A צנצנת קידוחממירה את האנרגיה הפוטנציאלית המאוחסנת במחרוזת המקדחה המוארכת לאנרגיה קינטית. לאחר פעולת הצרימה מתרחשת, אנרגיה קינטית זו יוצרת גל פגיעה המעביר כוח צורם אל מחרוזת הקידוח התקוע, ועוזרת לשחרר אותו.
אנרגיית גל הפגיעה מתייחסת להאצת הכלי הצורם, בעוד שמשך הגל מתייחס לאורך מיתר המקדחה. מערכת היחסים ביניהם היא כדלקמן:
אנרגיה קינטית=1/2MV^2
כאשר M שווה למשקל של מחרוזת המקדחה מעל הצנצנת, ו-V היא מהירות הצנצנת במהלך הפגיעה.
ישנם שלושה סוגים עיקריים של כלי צורמים: צנצנות מכניות, צנצנות הידראוליות וצנצנות שילוב הידראוליות-מכניות.
צנצנות מכניות
מֵכָנִיצנצנות קידוחהשתמש בסדרה של קפיצים, מעצורים ומנגנוני שחרור כדי לייצר את הפגיעה הצורמת. הם צונחים כלפי מעלה כאשר משיכת היתר מגיעה למגבלה שנקבעה מראש וצנצנת כלפי מטה כאשר משיכת היתר מגיעה לגבול שנקבע מראש. הצנצנת מופעלת רק בגבולות מוגדרים אלה, שהם בדרך כלל מעל הכוחות שחווים במהלך קידוח רגיל. במהלך פעולות רגילות, הצנצנת המכנית נמצאת במצב ניטרלי או במצב משוך יתר על המידה, אך אף פעם לא נטען מראש לצנצנת כלפי מטה מכיוון שהדבר עלול לגרום נזק למחרוזת המקדחה שמתחת.
ניתן להגדיר את מנגנון השחרור על פני השטח או למטה, בהתאם לעיצוב הצנצנת. ישנם שני עיצובי צנצנות מכניות עיקריות:
1) סגנון קפיצי פיתול - אלה מועמסים מראש על פני השטח עבור עומסים צורמים כלפי מעלה ומטה. ירי צנצנות מופעל על ידי החלת וריאציות מומנט של 10-15% על מיתר המקדחה (מומנט יד שמאל מפחית משיכת יתר, יד ימין גדל).
2) שרוול מורחב עם חריצים וקפיצי תפס - העומס לירי של הצנצנת למטה מופחת על ידי הגדלת קצב משאבת הבוץ. הצנצנת המכנית של Anadrill EQ משתמשת בעקרון זה.
צנצנות הידראוליות
הידראוליצנצנות קידוחמורכב משני אזורי בוכנה המופרדים על ידי שסתום. כאשר מופעלים כוחות מתיחה או דחיסה כדי להפעיל את הצנצנת, נוזל באזור בוכנה אחד נדחס ונאלץ דרך נתיב זרימה מוגבל לתוך האזור השני. קצב הזרימה שולט בזמן הירי - כוחות גבוהים יותר נותנים זמני ירי מהירים יותר. מרחק מהלך זה נקרא "מכת כוח". כאשר מהלך הכוח מגיע לגבולו, הנוזל בלחץ יוצא דרך מעקף המאפשר לאזורי הבוכנה הדיפרנציאליים להשוות במהירות את הלחץ וההשפעה.
צנצנות הידראוליות אינן דורשות עומסי ירי מוגדרים מראש - כוח הירי הוא פרופורציונלי לעוצמת המשיכה או הדחיסה המופעלת. כוחות גבוהים יותר מניבים עומסי פגיעה גבוהים יותר. יתרון מרכזי הוא שצנצנות הידראוליות יכולות לייצר מגוון משתנה של כוחות צורמים במסגרת הדירוגים שלהם. יש להם גם בדרך כלל קטרים פנימיים גדולים יותר מאשר צנצנות מכניות עבור גודל כלי נתון.
אם הזמן יאפשר, צנצנת הידראולית תתניע מחדש ותירה שוב לאחר סיום פעולת הכוח. זה הופך אותם למועילים בבארות בזווית גבוהה או אופקיות שבהן עשויה להיות משיכה מוגבלת. עם זאת, זה יכול גם להוביל לירי בשוגג למטה, במיוחד בקטעים אנכיים.
ירי תכוף עלול להוביל להתחממות יתר הידראולית אשר מפחיתה את צמיגות הנוזל, מקצרת את זמן מהלכי הכוח, וגורמת לירי מוקדם לפני משיכת היתר הרצויה - הפחתת כוח הפגיעה.
היתרון העיקרי של צנצנות מכניות הוא שהן נדלקות רק כאשר מגיעים למגבלות הכוח המוגדרות מראש. הם עמידים יותר לירי בשוגג ובעלי חיים מבצעיים ארוכים יותר בהשוואה לצנצנות הידראוליות.
Vigor תספק לך פתרון אמין, אנא צור איתנו קשר בטלפוןinfo@vigorpetroleum.com.
