A буровой яспреобразует потенциальную энергию, запасенную в удлиненной бурильной колонне, в кинетическую энергию. После того, как происходит сотрясение, эта кинетическая энергия генерирует ударную волну, которая передает сотрясение на застрявшую бурильную колонну, помогая ее освободить.
Энергия ударной волны связана с ускорением яса, а продолжительность волны зависит от длины бурильной колонны. Их взаимоотношения таковы:
Кинетическая энергия=1/2МВ^2
Где M — вес бурильной колонны над ясом, а V — скорость яса во время удара.
Существует три основных типа ясов: механические ясы, гидравлические ясы и гидромеханические комбинированные ясы.
Механические банки
Механическийбуровые ясыиспользуйте ряд пружин, фиксаторов и механизмов освобождения для создания резкого удара. Они трясутся вверх, когда избыточное натяжение достигает заранее установленного предела, и трясутся вниз, когда избыточное натяжение достигает другого заранее установленного предела. Яс активируется только в пределах этих установленных пределов, которые обычно превышают силы, возникающие при обычном бурении. Во время обычных операций механический яс находится либо в нейтральном положении, либо в перетянутом состоянии, но никогда не подвергается предварительной нагрузке для опускания яса, поскольку это может привести к повреждению бурильной колонны, расположенной ниже.
Механизм выпуска может быть расположен на поверхности или в скважине, в зависимости от конструкции яса. Существует две основные конструкции механических банок:
1) Торсионная пружина. Они предварительно нагружены на поверхности для резких нагрузок вверх и вниз. Запуск яса активируется путем приложения 10-15% изменений крутящего момента к бурильной колонне (левый крутящий момент уменьшает перенапряжение, правый — увеличивает).
2) Удлиненная втулка с канавками и защелками-пружинами. Нагрузка на срабатывание забойного яса снижается за счет увеличения скорости бурового насоса. Механический кувшин Anadrill EQ использует этот принцип.
Гидравлические ясы
Гидравлическийбуровые ясысостоят из двух поршневых зон, разделенных клапаном. Когда для активации яса применяются силы растяжения или сжатия, жидкость в одной области поршня сжимается и проталкивается через ограниченный путь потока во вторую область. Скорость потока контролирует время обжига: более высокие силы обеспечивают более быстрое время обжига. Это расстояние хода называется «рабочим ходом». Когда рабочий ход достигает предела, жидкость под давлением выходит через байпас, позволяя дифференциальным областям поршня быстро уравновешивать давление и удар.
Гидравлические ясы не требуют заранее установленной нагрузки - сила зажигания пропорциональна величине приложенного перенапряжения или сжатия. Более высокие силы приводят к более высоким ударным нагрузкам. Ключевым преимуществом является то, что гидравлические ясы могут создавать ударные силы в переменном диапазоне в пределах своих номинальных значений. Они также обычно имеют больший внутренний диаметр, чем механические ясы для данного размера инструмента.
Если позволяет время, гидравлический яс повторно взводится и снова срабатывает после завершения рабочего хода. Это делает их предпочтительными в скважинах с большим углом наклона или в горизонтальных скважинах, где может быть доступно ограниченное тяговое усилие. Однако это также может привести к непреднамеренному выстрелу в скважине, особенно на вертикальных участках.
Частое срабатывание может привести к перегреву гидравлической системы, что снижает вязкость жидкости, сокращает время рабочего хода и вызывает преждевременное срабатывание до достижения желаемого перенапряжения, что снижает силу удара.
Основным преимуществом механических ясов является то, что они срабатывают только при достижении заранее установленных пределов силы. Они более устойчивы к непреднамеренному возгоранию и имеют более длительный срок службы по сравнению с гидравлическими ясами.
Vigor предоставит вам надежное решение. Пожалуйста, свяжитесь с нами по адресу:info@vigorpetroleum.com.
