Poraputkien opas: Öljynporauslautan ja vesikaivojen koot, kierteet ja paino

Mitä ihmiset tarkoittavat "öljynporausputkella"

Öljynporauslautalla "putki" voi viitata useisiin putkimaisiin tuotteisiin: poraputkeen, koteloon, putkiin tai pintaputkiin. Porattaessa pyörivä putkimainen, joka yhdistää pinnan terään, on porausputki -poranterän keskiosa. Kotelo ja letkut asennetaan porausreikään ja pysyvät yleensä siellä; Poraputki valmistetaan ja puretaan toistuvasti, ja sen on kestettävä suurta vääntömomenttia, jännitystä, taipumista ja syklistä väsymistä.

Tämä opas keskittyy porausputki (mukaan lukien yleiset vesikaivonporauksessa käytetyt kokoonpanot, kuten mutakierto-, ilmakierto- ja DTH/kierto-ohjelmat).

Mistä poraputki on tehty

Poraputken "liitos" koostuu tyypillisesti putken rungosta ja kahdesta paksuseinäisestä päästä, joita kutsutaan työkaluliitoksiksi. Työkalun liitokset on hitsattu putken runkoon ja ne tarjoavat kestävät kierreliitokset toistuvaa lisäystä ja irtoamista varten.

• Putken runko: pitkä putkiosa (usein ~27–30 jalkaa alueella 2)
• Työkalun liitokset: raskaat päät, jotka kantavat kierteet ja vääntömomentin
• Tappi: uroskierteinen pää
• Laatikko: naaraskierteinen pää
• Pyörivä olkapääliitäntä: kartiomaiset kierteet sekä olake, joka tiivistää ja siirtää vääntömomentin

Koska työkalujen liitokset lisäävät merkittävästi metallia, kahdella kierteellä, joilla on sama putken ulkohalkaisija, voi olla merkityksellisesti erilainen "todellinen" paino liitostyylin ja häiriön geometrian mukaan. Luotettavin tapa on hoitaa putken runko ja liitosmassa erikseen kun tarkkuudella on väliä.

Kuinka poraputki määritetään (6 todella tarvitsemasi tiedot)

Tyypillinen nimitys, kuten "3-1/2 tuumaa, 13.3#, X-95, NC38, Range 2" koodaa poraputken mitat, lujuuden ja liitäntästandardin. Nämä ovat valintaa, yhteensopivuutta ja logistiikkaa varten tarvitsemasi tiedot.

1. Putken ulkohalkaisija (ulkohalkaisija), kuten 2-3/8", 2-7/8", 3-1/2", 4", 4-1/2", 5", 5-1/2", 6-5/8"
2. Nimellispaino (lb/ft), käytetään tunnistamiseen ja moniin suunnittelulaskelmiin
3. Seinämän paksuus ja ID (sisähalkaisija), jotka ohjaavat hydrauliikkaa ja putkirungon lujuutta
4. Luokka (myötölujuusperhe), kuten E-75, X-95, G-105, S-135
5. Pituusalue, tyypillisesti alue 1 (18–22 jalkaa), alue 2 (27–30 jalkaa), alue 3 (38–45 jalkaa)
6. Liitäntä/kierretyyppi, kuten NC, IF, FH tai REG (sekä vanhat versiot)

Useimpiin päätöksentekoon OD-luokan liitäntä ohjauksen yhteensopivuus ja mekaaniset rajat ID ohjaa hydrauliikkaa ja suorituskykyä muta- tai ilmajärjestelmissä.

Poraputkien koot ja painot (käytännön viite)

Alla olevassa taulukossa on kompakti viite tavallisille poraputkien ulkohalkaisijakoille ja tyypillisille nimellispainoille, tasapäiden painoille, ID:ille ja seinämänpaksuuksille. Käytä ID hydraulisia päätöksiä ja käyttöä varten nimellispaino/liitoksen kanssa logistiikka- ja merkkijonopainoarvioita varten, kun sinulla ei ole valmistajan yhteispainoja.

Käytännön sääntö: kun tarvitset nopean arvion ilman valmistajan liitostietoja, käytä suunnittelunumerona nimellispainoa × sauman pituutta ja lisää sitten BHA-komponentit. Käytä nosturinostoissa ja kuljetuksessa aina konservatiivisinta (raskaampaa) julkaistua painoa tarkan liitännän ja pituusalueen osalta.

Vesikaivoporaputki vs öljykentän poraputki

Vesikaivon poraus kattaa useita menetelmiä (mutakierto, ilmakierto, DTH-vasara). Monet koot menevät päällekkäin öljykentän porausputkien kanssa, mutta päätöksentekijät vaihtuvat.

