محمل موتور الوحل

يتم استخدام مجموعة المحمل الخاصة بموتور ذي الثقب لأسفل لنقل القوة الديناميكية الدوارة للموتور إلى اللقمة، في الوقت نفسه لتحمل الحمل المحوري والقطري من وزن الثقب. داخل مجموعة المحمل، يستخدم طن متري أحادي الاتجاه ومحامل دفع مكدسة. تدعم محامل الدفع القوة النزولية الناتجة عن "الوزن على اللقمة" (WOB) والأحمال الناتجة عن مجموعة أحمال الدفع والوزن الهيدروليكية من المكونات الداخلية.توفر طن متري مونتون مجموعات محمل مختلفة مصممة للإيفاء بالمتطلبات المتنوعة لصناعة الثقب.

محمل القرص نصف قطري لموتور الوحل

 مجموعة محمل موتور الطين، تتكون من: مبيت ثابت به سطح جدارى داخلي يحدد تجويف داخلي؛ عمود تشغيل قابل للدوران يمتد عبر التجويف الداخلي للمبيت الثابت، يحتوي عمود الإدارة الدوار على عمود تشغيل أنبوبي ذي قطر خارجي موحد عند مقطع منفذ بقطر خارجي مكبر، وعمود إدارة قابل للدوران يتضمن تجويف داخلي لمرور سائل الثقب؛ وقسم محمل يحمل حملاً شعاعي وحمولة محورية، يتضمن قسم المحمل زوجًا من حلقات المحمل الثابت على الأقل وزوج من حلقات المحمل الدوار على الأقل بترتيب مكدس، لكل من حلقات المحمل الثابت محيط داخلي وخارجي، يتم تعشيق الطرف الخارجي لكل من حلقات المحمل الثابت بشكل عامل في الجدار الداخلي للمبيت الثابت، المحيط الداخلي لكل من حلقات المحمل الثابت بما في ذلك الإسقاط، وكل من حلقات المحمل الدوار لها محيط داخلي وخارجي، يتم تعشيق المحيط الداخلي لكل من حلقات المحمل الدوار بشكل عامل بعمود الإدارة الأنبوبي، المحيط الخارجي لكل من حلقات المحمل الدوار بما في ذلك الإسقاط، تشكل إسقاطات زوج حلقات المحمل الثابت تجويف يستوعب إسقاط إحدى حلقتي المحمل الدوار في التعشيق الانزلاقي؛ حيث يتبادل الترتيب المكدس بين حلقات المحمل الثابت المتراكبة جزئيًا على الأقل وحلقات المحمل الدوار.  

محامل موتور الوحل

تم استخدام محامل موتور الوحل، أو المحامل الكروية بطريقة تقليدية للاستجابة للحمولات الدفعية، أو المحورية، في مواتير الطين ذات الفتحات لأسفل. عند استخدام مقاطع طاقة منخفضة في الدقيقة في التطبيق، توفر هذه المحامل عمرًا وموثوقية كافيين. ومع ذلك، يتسبب كلال مكون المحمل في انخفاض العمر الافتراضي خطيًا مع زيادة السرعة. وهذا الكلال يجعل المحامل الكروية غير مناسبة للمواتير عالية الدورات في الدقيقة. تقضي الممارسات الهندسية القياسية بأن المحامل الكروية محددة وفقًا لعمر L10، أو عدد الدورات المتوقع أن تستمر مجموعة من المحامل المتماثلة قبل أن تفشل بنسبة 10%. بما أن الدورات ترتبط بالسرعة، فإن المحامل التي تعمل في موتور عالي السرعة سوف تفشل قبل أن يعمل هؤلاء في موتور منخفض السرعة، على سبيل المثال، قد يتوقع المرء تقريبًا انخفاضًا بنسبة 90% في عمر المحمل إذا تمت زيادة السرعة من 100 إلى 1000 دورة في الدقيقة. بالإضافة إلى العمر، غالبًا ما تكون الخسائر الناتجة من الاحتكاك والقدرة الحصانية ذات أهمية في الحفر. يشار إلى المحامل الكروية بالمحامل التي لا احتكاك بسبب طبيعة دوران العناصر، ولكن في الواقع، توجد خسائر احتكاكية بسبب مقاومة الدوران والانزلاق. ترتيب التقريب لممعامل الاحتكاك (cof) لمحمل التلامس الزاوي الذي يعمل في ظروف زيت التشحيم المثالية غير الكاشطة هو 0.0032.1 في الوحل، يمكن افتراض أن يكون صندوق الحفر أعلى بكثير.

مجموعة المحمل

تتمثل وظيفة مجموعة المحمل في موتور الحفر ذي الإزاحة الإيجابية في دعم الحمل المحوري (الوزن النموذجي على اللقمة) وتركيز التحميل الجانبي ودعامة الدعم على عمود تشغيل المحرك. تم تطوير مجموعات المحمل المستخدمة في مواتير الثقب للاستخدام في تطبيقات مختلفة مع مواصفات معينة للموتور توفر إمكانية الاختيار من بين خيارات نوع المحمل المحوري. يتم تشحيم جميع محامل مونتون بالسوائل وتحسينه لتطبيقات الحفر الخاصة.

