Cosa significa resistenza per un'asta di perforazione
L'asta di perforazione è il tubolare che collega il fondo dell'impianto al gruppo del fondo pozzo, quindi deve resistere alla tensione dovuta al peso di tutto ciò che si trova sotto, alla torsione dovuta alla rotazione, alla flessione mentre passa attraverso i dogleg e alla pressione interna del fluido di perforazione. La sua resistenza è quindi descritta da tre limiti distinti: capacità di trazione, capacità di torsione e capacità di pressione interna. Tutti e tre derivano dal carico di snervamento minimo dell'acciaio, dall'area della sezione trasversale-della parete e dalle dimensioni del giunto dell'utensile, che è l'anello più debole nella maggior parte delle corde.
La scala di livello dell'asta di perforazione
| Grado | Carico di snervamento minimo | Utilizzo tipico |
|---|---|---|
| E-75 | 75.000 psi, circa 517 MPa | Workover, perforazione superficiale-leggera |
| X-95 | 95.000 psi, circa 655 MPa | Perforazione generale del terreno, il grado ad alta-resistenza più comune |
| G-105 | 105.000 psi, circa 724 MPa | Pozzi più profondi con tensione e coppia più elevate |
| S-135 | 135.000 psi, circa 931 MPa | Pozzi profondi, altamente caricati ed estesi |
Le lettere e i numeri dei gradi provengono direttamente dal sistema API 5D e API 5DP, in cui il numero rappresenta il carico di snervamento minimo espresso in migliaia di libbre per pollice quadrato. Una cifra di circa 95.000 psi che viene spesso citata per la resistenza di un tubo di perforazione si riferisce alla classe di snervamento minimo del grado X-95. Il carico di rottura è sempre superiore al corrispondente carico di snervamento ed entrambi vengono verificati ad ogni colata dal certificato di prova del mulino.
Intervalli di lunghezza e perché sono importanti
La lunghezza dei giunti influenza il numero di connessioni e quindi l'esposizione a fatica della corda. L'API 5DP divide il tubo di perforazione in tre intervalli di lunghezza: intervallo 1 da 18 a 20 piedi, intervallo 2 da 27 a 30 piedi e intervallo 3 da 38 a 45 piedi. L'intervallo 2 è il prodotto di perforazione terrestre-standard, mentre l'intervallo 3 è preferito in mare aperto perché meno reintegri-accorciano i tempi di viaggio. I giunti pup più corti vengono utilizzati per regolare la corda alla lunghezza esatta necessaria e la designazione della gamma deve sempre accompagnare il grado, il diametro esterno e lo spessore della parete sull'ordine.
Capacità di tensione, torsione e pressione
La capacità di trazione viene calcolata dalla-sezione trasversale del tubo e dal suo carico di snervamento minimo, quindi ridotta di un fattore di progettazione prima di essere utilizzata per stabilire il peso massimo della corda. La capacità torsionale è limitata dalla connessione del giunto dell'utensile, motivo per cui l'-intervallo di coppia di completamento pubblicato per la connessione è solitamente il valore determinante piuttosto che la capacità del corpo del tubo. La capacità di pressione interna segue lo spessore e il diametro della parete allo stesso modo di qualsiasi tubo di pressione e la resistenza al collasso viene controllata separatamente. Poiché il tubo è spesso più sottile del giunto, la pratica consigliata è quella di confrontare tutti e tre i limiti e lasciare che sia quello più basso a impostare il campo operativo.
Note operative e di ispezione
L'asta di perforazione è un componente- soggetto a fatica, quindi la robustezza è solo metà della storia. I giunti vengono ispezionati per rilevare eventuali perdite di spessore delle pareti, usura eccentrica, segni di scivolamento, vaiolature per corrosione, danni alla filettatura e crepe, mentre le filettature dei giunti dell'utensile vengono calibrate e ri-tagliate quando non rientrano nei limiti. La fasciatura protegge il giunto dell'utensile dall'usura dell'involucro, ma deve essere applicata senza danneggiare il metallo di base. Le registrazioni di qualità, dimensione, gamma, tipo di giunto dell'utensile e cronologia delle ispezioni dovrebbero seguire ciascun giunto per tutta la sua vita utile in modo che una corda non venga mai assemblata da giunti di condizioni sconosciute.
Domande frequenti
D: Qual è la resistenza di un tubo di perforazione?
La resistenza è determinata dalla qualità e dallo spessore della parete. I gradi comuni sono E-75, X-95, G-105 e S-135, denominati per limiti di snervamento minimi di 75.000, 95.000, 105.000 e 135.000 psi secondo API 5D e API 5DP.
D: Quale grado è il più comune?
X-95 è il grado ad alta resistenza più utilizzato per la perforazione generale del terreno, mentre l'E-75 rimane comune nei workover e nei servizi leggeri.
D: Qual è la differenza tra carico di snervamento e carico di rottura?
Il carico di snervamento è lo stress al quale l'acciaio inizia a deformarsi in modo permanente e ne definisce il grado; la resistenza alla trazione è lo stress più elevato al quale il materiale alla fine cede. Entrambi sono specificati e certificati per ogni manche.
D: Quali intervalli di lunghezza si applicano ai tubi di perforazione?
L'API 5DP definisce l'intervallo 1 da 18 a 20 piedi, l'intervallo 2 da 27 a 30 piedi e l'intervallo 3 da 38 a 45 piedi, dove l'intervallo 2 è la lunghezza di perforazione del terreno-standard.
D: Cosa solitamente limita una batteria di perforazione?
Il collegamento del giunto dell'utensile, non il corpo del tubo. La coppia di serraggio-e il valore di trazione normalmente determinano il carico massimo che può essere applicato, pertanto è necessario controllare sia il tubo che il giunto.
D: Un grado più alto significa sempre una corda più forte?
Solo se il giunto dell'utensile e lo spessore della parete sono adeguati. Un tubo di grado superiore con un giunto non classificato o usurato sarà comunque limitato dalla connessione e un grado molto elevato riduce anche il margine di tenacità in condizioni acide.
