สว่าน PDM (สว่านแบบมอเตอร์ดิสเพลสเมนต์แบบโปรเกรสซีฟ) เป็นเครื่องมือเจาะกำลังแบบ downhole ชนิดหนึ่งซึ่งอาศัยของเหลวจากการเจาะเพื่อแปลงพลังงานไฮดรอลิกให้เป็นพลังงานกล หลักการทำงานของมันเกี่ยวข้องกับการใช้ปั๊มโคลนเพื่อขนส่งโคลนผ่านวาล์วบายพาสไปยังมอเตอร์ โดยจะสร้างความแตกต่างของแรงดันที่ทางเข้าและทางออกของมอเตอร์ ส่วนต่างนี้ขับเคลื่อนโรเตอร์ให้หมุนรอบแกนของสเตเตอร์ ท้ายที่สุดจะถ่ายโอนความเร็วในการหมุนและแรงบิดผ่านข้อต่อสากลและเพลาขับไปยังดอกสว่าน ช่วยให้การขุดเจาะมีประสิทธิภาพ
ส่วนประกอบหลัก
สว่าน PDM ประกอบด้วยองค์ประกอบหลักสี่ส่วน:
- บายพาสวาล์ว: วาล์วบายพาสประกอบด้วยตัววาล์ว ปลอกวาล์ว แกนวาล์ว และสปริง โดยวาล์วบายพาสสามารถสลับระหว่างสถานะบายพาสและสถานะปิดเพื่อให้แน่ใจว่าโคลนจะไหลผ่านมอเตอร์และแปลงพลังงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ เมื่อการไหลของโคลนและความดันถึงค่ามาตรฐาน แกนวาล์วจะเลื่อนลงเพื่อปิดพอร์ตบายพาส หากการไหลต่ำเกินไปหรือปั๊มหยุด สปริงจะดันแกนวาล์วขึ้นเพื่อเปิดบายพาส
- มอเตอร์: ประกอบด้วยสเตเตอร์และโรเตอร์ สเตเตอร์บุด้วยยาง ในขณะที่โรเตอร์เป็นสกรูที่มีเปลือกแข็ง การเชื่อมต่อระหว่างโรเตอร์และสเตเตอร์ทำให้เกิดห้องปิดผนึกแบบขดลวด ทำให้เกิดการแปลงพลังงาน จำนวนหัวบนโรเตอร์มีอิทธิพลต่อความสัมพันธ์ระหว่างความเร็วและแรงบิด: โรเตอร์แบบหัวเดียวให้ความเร็วสูงกว่าแต่แรงบิดต่ำกว่า ในขณะที่โรเตอร์แบบหลายหัวให้ผลตรงกันข้าม
- ข้อต่อสากล: ส่วนประกอบนี้จะแปลงการเคลื่อนที่ของดาวเคราะห์ของมอเตอร์เป็นการหมุนในแกนคงที่ของเพลาขับ โดยจะส่งแรงบิดและความเร็วที่สร้างขึ้นไปยังเพลาขับ ซึ่งโดยทั่วไปจะได้รับการออกแบบในรูปแบบที่ยืดหยุ่น
- เพลาขับ: โดยจะถ่ายเทกำลังการหมุนของมอเตอร์ไปยังดอกสว่าน ในขณะที่ทนทานต่อแรงกดในแนวแกนและแนวรัศมีที่เกิดจากแรงดันในการเจาะ โครงสร้างเพลาขับของเราได้รับการจดสิทธิบัตร ทำให้มีอายุการใช้งานยาวนานขึ้นและสามารถรับน้ำหนักได้มากขึ้น
ข้อกำหนดการใช้งาน
เพื่อให้มั่นใจว่าสว่าน PDM ทำงานได้อย่างถูกต้อง ควรปฏิบัติตามข้อกำหนดต่อไปนี้:
- ข้อกำหนดของไหลในการเจาะ: สว่าน PDM สามารถทำงานกับโคลนเจาะประเภทต่างๆ ได้อย่างมีประสิทธิภาพ รวมถึงน้ำมันที่ใช้ อิมัลซิไฟเออร์ ดินเหนียว และแม้แต่น้ำจืด ความหนืดและความหนาแน่นของโคลนมีผลกระทบต่ออุปกรณ์น้อยที่สุด แต่จะส่งผลโดยตรงต่อแรงดันของระบบ ปริมาณทรายในโคลนควรรักษาให้ต่ำกว่า 1% เพื่อป้องกันผลกระทบด้านลบต่อประสิทธิภาพของเครื่องมือ สว่านแต่ละรุ่นมีช่วงการไหลของอินพุตเฉพาะ โดยมักพบประสิทธิภาพสูงสุดที่จุดกึ่งกลางของช่วงนี้
- ข้อกำหนดด้านแรงดันโคลน: เมื่อสว่านถูกระงับ แรงดันตกคร่อมโคลนจะยังคงที่ เมื่อดอกสว่านสัมผัสกับด้านล่าง แรงดันในการเจาะจะเพิ่มขึ้น ส่งผลให้แรงดันการไหลเวียนของโคลนและแรงดันปั๊มเพิ่มขึ้น ผู้ปฏิบัติงานสามารถใช้สูตรต่อไปนี้ในการควบคุม:
แรงดันปั๊มบิต = แรงดันปั๊มหมุนเวียน + แรงดันโหลดเครื่องมือลดลง
แรงดันปั๊มหมุนเวียนหมายถึงแรงดันปั๊มเมื่อสว่านไม่ได้สัมผัสกับด้านล่าง หรือที่เรียกว่าแรงดันปั๊มนอกด้านล่าง เมื่อแรงดันปั๊มบิตถึงแรงดันสูงสุดที่แนะนำ สว่านจะสร้างแรงบิดที่เหมาะสมที่สุด การเพิ่มแรงดันในการเจาะเพิ่มเติมจะทำให้แรงดันปั๊มสูงขึ้น หากแรงดันเกินขีดจำกัดการออกแบบสูงสุด จำเป็นอย่างยิ่งที่จะต้องลดแรงดันในการเจาะเพื่อป้องกันมอเตอร์เสียหาย
บทสรุป
โดยสรุป ข้อกำหนดด้านการออกแบบและการปฏิบัติงานของสว่าน PDM มีความเชื่อมโยงกันอย่างใกล้ชิด ด้วยการควบคุมการไหลของโคลน ความดัน และลักษณะของโคลนอย่างมีประสิทธิภาพ เราจึงสามารถรับประกันการปฏิบัติงานขุดเจาะที่มีประสิทธิภาพและปลอดภัย การทำความเข้าใจและการเรียนรู้พารามิเตอร์หลักเหล่านี้สามารถเพิ่มประสิทธิภาพและความปลอดภัยของกิจกรรมการขุดเจาะได้อย่างมาก
เวลาโพสต์: 18 ต.ค.-2024