Öljy ja kaasu (syvä/korkea kuorma)

• Korkeampi jatkuva vääntömomentti ja jännitys; enemmän altistumista väsymykselle
• Entistä enemmän standardointia, tarkastuksia ja jäljitettävyyttä
• Liitännät standardisoidaan usein yleisten pyörivien hartioiden ympärille

Vesikaivo / ympäristö / geoterminen

• Säikeen yhteensopivuus olemassa olevien subs/hammer/bit-järjestelmien kanssa hallitsee usein valintaa
• Yleisiä kokoja ovat 2-3/8" - 4-1/2" riippuen takkiluokasta ja syvyydestä
• Saumojen pituudet ja liitostyypit voivat vaihdella laajemmin toimittajan ja alueen mukaan

Käytännössä vesikaivon porausputkien valinta on usein yhteensopivuus etusijalla , kun taas öljykenttäohjelmat ovat usein kuormitussyklin ja standardien mukaisia.

Poraputken kierre: NC, IF, FH ja REG

Useimmissa poraputkien liitoksissa käytetään pyöriviä hartialiitoksia: kartiomaiset kierteet auttavat pistossa ja kohdistuksessa, ja olake tarjoaa ensisijaisen tiivisteen ja välittää vääntömomentin. Yhteys "perheillä" on merkitystä, koska ne määrittävät, mikä voi pariutua turvallisesti, mitä mittareita tarvitset ja mitä lisävarusteita on saatavilla.

Yhteiset perheet

• NC (numeroidut yhteydet) : laajalti käytetty ”numeroitu” pyörivä olkapääekosysteemi
• IF (sisäinen huuhtelu) : suunniteltu vähentämään yhteyden aiheuttamia sisäisiä rajoituksia
• FH (täysi reikä) : tarkoitettu säilyttämään suuremman sisäisen virtausalueen liitännän läpi
• REG (tavallinen) : havaitaan usein vastaamaan vanhoja tai vakiintuneita varastoja

Valintalogiikka: valitse IF/FH, kun priorisoit hydrauliikkaa ja minimoit rajoitukset, valitse NC, kun haluat laajan yhteensopivuuden ja yleisen työkalun, ja valitse REG, kun sinun on vastattava olemassa olevaa varastoa. Oikea valinta riippuu viime kädessä laitteesi vääntö-/takaisinvetokyvystä ja muusta työkalujonosta.

Vaihdettavuuden varoitus

Jotkut yhteydet voivat osittain pariutua, mutta eivät ole todellisuudessa vaihdettavissa. Jos langat "sopivat", mutta tuntuvat vääriltä, ​​vuotavat tai olkapäät eivät täsmää, pysähdy ja tarkista oikeilla mittareilla. Lähellä ottelu voi olla vaarallinen vääntömomentin ja jännityksen huoltoon.

Tuntemattoman poraputken kierteen tunnistaminen (kenttätyönkulku)

Kun perit putki- tai sekoitustoimittajia, kierteiden tunnistamisesta tulee nopein tapa välttää seisokit. Käytä tätä työnkulkua siirtyäksesi "tuntemattomasta pin/laatikosta" vahvistettuun yhteysperheeseen ja -kokoon.

1. Tarkista työkaluliitoksen merkinnät (liitäntätyyppi, koko, laatu on usein leimattu).
2. Mittaa työkalun liitoksen OD/ID ja vertaa tunnettuihin varaston mittoihin.
3. Käytä sävelkorkeusmittaria arvioidaksesi TPI:tä ja huomioidaksesi kartiomaisen käyttäytymisen.
4. Varmista oikeilla kierremittareilla aina, kun putki näkee merkityksellisen vääntömomentin/kireyden.
5. Jos epäilet "kaverit, mutta väärin" -skenaariota, älä pakota meikkaamaan – tarkista yhteensopivuus ensin.

Operatiivinen takeaway: mittauksen kustannukset ovat yleensä vähäpätöisiä verrattuna kustannuksiin sakka, vuodot, yhteyshäiriö tai juuttunut merkkijonotapahtuma .

Poraputken paino: määritelmät, kaavat ja esimerkit

"Poraputken paino" voi tarkoittaa putken rungon painoa, nimellispainoa tai keskimääräistä liitoksen painoa, mukaan lukien työkalun liitokset. Varmista aina, mitä määritelmää käytät, ennen kuin vertaat lainauksia tai lasket koukkumäärää.

