A forma mais aterrorizante detubo de perfuraçãoA falha é fratura.Frature Fraturas de um tubo de perfuração durante a perfuração guiada ou direcional para a instalação do oleoduto, ela pode afetar severamente o projeto - não apenas causando perdas econômicas, mas também adiando os horários e a reputação prejudicial, com consequências inimagináveis. Portanto, as empresas de construção devem aprender a selecionar e usar corretamente os tubos de perfuração, enquanto os fabricantes devem entender os requisitos especiais para tubos de perfuração em engenharia sem valas e produzir tubos com alta resistência, elasticidade e confiabilidade.
Causas de falha do tubo de perfuração (principalmente fratura): Além de problemas de qualidade inerentes, a operação inadequada durante a construção é a principal causa de falha do tubo de perfuração.
1. Formas e causas principais de falha do tubo de perfuração
Os tubos de perfuração usados na perfuração guiada ou direcional são submetidos não apenas a forças de tração e torção significativas, mas também às forças flexíveis. Ao passar por seções curvas, o tubo de perfuração é forçado a dobrar, com o arco interno sob tensão compressiva e o arco externo sob tensão de tração. À medida que o tubo de perfuração gira na seção curva, o corpo do tubo experimenta tensões de tração e compressão alternadas e menor o raio de curvatura do poço, maior essas tensões alternadas. Pesquisas mostram que, uma vez que essas tensões alternadas atinjam um certo limiar, elas podem induzir rachaduras de fadiga facilmente no tubo de perfuração. Inicialmente, essas rachaduras de fadiga são extremamente pequenas e difíceis de detectar a olho nu, mas se propagam rapidamente, levando a fraturas frágeis repentinas. Os testes confirmam que a fratura por fadiga devido a tensões alternadas é a principal causa de falha do tubo de perfuração em aplicações sem valas. Muitos casos de fratura de tubos de perfuração durante operações de perfuração guiadas apóiam essa conclusão.
Atualmente, enquanto algumas equipes de construção sem valas na China são empresas profissionais experientes e altamente qualificadas, muitas outras são grupos montados às pressas, sem experiência em construção ou conhecimento técnico. Alguns podem nem entender o conceito de raio de curvatura para tubos de perfuração (ou furos), e seu envolvimento na construção sem valas é um importante fator humano que contribui para as fraturas de tubos de perfuração.
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Com base na análise das causas de falha do tubo de perfuração, além do desgaste normal, a falha anormal pode ser atribuída a dois fatores: operação do trabalhador e qualidade do tubo de perfuração. Portanto, podemos evitar uma falha anormal, melhorando a qualidade do tubo de perfuração e padronizando as práticas operacionais.
3. Melhorando a qualidade dos tubos de perfuração
(1) Seleção de materiais de tubulação de perfuração: Para se adaptar à análise de tensão da perfuração guiada e direcional na tecnologia sem valas, o corpo do tubo de perfuração deve ter alta resistência à tração, boa resistência à flexão e resistência ao impacto. O material do corpo do tubo deve ser média - Liga de carbono tubo de aço sem costura. Os elementos da liga devem conter Cr, MO e outros elementos para melhorar a resistência à tração e impactar a tenacidade do material, e conter Mn, Si e outros elementos para melhorar a elasticidade (ou seja, resistência à flexão) do material. Às vezes, também contém quantidades de rastreamento de B, V e outros elementos para melhorar a hardenabilidade do material. Os materiais comuns do corpo do tubo incluem: 36mn2V, 35crmo, 42mnmo7, 35crmnsi, 45mnmob.
A uniformidade da espessura da parede e os defeitos de rolamento de tubos de aço sem costura também são fatores importantes que afetam a qualidade dos tubos de perfuração. A uniformidade da espessura da parede dos tubos de aço enrolada por pequenas fábricas de aço é ruim e são propensas a rachaduras longitudinais na espessura da parede mais fina sob alto torque. Alguns tubos de aço têm defeitos como peles pesadas e orifícios de ar, o que pode facilmente fazer com que o tubo de perfuração quebre ou vaze nesses locais.
A articulação do tubo de perfuração tem a tensão mais complexa, e o material da articulação requer propriedades mecânicas altas abrangentes. As juntas de tubo de perfuração são feitas principalmente de estoque de barras de 35crmo ou 42crmo, mas materiais articulares forjados podem melhorar bastante suas propriedades mecânicas abrangentes.
(2) Seleção da tecnologia de processamento: Atualmente, os tubos de broca domésticos podem ser divididos em três tipos de acordo com a tecnologia de processamento: tubos de broca integralmente forjados (referidos como tubos de broca integral), tubos de broca soldados de fetwerd ({2}} tubulações de broca de fricção) e tubos de broca simples ({2}}}}--, os tubos de broca) e os tubos de broca de soldados.
(3) Tratamento das seções espessadas da perturbação: Seja um tubo de perfuração integral ou um tubo de broca soldado da transição -, a qualidade da seção de transição entre a parte espessa da perturbação e a parte espessada da perturbação não -}} é o principal fator que afeta a qualidade de perturbação. A seção de transição deve ter comprimento suficiente, transição de espessura de parede uniforme e lisa e sem rugas. Após a perturbação, o corpo do tubo é melhor sujeito ao tratamento geral de extinção e temperamento para eliminar o estresse interno da seção de transição e melhorar seu desempenho mecânico abrangente.
