La forma più terrificante ditubo di perforazioneIl fallimento è una frattura. Una volta che un tubo di perforazione fratture durante la perforazione guidata o direzionale per l'installazione della pipeline, può influire fortemente sul progetto - non solo causando perdite economiche, ma anche ritardando gli orari e la reputazione dannosa, con conseguenze inimmaginabili. Pertanto, le società di costruzioni devono imparare come selezionare e utilizzare adeguatamente i tubi di perforazione, mentre i produttori devono comprendere i requisiti speciali per i tubi di perforazione nell'ingegneria senza trench e produrre tubi con alta resistenza, elasticità e affidabilità.
Cause di guasto del tubo di perforazione (principalmente frattura): A parte problemi di qualità intrinseca, il funzionamento improprio durante la costruzione è la causa principale del fallimento del tubo di perforazione.
1. Forme principali e cause di guasto del tubo di perforazione
I tubi di perforazione utilizzati nella perforazione senza trincea guidata o direzionale sono soggetti non solo a forze di trazione e torsionale significative, ma anche alle forze flettenti. Quando si passa attraverso le sezioni curve, il tubo di perforazione è costretto a piegarsi, con l'arco interno sotto lo stress di compressione e l'arco esterno sotto stress di trazione. Man mano che il tubo di perforazione ruota nella sezione curva, il corpo del tubo sperimenta sollecitazioni di trazione e compressione alternanti e più piccolo è il raggio di curvatura del pozzo, maggiori sono queste sollecitazioni alternate. La ricerca mostra che una volta che queste sollecitazioni alternate raggiungono una certa soglia, possono facilmente indurre fessure di fatica nel tubo di perforazione. Inizialmente, queste crepe di affaticamento sono estremamente piccole e difficili da rilevare ad occhio nudo, ma si propagano rapidamente, portando alla fine a una frattura fragile improvvisa. I test confermano che la frattura della fatica dovuta a sollecitazioni alterni è la causa principale del guasto del tubo di perforazione nelle applicazioni senza trincea. Molti casi di frattura del tubo di perforazione durante le operazioni di perforazione guidate supportano questa conclusione.
Attualmente, mentre alcuni team di costruzione senza trench in Cina sono aziende professionali esperte e altamente qualificate, molti altri sono gruppi assemblati in fretta senza esperienza di costruzione o conoscenze tecniche. Alcuni potrebbero non comprendere nemmeno il concetto di raggio di curvatura per tubi di perforazione (o fori) e il loro coinvolgimento nella costruzione senza trincea è un importante fattore umano che contribuisce alle fratture dei tubi di perforazione.
2. Misure per prevenire il guasto del tubo di perforazione anormale
Sulla base dell'analisi delle cause di fallimento del tubo di perforazione, a parte l'usura normale, il fallimento anormale può essere attribuito a due fattori: funzionamento del lavoratore e qualità del tubo di perforazione. Pertanto, possiamo prevenire un fallimento anormale migliorando la qualità dei tubi e standardizzando le pratiche operative.
3. Migliorare la qualità dei tubi di perforazione
(1) Selezione di materiali per tubi di perforazione: per adattarsi all'analisi dello stress della perforazione guidata e direzionale nella tecnologia senza trincea, il corpo del tubo di perforazione dovrebbe avere un'elevata resistenza alla trazione, una buona resistenza alla flessione e resistenza all'impatto. Il materiale del corpo del tubo dovrebbe essere medio - tubo di acciaio senza saldatura in lega di continuità in lega di carbonio. Gli elementi in lega dovrebbero contenere CR, MO e altri elementi per migliorare la resistenza alla trazione e la tenacità dell'impatto del materiale e contenere MN, SI e altri elementi per migliorare l'elasticità (cioè la resistenza alla flessione) del materiale. A volte contiene anche tracce di B, V e altri elementi per migliorare l'indignabilità del materiale. I materiali del corpo del tubo comune includono: 36mn2v, 35crmo, 42mnmo7, 35crmnsi, 45mnmob.
