktu s pláštěm, stěnou studny nebo whipstockem.
Kal je odpad vznikající při vývoji těžebního produktu, tvořící jeho nejmenší a prašné části, které se získávají ve formě sedimentu při promývání těžebního materiálu.
Typy rotačních řízených systémů. Provoz otočného řiditelného systému s vychylováním bitu
Existují pouze dva hlavní typy rotačních řiditelných systémů:
- Otočný řiditelný systém s vychylováním bitů.
- Rotačně řízený systém se změnou směru natáčení bitu.
Provoz otočně řiditelného systému s vychylováním vrtáku zahrnuje sadu zakřivení frézováním stěny vrtu pod vlivem vychylovací síly. Rotačně řízený systém se změnou směru šikmosti vrtáku zahrnuje sadu zakřivení frézováním stěny studny pod vlivem asymetrické destrukce dna studny. Schéma otočného řiditelného systému s vychylováním bitu je znázorněno na obrázku níže.
Obrázek 2. Schéma otočného řiditelného systému s vychylováním bitu. Author24 – online výměna studentských prací
1 – pohon nože; 2 – stabilizátor; 3 – řídící jednotka; 4 – bit; 5 – vychylovací blok; 6 – tlumič.
Za účelem zvýšení úhlu vychýlení tlačí každá čepel, když je umístěna na dně hlavně, na svou spodní stranu a pro snížení úhlu vychýlení na horní stranu. Příkazy, které jsou odesílány pomocí telemetrie prostřednictvím elektromagnetických a hydraulických pulzních komunikačních kanálů, určují, jakou silou a v jakém čase bude čepel pracovat. Řídicí jednotka umístěná na vychylovací jednotce ovládá ventil, jehož funkcí je otevírání a zavírání kanálu pro přívod speciální vrtné kapaliny do komor s lopatkami v souladu s úhlem natočení vrtné kolony. Celý systém současně mění interval dopadu a úroveň síly, kterou čepel působí na stěnu vrtu, což pomáhá nasměrovat vrták na požadované místo. Vrták zajišťuje vychýlení vrtu frézováním jeho stěny s bočním zařízením. Vrták tedy hraje jednu z nejvýznamnějších rolí v procesu zakřivení v rotačně řiditelném systému tohoto typu. Nástavec otočného řiditelného systému musí splňovat všechny bezpečnostní požadavky pro důlní a vrtné operace.