(4) Tipo de estrutura articular
um. Groove de dispersão do estresse: pesquisas experimentais mostram que a fratura por fadiga de tubos de perfuração guiados e direcionais sem valas sob estresse de flexão cíclica é o principal modo de falha dos tubos de perfuração, e essa falha ocorre principalmente na raiz da articulação masculina ou na raiz do fio da articulação masculina. Projetar uma ranhura de dispersão de tensão na raiz da articulação masculina do tubo de perfuração pode efetivamente reduzir a concentração de tensão nesse local, melhorando assim sua resistência à flexão. Além disso, aumentar o diâmetro da rosca o máximo possível, projetar roscas cônicas e aumentar o raio da raiz da rosca também pode melhorar significativamente a resistência de flexão na raiz da junta masculina do tubo de broca.
b. Estrutura de "ombro duplo": a estrutura SO - chamada "ombro duplo" significa que, quando os fios masculinos e femininos do tubo de perfuração são apertados, o final do fio feminino e o ombro do fio masculino estão em contato próximo e, ao mesmo tempo, o ombro interno do fio feminino também está em contato próximo com o final do final do sexo masculino. A dificuldade de processamento dos tubos de broca de estrutura de "ombro duplo" é alto, mas comparado aos tubos de perfuração "ombro único", ele tem muitas vantagens:
(1) Bom efeito de vedação O fluido de perfuração precisa passar por duas superfícies de vedação ao vazar de dentro para o exterior, e a resistência ao vazamento é grande.
(2) Pode suportar um torque maior O tubo de perfuração "ombro duplo" fornece dois ombros de torque anti -{1}}, e a área de contato total dos ombros é muito maior que a dos tubos de perfuração comum, portanto, o torque que ela pode suportar também é muito maior que o dos tubos de perfuração comum.
(3) Melhore a vida útil do tubo de perfuração Os tubos de perfuração geralmente falham porque a articulação se desgasta e a extremidade da linha feminina se torna mais fina e é queimada pelo fio masculino, fazendo com que todo o tubo de perfuração falhe. Depois que a junta do tubo de perfuração "ombro duplo" é gravemente usado, o ombro interno ainda funciona de maneira eficaz e o tubo de perfuração ainda pode continuar sendo usado.
(4) Tratamento da superfície dos fios: o tratamento de nitretação da superfície da rosca pode efetivamente impedir a aderência da linha e também melhorar a resistência ao desgaste dos roscas, estendendo assim sua vida útil. A espessura da camada de nitragem é geralmente de 0,2 ~ 0,3 mm. Se a espessura for muito grande, é provável que ocorram rachaduras quebradiças. Se a espessura for muito pequena, o efeito anti --} será ruim. Os tubos de perfuração integral não podem ser nitrenos e, em vez disso, é usado um tratamento fosfatador mais fino.
(5) Precisão do processamento de encadeamentos: Os encadeamentos de junta devem ser processados em um torno CNC com a formação de ferramentas de girar roscas para garantir a intercambiabilidade dos tubos de broca. A distância apertada dos encadeamentos da junta deve ser controlada dentro de um intervalo razoável para garantir um bom engajamento da rosca.
4. Melhoria da tecnologia de construção
(1) Operação padronizada: Durante a construção, a força de tração permitida, o torque e o raio de curvatura de vários tubos de perfuração devem ser seguidos estritamente. Para empresas de construção, apenas usando tubos de perfuração de acordo com as especificações podem ser evitadas falhas anormais dos tubos de perfuração.
(2) O papel dos tubos de transição: durante o processo de arrecadação e puxão do tubo, o raio de curvatura do tubo de broca conectado ao bit de inclinação provavelmente será muito menor que o raio projetado de curvatura do orifício, isto é, r<
(3) Prevenção da instabilidade do tubo de perfuração: o tubo de perfuração é uma haste esbelta na mecânica e tem uma tendência a se tornar instável sob pressão. Portanto, durante o estágio de construção do orifício do piloto, o tubo de perfuração no estado livre deve ser contido para impedir que o tubo de perfuração se torne instável e flexível e falhe durante o processo de empurrar da deflexão. A instabilidade do tubo de perfuração ocorre principalmente na seção do tubo de perfuração entre o grampo da plataforma e o ponto de entrada. A duração desta seção deve ser minimizada o máximo possível, ou medidas de restrição apropriadas devem ser tomadas. Para evitar a instabilidade do tubo de perfuração, o comprimento livre do tubo de perfuração geralmente deve ser inferior a 20 vezes o diâmetro do tubo de perfuração.
(4) O uso do óleo de rosca: alto - O óleo de rosca de qualidade pode efetivamente impedir a rosca do tubo de perfuração, reduzir o torque de fuga e reduzir o desgaste da superfície da linha.
(5) O uso do fluido de descarga: ao perfurar em camadas de areia e cascalho, a lama de qualidade alta - deve ser usada como fluido de descarga. A lama forma uma pele de lama na parede externa do tubo de perfuração, que tem um efeito lubrificante, pode reduzir o torque de perfuração, reduzir o desgaste do tubo de perfuração e desempenhar um papel muito importante na proteção do tubo de perfuração.
(6) Inspeção dos tubos de perfuração: Após o tubo de perfuração ter sido usado por um período de tempo, o desgaste, a flexão e os arranhões da superfície do tubo de perfuração devem ser verificados e os tubos de perfuração com desgaste excessivo, flexão óbvia e arranhões profundos de superfície devem ser eliminados no tempo. Atenção especial deve ser dada à condição de desgaste da seção de transição perturbada, pois essa área geralmente é mais propensa a usar e diminuir, levando à fratura.