تم تحسين مجموعة المحمل الكروي الفائق على مر السنين، كما تم تصميم بدلات لمعظم تطبيقات الثقب. يتم استخدام هذه المحامل في أقسام الطاقة المختلفة حيث يلزم توفر وزن متوسط على اللقمة وعزم الحفر. مع تقديم مواتير الحفر الفائقة عالية القدرة مع خرج عزم دوران أعلى، تم تحسين المحامل الكروية بشكل مستمر للتعامل معها.

مجموعة المحمل الكروي هي المحمل المفضل للعديد من التطبيقات حيث تتطلب تصميمات لقمة PDC الحديثة عزم دوران أعلى، وهو متوفر من مقاطع قدرة الثقب الحالية. تناسب مجموعة المحمل هذه التطبيقات الأكثر صعوبة باستخدام مواتير منخفضة السرعة أو متوسطة السرعة، حيث يتمثل الهدف في زيادة أداء الثقب عن طريق زيادة عزم الدوران إلى اللقمة.

تم تطوير مجموعات المحامل الكروية ™Extreme بحجم 4/3 بوصة لزيادة الأداء والموثوقية إلى أقصى الحدود في بيئات الحفر الصعبة، وهي مخصصة للاستخدام الحصري مع المحركات الفائقة. كما يتميز هذا النوع من المحامل بقطر داخلي أكبر، مما يسمح بتغيير تدريجي في سعة عزم دوران عمود نقل الحركة اللازم لضمان توصيل موثوق به لعزم الدوران الهائل الذي يولده قسم القدرة الفائقة.

المجموعة الفرعية للمحمل

تنقل المجموعة الفرعية للمحمل عزم وسرعة الدوار، بالإضافة إلى الحمل الضاغط من مجموعة الفتحات السفلية (BHA). المكونات الأساسية لمجموعة المحمل هي عمود التوجيه، ومبيت المحمل، والمحامل نصف القطرية، والمحامل المحورية.

المحامل المحورية هي تصميم مكدس للكرات والسباق يوفر أداءً متينًا أسفل الفتحة مع الحفاظ على سهولة الإصلاح. كما أن مجموعة المحمل عبارة عن تصميم مشحم بالطين يوفر فيه سائل الثقب التزييت للمحامل نصف القطرية والمحامل المحورية أثناء الثقب. ومن مزايا التشحيم بالطين وجود قيود قليلة على انخفاض ضغط اللقم مقارنة بمجموعة المحمل محكمة الغلق. يمكن زيادة انخفاض ضغط اللقمة لأقصى معدل اختراق دون التأثير عكسيًا على عمر المجموعة الفرعية للمحمل. كذلك، نظرًا لأن مجموعات المحامل الفرعية المشحمة بالطين لا تحتوي على أية موانع تسرب مطاطية، فإنه يمكن تشغيلها في أعلى درجات حرارة أسفل الحفرة وفي سوائل الحفر العطرية للغاية دون خوف من التحلل. تتوفر مبيتات المحمل بقطر خارجي ملولب بمثبتات مثبتة بمسمار لأحجام الأدوات ذات القطر الخارجي الأكبر من 5 بوصات. يسمح هذا الخيار بتغيير الموازنات في الحقل.

يوفر مونتون خيارين لمجموعة المحمل: M1 وM2.

M1 محمل بشكل سوباسيبلي

إن المجموعة الفرعية للمحمل المشحم بالطين من الجيل الأول عبارة عن تصميم أثبت كفاءته في ميادين العمل تم نشره في معظم تطبيقات الحفر. يُعد M1 مثاليًا للتشغيل باستخدام مقاطع طاقة الثقب المرنة.

مجموعة المحمل على مساحة م2

المجموعة الفرعية لمحمل الأداء G2 (الجيل الثاني) المصممة لبيئات الحفر القاسية الحالية. بفضل التصميم المُحسَّن للمحمل القطري والمحور، يمكن للمجموعة الفرعية M2 التعامل مع عزم الدوران الأعلى المرتبط بمقطع طاقة HR أو Siro Star. كما توفر المحامل القطرية المُحسَّنة متانة أعلى في تطبيقات القضيب الكبيرة. تتوفر مجموعة فرعية للمحمل M2 قصيرة اللقمة إلى الثني بأحجام محدودة.

قسم المحمل

يشكل قسم المحمل النصف السفلي من الموتور. وهو يتكون من عمود إدارة مدعوم بسلسلة من المحامل القطرية والزخم. قسم المحمل هو ما يتحكم في الطاقة الميكانيكية التي يوفرها قسم الطاقة لعمود التشغيل. ينقل عمود الإدارة هذه الطاقة إلى لقمة الثقب عبر صندوق اللقمة. تؤثر معلمات الثقب، مثل الوزن على اللقمة (WOB)، ومعدل الدوران، والضغط التفاضلي اللقمة، مباشرة على قسم المحمل.