Kolme painokäsitettä, jotka sinun tulee pitää erillään

• Suorapaino (lb/ft) : vain putken runko (ei sisällä liitosmassaa)
• Nimellispaino (lb/ft) : tunnistamiseen ja suunnitteluun käytetty vakionimeämiskäytäntö
• Nivelen paino (lb/nivel) : arvo, joka sopii parhaiten nosto-, kuljetus- ja yksityiskohtaiseen merkkijonoluetteloon

Nopea geometriaan perustuva putken painokaava

Jos tiedät ulkohalkaisijan ja ID:n (tuumaa), arvioi putken paino jalkaa kohti (teräs) seuraavasti: Paino (lb/ft) ≈ 2,673 × (OD² − ID²)

Toimiva esimerkki (2-3/8" ja ~1,815" ID)

OD² − ID² ≈ 2,35, joten paino ≈ 2,673 × 2,35 ≈ 6,27 lb/ft , joka on linjassa viitetaulukoiden tyypillisten tasapään arvojen kanssa.

lb/ft painoon niveltä ja nauhapainoa kohti

• Paino niveltä kohti (ilma) ≈ (lb/ft) × (nivelen pituus jalkoina)
• Langan paino (ilma) ≈ kaikkien nivelten BHA-komponenttien painojen summa
• Nesteessa kelluvuus vähentää tehokasta koukkukuormaa; älä käytä poijulla varustettua painoa nostamiseen/kuljetukseen

Turvallista käsittelyä varten: käytä ilmapainoa ja konservatiivisia julkaistuja nivelpainoja . Porausmekaniikka: laske poijulla varustettu koukkukuorma käyttämällä nestejärjestelmän asianmukaista kelluvuuskerrointa.

Oikean poraputken valinta (valinnan tarkistuslista)

Käytä tätä tarkistuslistaa löytääksesi porausputkiohjelman, joka vastaa laitteistosi rajoja, porausmenetelmää ja liitäntäekosysteemiä.

Vaihe 1: Aloita rajoituksista

• Laitteen vääntömomentti (pyörivä/yläkäyttö)
• Maksimi koukkukuorma/takaisinveto ja maston rajat
• Tavoitteen syvyys, jalan vakavuus ja odotettu väsymysaltistus
• Reiän koko, hydrauliikka (ID) ja porausneste/ilmaohjelma
• Vaadittu säikeen yhteensopivuus olemassa olevien subs/BHA:n kanssa

Vaihe 2: Valitse ulkohalkaisija ja seinä (hydrauliikka vs. vahvuus)

Pienemmät OD-jonot ovat yleisiä pienemmissä laitteissa ja matalammissa ohjelmissa; Suuremmat OD kielet lisäävät jäykkyyttä ja vääntökapasiteettia, mutta lisäävät painoa ja kustannuksia. Jos hydrauliikka rajoittaa (painehäviöt, ilmamäärä), priorisoi ID:n jatkuvuus ja yhteystyyli.

Vaihe 3: Valitse luokka (voimaperhe)

Korkeampi laatu lisää myötölujuutta, mutta ei automaattisesti ratkaise väsymis- tai käyttökäytäntöön liittyviä ongelmia. Valitse luokka jännitys-/vääntömomenttivaatimusten, syvyyden ja tarkastusten perusteella.

Vaihe 4: Standardoi liitännät

Nopein tapa vähentää seisokkeja on standardoida yksi yhteensopiva liitäntäperhe ja tarkistaa varastot oikeilla mittareilla. Sekalangat ovat ennustettavissa oleva vikatila sekä öljykenttien että vesilähteiden toiminnassa.

Käsittely ja huolto vikojen ehkäisemiseksi

Useimmat poraputkien ongelmat juontavat juurensa kierre- ja olakevaurioihin, saastumiseen, väärään lisävääntömomenttiin tai tarkastusten ohittamiseen. Nämä ongelmat ilmenevät ryppyinä, vuotoina, heikkona meikinä, huuhtoutumisena, väsymishalkeamia ja yhteyshäiriöinä.

• Käytä langansuojaimia säilytykseen ja kuljetukseen
• Pidä langat puhtaina; käytä asianmukaisia yhdiste- ja käsittelymenetelmiä
• Tee liitännät oikealle vääntömomentille kalibroiduilla laitteilla
• Tarkasta säännöllisesti huuhtoutumisen, halkeamien ja liiallisen kulumisen havaitsemiseksi ajoissa

Toiminnan johtopäätös: kurinalainen käsittely ja tarkastus tuo suurimmat luotettavuuden lisäykset – usein enemmän kuin laadun vaihtaminen tai putken kokoa lisääminen.