L'uniformità dello spessore della parete e i difetti di rotolamento dei tubi in acciaio senza cuciture sono anche fattori importanti che influenzano la qualità dei tubi di perforazione. L'uniformità dello spessore della parete dei tubi in acciaio arrotolato da piccole acciaierie è scarsa e sono soggette a crepe longitudinali allo spessore più sottile della parete sotto la coppia elevata. Alcuni tubi in acciaio hanno difetti come la pelle pesante e i fori d'aria, che possono facilmente causare la rottura o la perdita del tubo di perforazione in queste posizioni.
L'articolazione del tubo di perforazione porta la sollecitazione più complessa e il materiale articolare richiede elevate proprietà meccaniche complete. I giunti a tubo di perforazione sono per lo più realizzati in stock a barre da 35 crmo o 42 crmo, ma i materiali articolari falsi possono migliorare notevolmente le loro proprietà meccaniche complete.
(2) Selezione della tecnologia di elaborazione: attualmente, i tubi di perforazione senza trincea domestici possono essere divisi in tre tipi in base alla tecnologia di elaborazione: tubi di perforazione forgiati integralmente (indicati tubi di perforazione integrali), tubi di perforazione saldati da tubi da ghvill saldati a frizione (indicati tubi da ghvill saldati per fusti per figurano a frizione (indicati tubi da ghvill saldati per fusti per fritte (indicati da ghigliottatura da ghvill per fusti per figurano a frizione rotta (2}} tubi di perforazione saldati per figurano da ghisa (rifati per il drill saldati da ghisa (rifati per il drill saldati da ghisa).
(3) Trattamento di sezioni disbattete sconvolte: che si tratti di un tubo di perforazione integrale o di un tubo di perforazione saldato -, la qualità della sezione di transizione tra la parte disordinata e la parte non addensata non {{2- è il fattore principale che colpisce la qualità sconvolgente. La sezione di transizione dovrebbe avere una lunghezza sufficiente, una transizione di spessore della parete liscia e nessuna rughe. Dopo aver sconvolto, il corpo del tubo è meglio sottoposto a un trattamento complessivo di tempra e tempra per eliminare lo stress interno della sezione di transizione e migliorare le sue prestazioni meccaniche complete.
(4) Tipo di struttura articolare
UN. Scanalatura di dispersione dello stress: la ricerca sperimentale mostra che la frattura della fatica dei tubi di perforazione guidati e direzionali senza trincea sotto lo stress ciclico è la principale modalità di fallimento dei tubi di perforazione e questo fallimento si verifica principalmente alla radice dell'articolazione maschile o alla radice del filo congiunto maschile. La progettazione di una scanalatura di dispersione di stress alla radice dell'articolazione maschile del tubo di perforazione può ridurre efficacemente la concentrazione di stress in questa posizione, migliorando così la sua resistenza alla flessione. Inoltre, l'aumento del diametro del filo il più possibile, la progettazione di fili affusolati e l'aumento del raggio della radice della filo può anche migliorare significativamente la resistenza di flessione alla radice del giunto maschile del tubo di perforazione.
B. Struttura "a doppia spalla": la struttura SO - chiamata "doppia spalla" significa che quando i fili maschili e femminili del tubo di perforazione sono serrati, la fine del filo femminile e la spalla del filo maschile sono a stretto contatto e allo stesso tempo, la spalla interna del filo femminile è anche a stretto contatto con la fine del filo maschile. La difficoltà di elaborazione dei tubi di trapano a struttura "a doppia spalla" è alta, ma rispetto ai tubi di perforazione "a spalla singola", ha molti vantaggi:
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(2) Può resistere a una coppia maggiore Il tubo di perforazione "a doppia spalla" fornisce due spalle anti -coppia anti -, e l'area di contatto totale delle spalle è molto più grande di quella dei normali tubi di perforazione, quindi la coppia che può resistere è anche molto maggiore di quella delle normali tubi di perforazione.
