Гидравлический осциллятор: гармонические микроимпульсы, создаваемые дисковым клапаном с жидкостным приводом, для преодоления статического трения и устранения явления «прилипания-скольжения» вместо значительных потерь на трение в длинных отводах

При бурении горизонтальных скважин с длинными боковыми отрезками и увеличенной дальностью возникает сильное осевое трение и сопротивление, что часто приводит к заклиниванию буровой колонны и делает практически невозможной предсказуемую передачу нагрузки на долото (WOB) во время операций скольжения. При оценке Гидравлический осциллятор: гармонические микроимпульсы, создаваемые дисковым клапаном с жидкостным приводом, для преодоления статического трения и устранения явления «прилипания-скольжения» вместо значительных потерь на трение в длинных отводах, становится очевидной механическая необходимость гармонического возбуждения в скважине. В отличие от традиционных колонн, в которых наблюдается разрушительное явление «прилипания-скольжения» и происходят значительные потери на статическое трение, Гидравлический осциллятор преобразует энергию давления жидкости в механические продольные колебания, за счет чего высокое статическое трение превращается в более низкое динамическое трение, что обеспечивает плавную и равномерную передачу веса на долото.

1. Техническая архитектура колебаний, приводимых в действие жидкостью

В отличие от наземных систем перемешивания или сложных электронных устройств, гидравлический осциллятор использует автономную и надёжную конструкцию, состоящую из скважинного двигателя и клапана.

• Узел генератора импульсов: Сочетает в себе объемный привод бурового раствора соотношением 1:2 с прецизионным дисковым клапанным узлом (состоящим из неподвижного и подвижного клапанов), который непрерывно прерывает поток бурового раствора для генерации серии контролируемых импульсов давления.
• Механизм колебания сабвуфера: В конструкции используется высокопрочный реакционный поршень, соединенный с блоком сверхпрочных дисковых пружин, которые поглощают и высвобождают гидравлическую энергию, создавая быстрые осевые микроколебания вверх и вниз.
• Требования к прочности несущих конструкций: Производятся в различных технических исполнениях (таких как SZ-127, SZ-172 и SZ-203) с максимальной номинальной нагрузкой на растяжение в диапазоне от 1 000 кН до 2 000 кН, что обеспечивает сохранность конструкции при экстремальном осевом растяжении.

2. Основные операционные преимущества

• Снижение трения и плавная передача нагрузки на вал (WOB): Снижает статическое трение до уровня динамического трения при бурении со скольжением, что значительно улучшает передачу нагрузки на долото и предотвращает остановку двигателя.
• Снижение эффекта «прилипания-скольжения» и потери угла наклона режущей кромки: Подавляет сильные поперечные и крутильные колебания, стабилизируя управление плоскостью резания и предотвращая непредсказуемые колебания реактивного момента.
• Полная совместимость с приборами: Работает плавно, не повреждая инструменты MWD или каротажные приборы, и может размещаться как над, так и под измерительными приборами, не вызывая помех в сигнале и не нанося ударных повреждений.

3. Долговечность в скважине и материалы

Изготавливаются с длиной в собранном виде от 5 900 мм до 6 350 мм и с высококачественными соединительными резьбами (NC38, NC50, 6-5/8REG), данное устройство разработано с учетом необходимости выдерживать значительные перепады гидравлического давления и работу в условиях агрессивных абразивных буровых растворов.

4. Заключение

Чтобы в полной мере раскрыть потенциал боковых скважин с увеличенной глубиной, необходимо преодолеть сильное сопротивление колонны и явление «прилипания-скольжения». Используя гидравлический осциллятор с жидкостным приводом, операторы преобразуют гидравлическую энергию в надежные гармонические микроимпульсы, что обеспечивает безупречную передачу нагрузки на долото (WOB), продлевает срок службы долота с алмазным насадочным кольцом (PDC) и гарантирует безупречное управление направлением бурения..