Težka vrtalna cev (HWDP): »Amortizer« in »gonilna sila učinkovitosti« vrtanja nafte

1. Uvod v težke vrtalne cevi

Vrtalne cevi so ključne komponente, ki povezujejo površinsko opremo z orodjem za vrtanje.Težke vrtalne cevi (HWDP)Kot specializirane vrtalne cevi služijo kot prehodni element med standardnimi vrtalnimi cevmi in vrtalnimi vratovi. Z optimizirano strukturno zasnovo in naprednimi materiali ima HWDP ključno vlogo pri prenašanju obremenitev, dušenju vibracij in stabilizaciji trajektorije vrtine v kompleksnih vrtalnih pogojih.

Ključne značilnosti oblikovanja:

Strukturni prehodPremosti "fleksibilne" vrtalne cevi in ​​"toge" vrtalne obroče, s čimer zmanjša koncentracijo napetosti na stičiščih.

Izboljšana debelina stene: 2–3-krat debelejše od standardnih vrtalnih cevi, hkrati pa ohranjajo enak zunanji premer (npr. φ50 mm, φ89 mm) za operativno združljivost.

Večnamenske aplikacijeNadomešča vrtalne obroče pri vrtanju ozkih lukenj, zmanjšuje navor in tveganje zatikanja cevi v usmerjenih vrtinah ter omogoča natančen nadzor nad težo na svedru (WOB).

 

 

2. Strukturna zasnova: Dvojno zagotavljanje trdnosti in odpornosti proti obrabi

2.1 Struktura telesa cevi

Razburjeno oblikovanjeNotranje, zunanje ali kombinirano stiskanje na koncih cevi za izboljšanje tlačne odpornosti in odpornosti proti utrujanju.

Notranje motnjeOhranja zunanji premer ozkih vrtin.

Zunanje motnjePoveča osno nosilnost za navpične vrtine.

Kombinirano razburjenjeOptimalno za ekstremna okolja, kot so ultra globoke vrtine.

Izbira materialaVisokotrdne zlitine (npr. 4145H MOD) z mejami tečenja od 55.000 do 110.000 KSI.

2.2 Tehnologija orodnih spojev

Podaljšani zglobi orodijPovečajte kontaktno površino za porazdelitev napetostnih, tlačnih in torzijskih obremenitev.

Metode povezave:

Navojne povezaveAPI ali dvojni navoji s tesnilnimi sredstvi za preprečevanje puščanja.

Varjene konstrukcijeIntegrirani kovani spoji za uporabo v pogojih visokih obremenitev.

2.3 Trdo varjenje, odporno proti obrabi

MaterialVolframov karbid (HRC ≥60)

FunkcijeZmanjša obrabo cevi v horizontalnih vrtinah za 50 %.

Izboljša trenje za stabilizacijo vrtalne kolone in nadzor trajektorije.

3. Ključne funkcije: od zmanjševanja napetosti do stabilnosti vrtine

3.1 Blaženje napetosti

Absorpcija vibracijNapete površine in elastični materiali pretvarjajo vibracije vrtalnega vratu v elastično disipacijo energije.

Dušenje navoraRazširjeni spoji orodij prerazporedijo torzijske napetosti in tako zmanjšajo utrujenostne poškodbe v standardnih ceveh.

3.2 Optimizacija navora pri udarnem toku (WOB)

Prednost težeVmesna teža (npr. 38 kg/m za φ89 mm HWDP) med vrtalnimi cevmi in objemkami.

Prilagodljivo upravljanjePrilagodi WOB za formacije skrilavca (preprečuje zatikanje cevi) in plasti trdih kamnin (izboljša penetracijo).

3.3 Trajektorija in integriteta vrtine

Smerna stabilnostTrdo vezanje zmanjšuje nihanje vrtalne kolone in ohranja načrtovane poti vrtin.

Proti kolapsuZmanjšuje lokalizirane tlačne sunke zaradi upogibanja, medtem ko kroženje blata zagotavlja čistočo luknje.

4. Praktična uporaba

4.1 Ultra globoko vrtanje

Študija primeraVrtina Tashen-1 (globina 8.408 m, >200 °C, tlak 140 MPa).

ZmogljivostVisokotemperaturno odporne zlitine in uničene zasnove so premagale abrazivne formacije in ciklične napetosti.

4.2 Zahtevne geološke razmere

Okolja s kislim plinomVrtina Jiaoye-1HF (polje skrilavnega plina Fuling) je za boj proti H₂S uporabila zlitine in premaze, odporne proti koroziji.

Smerne/horizontalne vrtineSpiralni HWDP je zmanjšal trenje in izboljšal smerni nadzor.

 

5. Tehnološki napredek

5.1 Inovacije v proizvodnji

Toplotna obdelavaKaljenje in popuščanje za izboljšanje udarne žilavosti.

Zagotavljanje kakovosti100 % ultrazvočno testiranje (UT) in magnetno-deskovno preiskavo (MPI).

5.2 Pametna proizvodnja

Integracija MES/ERPSledljivost celotnega procesa od naročila do dostave.

Možnosti prilagajanjaDvojne ramenske povezave, podaljšano trdo lepljenje in notranje plastične prevleke.

 

6. Proizvodni proces

Izbira materialaPalice iz legiranega jekla 4145H MOD.

Obdelava ceviVrtanje → kovanje z vztrajnostjo → toplotna obdelava.

Izdelava spojev orodijKovanje → hladno valjanje navojev → fosfatiranje.

Varjenje/MontažaTrenje ali integralna obdelava.

Nadzor kakovostiUT meritve debeline, preizkušanje trdote, validacija tlaka.

Površinska obdelavaNanos trdega varjenja in protikorozijskih premazov.

Zaključek

Kot temelj sodobne tehnologije vrtanja HWDP združuje strukturne inovacije in znanost o materialih za izboljšanje varnosti in učinkovitosti vrtanja. Od ultra globokih vrtin do korozivnih formacij njegova dvojna vloga "fleksibilnega prehoda" in "toge podpore" še naprej premika meje raziskovanja nafte in plina.

Izberite Womic Steel Group kot svojega zanesljivega partnerja za vrtalne cevi in ​​neprekosljivo zmogljivost dobave. Dobrodošli pri povpraševanju!

Spletna stran: www.womicsteel.com

E-pošta: sales@womicsteel.com

Tel./WhatsApp/WeChat: Victor: +86-15575100681 ali Jack: +86-18390957568