يعد قسم محمل مونتون تصميمًا مفتوحًا للمحمل (أي أن المحامل يتم تشحيمها بواسطة سائل الثقب). يستخدم مونتون تصميمًا مكدمًا متعدد الكرات والسباق لمحامل الدفع (انظر الشكل 5). يوفر نظام المحمل المفتوح ميزة السماح بضغط تفاضلي أعلى عبر لقمة الثقب فوق ترتيب محمل محكم الغلق تقليدي.

تدعم محامل الدفع القوة النزولية الناتجة عن الوزن على لقمة الثقب (WOB)

والأحمال الناتجة عن الدفع الهيدروستاتيكي المشترك والوزن من مكونات الموتور الداخلية. تدعم المحامل نصف القطرية الأحمال الجانبية على عمود التشغيل وتساعد على تنظيم تدفق سائل الحفر عبر مجموعة المحمل. يتم تحويل بعض سائل الحفر لتبريد المحامل وتشحيمها. يستخدم مونتون المحامل نصف القطرية مع تطعيمات من بلاط كربيد التنجستن والتي يتم تثبيت أسمانها في مصفوفة كربيد التنجستن لضمان أقصى مقاومة للتآكل من الأحمال الجانبية.

حول عملية إعادة التصميم  

تم تصميم المحامل القطرية من كربيد التنجستن من نوع مونتون خصيصًا لتوفير دعم حمل قطري ممتاز لكل من المواتير محكمة الغلق والموانع الطينية، وهي مصنوعة باستخدام عملية تمشيقات ميكرويف فريدة (مما ينتج عنه صلابة 1600 فيكرز) مقارنة بالتسافر التقليدي النموذجي (مع 1000 فيكرز). وينتج عن ذلك ارتفاع صلابة 92 حمالة الصدر للحصول على مقاومة فائقة للتآكل وعمر أطول.

لتحسين أداء المحمل وموثوقيته بشكل كبير، استخدم مهندسو مونتون أدوات تصميم ومحاكاة خاصة من أجل:

• حدد بدقة سلوك مكدس المحمل

• أعد تصميم المحمل لتقليل الضغوط وتحسين الحمل سعة الحمل

• اختبر تصاميم ومواد جديدة. مع منصة الاختبار الظاهري مونتون، تمكن المهندسون من تحديد مشكلة الحلقات المتصدعة والكرات المسفوعة وتصحيحها - وهما مشكلتان شائعتان في هذا المحمل

حلول منع التسرب من الثقب

تتميز مدينة مونتون بتصميمات مبتكرة للسدادة ومواد عالية الجودة لموانع التسرب الدوارة ذات الفتحات السفلية المعرضة لضغط عالٍ. يحتوي مانع تسرب تيفلاثين من مونتون على حلقة مانع تسرب PTFE منخفضة الاحتكاك ومربدة بهيكل مطاطي. يفصل مانع التسرب DM2 المطاطي بالكامل الطين المنجراف عن مواد التشحيم في محامل موتور الوحل المُشحمة بالزيت. تتطلب أدوات مجموعة الفتحات السفلية (BHA)، مثل الصدمات والدوارق، موانع تسرب لحماية المكونات الهيدروليكية للأدوات من أنابيب الثقب الكاشطة والقطع الموجودة في الفتحة. تتطلب أدوات الحفر أثناء القياس أحيانًا حلول منع التسرب عالية الحرارة.طورت شركة Monton مجموعة كاملة من موانع التسرب المثبتة ميدانيًا لتعمل في هذه البيئة الصعبة، بما في ذلك مانع تسرب قادر على تحمل ما يصل إلى 315 درجة مئوية (600 درجة فهرنهايت).

كيفية عمل المحمل الجديد

يحتوي محمل موتور الوحل النموذجي على ما بين 8 و12 صفًا لتحسين التصميم. عندما يكون المحمل جديدًا، يتم استيعاب معظم الحمل بواسطة أول أربعة أو خمسة صفوف . ومع بدء كل صف في التآكل، يتم نقل الحمل إلى الصف التالي والتالي حتى يتم ارتداء كل الصفوف بالتساوي. ثم يتم نقل الحمل مرة أخرى إلى الصف الأول وتكرار العملية.

يتيح هذا التصميم الفريد للمحمل أن يدوم لفترة أطول بكثير من تصميمات المحمل السابقة.

ميزات المنتج

• فولاذ خاص لكل مكونات المحمل

• محمل متكامل تمامًا

• حلقات متطابقة بدقة

• تصميم محمل فريد لدعم أحمال الثقب المحورية الثقيلة

فوائد العملاء

• مقاومة مُحسَّنة للتآكل

• زيادة سعة حمل الأحمال

• توزيع الحمل المحسّن

· زيادة المتانة

• موثوقية محسّنة

• تصميم مخصص

التطبيق:

محرك ثقب الزيت

محرك ذو فتحة لأسفل

جهاز التعبئة الاكية

فترة عمل المحمل:

300 ساعة

العملاء الرئيسيّين:

شركة نفط مثل: SLB, هاليبرتون و جنرال إلكتريك

التطبيق الرئيسي:

محرك ثقب أو محرك ثقب

قائمة الحجم التي قمنا بإعدادها بالفعل: