สิ่งที่ท่อเจาะต้องพกติดตัว
ท่อเจาะเป็นสมาชิกท่อของสายเจาะ โดยจะส่งการหมุนและแรงบิดจากพื้นผิวไปยังบิต รับน้ำหนักของสายที่ต่ำกว่าจุดที่เป็นกลาง และเป็นช่องทางภายในสำหรับการเจาะของเหลว ในการให้บริการ จะเห็นถึงความตึงเครียด การบิด การโค้งงอเมื่อผ่านขาสุนัข แรงดันภายในจากเสาโคลน แรงดันภายนอกจากหลุมเจาะ และการสั่นสะเทือน ความเหนื่อยล้ามากกว่าการโอเวอร์โหลดแบบคงที่คือสาเหตุตามปกติของความล้มเหลว ซึ่งเป็นเหตุว่าทำไมข้อกำหนดด้านคุณสมบัติทางกลจึงต้องอ่านร่วมกับกฎการตรวจสอบและการจัดการสำหรับสตริงเสมอ
คุณสมบัติทางกลของตัวท่อเจาะระบุไว้ใน API 5D และข้อต่อเครื่องมือที่เชื่อมเข้ากับปลายระบุไว้ใน API Spec 7-1 API RP 7G ให้ข้อมูลขนาดและประสิทธิภาพที่ใช้สำหรับการออกแบบสตริง รวมถึงตารางค่าแรงบิดและค่าความต้านทานแรงดึง
เกรดตัวถังและคุณสมบัติทางกล
| ระดับ | ช่วงความแรงของผลผลิต, psi | ช่วงความแข็งแรงของผลผลิต MPa | ความต้านทานแรงดึงขั้นต่ำ psi | ความต้านทานแรงดึงขั้นต่ำ MPa |
|---|---|---|---|---|
| E75 | 75,000 ถึง 105,000 | 517 ถึง 724 | 100,000 | 689 |
| X95 | 95,000 ถึง 125,000 | 655 ถึง 862 | 105,000 | 724 |
| G105 | 105,000 ถึง 135,000 | 724 ถึง 931 | 115,000 | 793 |
| S135 | 135,000 ถึง 165,000 | 931 ถึง 1,138 | 145,000 | 1,000 |
แต่ละเกรดถูกกำหนดโดยความแข็งแรงของผลผลิตขั้นต่ำและความแข็งแรงของผลผลิตสูงสุดที่ทำให้วัสดุอยู่ภายในแถบความแข็งแรงที่ควบคุม บวกกับความต้านทานแรงดึงขั้นต่ำ สายมีความสำคัญพอๆ กับค่าต่ำสุด: ช่วงการทำงานที่แคบลงทำให้สามารถคาดเดาพฤติกรรมของแรงบิด การยืดตัว และความล้าจากสายหนึ่งไปยังอีกสายหนึ่งได้มากขึ้น การยืดตัวขั้นต่ำที่วัดเป็น 2 นิ้วและข้อกำหนดด้านความแข็งยังระบุอยู่ในข้อกำหนดเฉพาะสำหรับแต่ละเกรดด้วย
ความหนาของผนัง โครงสร้างที่ไม่ปกติ และขนาดท่อยังควบคุมกำลังการผลิตอีกด้วย ท่อคว่ำภายในมีผนังหนากว่าความยาวที่ควบคุมได้ด้านหลังข้อต่อเครื่องมือแต่ละชิ้น เพื่อคืนพื้นที่หน้าตัดซึ่งเป็นส่วนที่เอาโลหะออกสำหรับการเชื่อม และจุดที่ความเค้นดัดงอกระจุกตัวอยู่ระหว่างการหมุน
ข้อกำหนดทางกลของข้อต่อเครื่องมือ
ข้อต่อของเครื่องมือถูกหลอม อบชุบด้วยความร้อน และเชื่อมด้วยแรงเสียดทานกับตัวท่อ ได้รับการตกแต่งในเกรดความแข็งแรงครากขั้นต่ำ 120,000 psi หรือ 827 MPa และมีการควบคุมความแข็งเพื่อให้ด้ายต้านทานการครูด และไหล่ต้านทานการเสียรูปในระหว่างการประกอบและขาดซ้ำๆ ข้อกำหนดด้านความต้านทานแรงดึง ความแข็ง และความเหนียว พร้อมด้วยการวัดเกลียวได้รับระบุไว้ใน API Spec 7-1 และค่าแรงบิดและความสามารถในการดึงแรงดึงที่ใช้ในการออกแบบมาจาก API RP 7G
สิ่งที่เปลี่ยนแปลงตัวเลขในการให้บริการ
การสึกหรอ: การลดขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกจากการหมุนกับโครงจะช่วยลดส่วนและลดทั้งแรงดึงและแรงบิด
