تجهیزات حفاری نفت—پاور سویول

تعریف:

سوئیچ برقی قطعه کلیدی سیستم چرخان دکل حفاری نفت است و شکل اولیه دکل حفاری با محرک بالایی را نشان می‌دهد و معمولاً در پایین یک سوئیچ متعارف قرار دارد.

این دستگاه از طریق یک موتور هیدرولیکی/پنوماتیکی داخلی یا موتور جریان مستقیم (DC)، چرخش لوله حفاری را به‌صورت مستقیم به حرکت درمی‌آورد و قابلیت تطبیق با محدوده وسیعی از سرعت‌ها و گشتاورها را دارد. این دستگاه می‌تواند جایگزین میزهای دوار سنتی، کلی و اتصالات کلی شود. ساختار آن شامل یک واحد قدرت، پمپ هیدرولیکی و سیستم کنترل است. برخی از مدل‌ها از فناوری محرک مستقیم موتور سنکرون آهنربای دائمی بهره می‌برند و با یک دستگاه جلوگیری از انفجار داخلی (BOP) برای محافظت در برابر انفجار در چاهک پایینی مجهز شده‌اند.

دکل‌های حفاری که با یک چرخ قدرتی مجهز شده‌اند، از میز دوار متداول در دکل حفاری استفاده نمی‌کنند و همچنین از کابل‌های کلی یا اتصالات کلی نیز بهره نمی‌برند. گشتاور چرخشی توسط یک موتور هیدرولیکی/پنوماتیکی یا موتور جریان مستقیم (DC) درون چرخ قدرتی تأمین می‌شود. این سیستم برای محدوده وسیعی از ترکیب‌های سرعت و گشتاور مناسب است و یک سیستم درایوی ساده از نوع بالایی محسوب می‌شود.

اجزای اساسی:

به‌طور عمده با سیستم هیدرولیک کار می‌کند و معمولاً شامل یک واحد قدرت، پمپ هیدرولیک، مخزن روغن، سیستم کنترل، خطوط هیدرولیک و یک سر چرخان دارای قابلیت انتقال نیرو (بدنه سوئیچ برقی) است. در بارهای سبک یا عملیات خاص (غیر از چاه‌های معمولی با قطر زیاد)، می‌تواند به جای سوئیچ‌های معمولی، کلی‌ها، هسته‌گیرهای مربعی و میزهای چرخان برای به حرکت درآوردن رشته لوله حفاری استفاده شود.

کاربردها:

استفاده از سوئیچ‌های برقی در دکل‌های تعمیراتی و ناوگان حفاری سوار بر کامیون، معایب دکل‌های زنجیری عمودی را رفع کرده و کارایی حفاری را افزایش می‌دهد. همچنین برای عملیات حفاری با قطر کم و نمونه‌برداری از لوله‌های بلند مناسب است.

تفاوت بین سوئیچ برقی و سوئیچ چرخان:

سوئیچ برقی یک «منبع نیرو» است که به‌صورت فعال لوله حفاری را به چرخش درمی‌آورد، در حالی که سوئیچ معمولی صرفاً یک «کانال» غیرفعال برای نگه‌داری و انتقال گل حفاری است.

یک سوئیچ توان به‌صور گردان مستقیماً لوله حفاری را از طریق یک موتور هیدرولیکی/پنوماتیکی داخلی یا موتور الکتریکی به حرکت درمی‌آورد و دامنه وسیعی از سرعت‌ها و گشتاورها را فراهم می‌کند. این قطعه، جزء اصلی دستگاه حفاری با سیستم گردان بالایی (top-drive) است. این دستگاه معمولاً همراه با رشته حفاری استفاده می‌شود و زمان اتصال تکی نرده‌ها را تا ۲/۳ کاهش می‌دهد، سرعت حفاری را ۲۰ تا ۵۰ درصد افزایش می‌دهد و امکان چرخش رشته حفاری و گردش مایع حفاری را در هر ارتفاعی فراهم می‌کند که باعث انعطاف‌پذیری بیشتر در کار با بخشهای پیچیده چاه می‌شود. ساختار آن پیچیده است و شامل یک واحد توان، پمپ هیدرولیکی و سیستم کنترل می‌شود؛ برخی مدل‌ها همچنین مجهز به دستگاه جلوگیری از انفجار داخلی هستند.

سوئیچ حفاری متعارف عمدتاً نقش نگهدارنده دارد و از طریق یک حلقه بلندکننده از قلاب بلوک متحرک آویزان می‌شود. وظایف اصلی آن شامل آویزان کردن رشته حفاری، تحمل فشار حفاری و انتقال مایع حفاری با فشار بالا از طریق لوله مرکزی است. این دستگاه از میز چرخان و یک کلی برای تأمین نیروی چرخشی استفاده می‌کند و از نظر ساختاری متشکل از لوله گوزنی، لوله مرکزی، یاتاقان اصلی، مجموعه شستشو، پوسته خارجی و حلقه بلندکننده است.