Uitbreidings- en ontwikkelingsrichting van Mud Motor

1. Overzicht

Een moddermotor is een dynamisch boorgereedschap met positieve verplaatsing dat wordt aangedreven door boorvloeistof en de energie van de vloeistofdruk omzet in mechanische energie. Wanneer de door de modderpomp aangevoerde modder via de bypassklep in de motor stroomt, ontstaat er een bepaald drukverschil tussen de inlaat en uitlaat van de motor. Hierdoor draait de rotor om de as van de stator en worden de snelheid en het koppel via de cardanas en de aandrijfas naar de boor overgebracht, waardoor de boorwerkzaamheden worden uitgevoerd.

Als motor in olieboringen speelt de moddermotor een uiterst belangrijke rol. Het gebruik van moddermotoren kan de boorsnelheid verhogen, het aantal boorbeurten verminderen, de doellaag nauwkeuriger raken en de tijd die nodig is voor bijsturing verkorten. Met de volwassenwording en ontwikkeling van de boortechnologie zijn er steeds meer systemen ontwikkeld voor meting nabij de boorkop, realtime monitoring van de status van de moddermotor, zelfaangedreven moddermotoren en roterende stuursystemen met twee moddermotoren. Hierdoor kan de functionaliteit van de moddermotor, op basis van een krachtige motor, verder worden uitgebreid en ontwikkeld.

2. Moddermotor-type nabijboormeetsysteem

Het meetsysteem voor metingen dicht bij de boorkop meet de hellingshoek, temperatuur, gammastraling en rotatiesnelheid op de positie die het dichtst bij de boorkop ligt. Het systeem kan worden uitgebreid om het boorkopgewicht, het koppel en andere parameters te verhogen. De traditionele meting dicht bij de boorkop wordt tussen de boorkop en de boormotor gemonteerd. Draadloze korte-pass-technologie wordt gebruikt om de meetgegevens te verzenden naar de ontvangstaansluiting van de boormotor aan de bovenkant van de boormotor. Vervolgens worden de gegevens via de boormotor naar de grond verzonden voor analyse.

Het Mud Motor-meetsysteem voor de boorbeitel heeft gamma- en deviatiemeetunits ingebouwd in de stator van de Mud Motor en maakt gebruik van FSK-communicatie via één bus om de gegevens met de MWD (Mud Motor Weight Display) te verbinden, wat de betrouwbaarheid van de communicatie aanzienlijk verbetert. Bovendien wordt, doordat er geen boorkraag tussen de Mud Motor en de boorbeitel zit, de helling van de formatie voor het boorgereedschap niet beïnvloed en wordt het risico op boorbeitelbreuk verminderd, wat de boorveiligheid verbetert. Het Mud Motor-meetsysteem voor de boorbeitel integreert, zonder de lengte van de originele Mud Motor te veranderen, de dubbele functies van dynamisch boren en meten nabij de boorbeitel, waardoor de Mud Motor, deze zware machine, als het ware twee "ogen" heeft die de boorwerkzaamheden van stroom voorzien en de boorrichting aangeven.

3. Zelfaangedreven moddermotortechnologie

De zelf-elektrische moddermotor maakt gebruik van de rotatie van de rotor van de moddermotor. Door middel van een flexibele as of vorkconstructie wordt de rotoromwenteling geëlimineerd en vervolgens aangesloten op een generator om elektriciteit op te wekken. Dit kan de stroom leveren voor het draadloze MWD-boormeetsysteem en het moddermotormeetsysteem nabij de boorbeitel, waardoor de verspilling en milieuvervuiling die gepaard gaan met het gebruik van batterijen worden opgelost.

4. Realtime monitoringsysteem voor de status van de moddermotor

Een realtime monitoringsysteem voor de status van de moddermotor installeert sensoren op de plekken waar de moddermotor het meest gevoelig is voor storingen. Zo worden bijvoorbeeld rekstrookjes aangebracht op de schroefdraad van de bovenkant van de anti-valconstructie om te detecteren of de schroefdraadverbinding los zit. Daarnaast meet de rotor van de moddermotor de totale werktijd van de moddermotor onder de grond, zodat deze tijdig vervangen kan worden wanneer de levensduur is bereikt. Tegelijkertijd is er een snelheidssensor op de rotor van de moddermotor geïnstalleerd en een koppel- en druksensor op de transmissieconstructie om de werkstatus van de moddermotor in realtime te monitoren. Hierdoor kan de organisatie bovengronds de werkstatus van de moddermotor volgen, wat als referentie kan dienen voor het optimaliseren van het ontwerp van de moddermotor en het boorproces.