การกัดกร่อน: รูพรุนภายในและภายนอกทำหน้าที่เป็นตัวเพิ่มความเครียด และลดอายุการใช้งานของความเมื่อยล้ามากกว่าที่จะลดความแข็งแรงคงที่
บริการที่มีรสเปรี้ยว: การแตกร้าวด้วยความเค้นซัลไฟด์จะควบคุมการเลือกเกรด และความแข็งคือการควบคุมภาคสนามในทางปฏิบัติ
อุณหภูมิ: อุณหภูมิที่สูงขึ้นจะลดความแข็งแรงของผลผลิต ในขณะที่อุณหภูมิต่ำจะเพิ่มความเสี่ยงต่อพฤติกรรมเปราะ
ความเสียหายทางกลไก: รอยเลื่อน รอยที่คีบ รอยบุบ และการโก่งงอเฉพาะจุดจะเปลี่ยนสภาวะความเครียดและเป็นเหตุให้ต้องดาวน์เกรดหรือปฏิเสธข้อต่อ
การตรวจสอบและตรวจสอบ
แต่ละล็อตการบำบัดความร้อนได้รับการตรวจสอบโดยการทดสอบแรงดึงตามมาตรฐาน ASTM A370 ร่วมกับการทดสอบความแข็ง และการทดสอบแรงกระแทก ตามที่ระบุไว้ การตรวจสอบความยาวเต็มของท่อใหม่และที่ใช้แล้วดำเนินการโดยการตรวจสอบทางแม่เหล็กไฟฟ้าเพื่อหาข้อบกพร่องตามขวางและตามยาว การวัดความหนาของผนังอัลตราโซนิก การตรวจสอบอนุภาคแม่เหล็กของข้อต่อเครื่องมือ และการวัดเส้นผ่านศูนย์กลางภายใน ผลลัพธ์สามารถตรวจสอบย้อนกลับไปยังหมายเลขความร้อนและออกให้พร้อมกับใบรับรองวัสดุ
คำถามที่พบบ่อย
ถาม: เหตุใดจึงต้องระบุกำลังรับผลผลิตสูงสุดและค่าขั้นต่ำด้วย
ขีดจำกัดบนที่มีการควบคุมจะรักษาวัสดุให้อยู่ในแถบความแข็งแรง เพื่อให้สามารถคาดการณ์พฤติกรรมของแรงบิด การยืดตัว และความล้าได้ และหลีกเลี่ยงโครงสร้างที่แข็งแรงเกินไปที่จะถ่ายโอนความเค้นจากการโค้งงอไปยังข้อต่อของเครื่องมือมากขึ้น
ถาม: ควรเลือกเกรดใดสำหรับบ่อที่มีความลึกและมีความเบี่ยงเบนสูง
เกรดที่มีความแข็งแรงสูงกว่า เช่น G105 และ S135 จะถูกเลือกโดยควบคุมแรงดึงและแรงบิด ในขณะที่ตัวเลือกสุดท้ายยังขึ้นอยู่กับของเหลวที่เจาะ การมีอยู่ของไฮโดรเจนซัลไฟด์ และโปรแกรมการตรวจสอบสำหรับเชือกด้วย
ถาม: ความหนาของผนังเปลี่ยนคุณสมบัติทางกลของเกรดหรือไม่
เกรดจะกำหนดระดับความแข็งแรงของวัสดุ ในขณะที่ความหนาของผนังและการออกแบบที่ไม่ปกติจะกำหนดความสามารถในการรับน้ำหนักของข้อต่อ ท่อ 2 ท่อที่มีเกรดเดียวกันแต่มีผนังหรือผนังต่างกันจะมีความสามารถในการรับแรงดึงและแรงบิดต่างกัน
ถาม: ควรมีการตรวจสอบท่อเจาะบ่อยแค่ไหนในการให้บริการ?
ช่วงเวลาการตรวจสอบถูกกำหนดโดยโปรแกรมการขุดเจาะของผู้ปฏิบัติงานและตามความร้ายแรงของการบริการ หลุมมุมสูง การทำงานที่มีกรด และแรงบิดสูง โดยปกติแล้วต้องใช้ระยะเวลาที่สั้นลงและขอบเขตการตรวจสอบที่สมบูรณ์ยิ่งขึ้น
ถาม: ตัวท่อและเกรดข้อต่อเครื่องมือแตกต่างกันอย่างไร?
ตัวท่อถูกจ่ายให้กับหนึ่งในเกรดท่อเจาะใน API 5D ในขณะที่ข้อต่อเครื่องมือเป็นการตีแยกต่างหากที่จ่ายให้กับข้อกำหนดของ API Spec 7-1 รวมถึงขีดจำกัดความแข็งแรงและความแข็งของผลผลิตขั้นต่ำของตัวเอง
ถาม: เอกสารใดบ้างที่ควรมาพร้อมกับการจัดส่งท่อเจาะ
ใบรับรองวัสดุที่แสดงหมายเลขความร้อน เกรด ขนาด ความหนาของผนัง ผลแรงดึงและความแข็ง พร้อมด้วยบันทึกการตรวจสอบ และใบรับรองการปล่อยของบุคคลที่สาม (หากมี)