(3) Migliorare la durata della durata del tubo di perforazione di perforazione spesso fallisce perché l'articolazione si logora e la fine del filo femminile diventa più sottile ed è svasata dal filo maschile, causando il fallimento dell'intero tubo di perforazione. Dopo che l'articolazione del tubo di perforazione "a doppia spalla" è gravemente usurata, la spalla interna funziona ancora in modo efficace e il tubo di perforazione può ancora continuare a essere utilizzato.
(4) Trattamento superficiale dei fili: il trattamento con nitriding della superficie del filo può impedire efficacemente l'adesione dei fili e migliorare anche la resistenza all'usura dei fili, estendendo così la loro durata di servizio. Lo spessore dello strato di nitriding è generalmente 0,2 ~ 0,3 mm. Se lo spessore è troppo grande, è probabile che si verifichino crepe fragili. Se lo spessore è troppo piccolo, l'effetto di attacco anti - sarà scarso. I tubi di perforazione integrale non possono essere nitrossi e invece viene utilizzato un trattamento di fosfating molto più sottile.
(5) Accuratezza dell'elaborazione del thread: i thread congiunti devono essere elaborati su un tornio CNC con strumenti di rotazione della discussione per garantire l'intercambiabilità dei tubi di perforazione. La distanza stretta dei fili del giunto deve essere controllata all'interno di un intervallo ragionevole per garantire un buon coinvolgimento del filo.
4. Miglioramento della tecnologia di costruzione
(1) Funzionamento standardizzato: durante la costruzione, la forza di trazione consentita, la coppia e il raggio di curvatura di vari tubi di perforazione devono essere seguiti rigorosamente. Per le società di costruzioni, solo utilizzando i tubi di perforazione in conformità con le specifiche possono essere effettivamente evitati fallimenti anormali dei tubi di perforazione.
(2) Il ruolo dei tubi di transizione: durante il processo di training e trazione del tubo, è probabile che il raggio di curvatura del tubo di perforazione collegato al bit di allevamento sia molto più piccolo del raggio progettato di curvatura del foro, cioè r<
(3) Prevenzione dell'instabilità del tubo di perforazione: il tubo di perforazione è un'asta sottile in meccanica e ha la tendenza a diventare instabile sotto pressione. Pertanto, durante la fase di costruzione del foro pilota, il tubo di perforazione nello stato libero deve essere trattenuto per evitare che il tubo di perforazione diventi instabile, piega e fallimento durante il processo di spinta della deflessione. L'instabilità del tubo di perforazione si verifica principalmente nella sezione del tubo di perforazione tra il morsetto di rig e il punto di ingresso. La lunghezza di questa sezione dovrebbe essere minimizzata il più possibile o dovrebbero essere adottate misure di moderazione appropriate. Per evitare l'instabilità del tubo di perforazione, la lunghezza libera del tubo di perforazione dovrebbe essere generalmente inferiore a 20 volte il diametro del tubo di perforazione.
(4) L'uso dell'olio di filo: alto - L'olio di filo di qualità può effettivamente impedire l'adesione del filo del tubo di perforazione, ridurre la coppia di breakout e ridurre l'usura della superficie del filo.
(5) L'uso del fluido di lavaggio: durante la perforazione negli strati di sabbia e ghiaia, il fango di qualità alto - dovrebbe essere usato come fluido di lavaggio. Il fango forma una pelle di fango sulla parete esterna del tubo di perforazione, che ha un effetto lubrificante, può ridurre la coppia di perforazione, ridurre l'usura del tubo di perforazione e svolgere un ruolo molto importante nella protezione del tubo di perforazione.
(6) Ispezione dei tubi di perforazione: dopo che il tubo di perforazione è stato utilizzato per un periodo di tempo, l'usura, la flessione e i graffi di superficie del tubo di perforazione dovrebbero essere controllati e i tubi di perforazione con usura eccessiva, flessione evidente e graffi di superficie profonde dovrebbero essere eliminati nel tempo. Particolare attenzione dovrebbe essere prestata alle condizioni di usura della sezione di transizione sconvolta, poiché quest'area è spesso incline a indossare e diradamento, portando alla frattura.
