1. Ievads smagās urbšanas caurulēs
Urbšanas caurules ir kritiski svarīgas sastāvdaļas, kas savieno virszemes aprīkojumu ar urbumu instrumentiem.Smagās urbšanas caurules (HWDP), kā specializētas urbšanas caurules, kalpo kā pārejas elements starp standarta urbšanas caurulēm un urbšanas apkaklēm. Pateicoties optimizētai konstrukcijas konstrukcijai un moderniem materiāliem, HWDP ir būtiska loma slodzes nestspējā, vibrāciju slāpēšanā un urbuma trajektorijas stabilizēšanā sarežģītos urbšanas apstākļos.
Galvenās dizaina iezīmes:
Strukturālā pārejaSavieno "elastīgās" urbšanas caurules un "stingros" urbšanas kakliņus, mazinot sprieguma koncentrāciju savienojuma vietās.
Pastiprināts sienas biezums2–3 reizes biezākas nekā standarta urbšanas caurules, saglabājot tādu pašu ārējo diametru (piemēram, φ50 mm, φ89 mm), lai nodrošinātu ekspluatācijas saderību.
Daudzfunkcionālas lietojumprogrammasAizvieto urbšanas gredzenus šauru caurumu urbšanā, samazina griezes momentu un iesprūdušas caurules risku virziena urbumos, kā arī nodrošina precīzu svara uz urbja (WOB) kontroli.
2. Konstrukcijas projektēšana: divkārša izturības un nodilumizturības nodrošināšana
2.1 Caurules korpusa struktūra
Apbēdināts dizainsIekšējais, ārējais vai kombinētais satricinājums cauruļu galos, lai uzlabotu saspiešanas izturību un noguruma veiktspēju.
Iekšējs satricinājumsSaglabā ārējo diametru šauriem urbumiem.
Ārējs satricinājumsPalielina vertikālo aku aksiālo slodzes izturību.
Kombinēts satraukumsOptimāli piemērots ekstremālām vidēm, piemēram, īpaši dziļām akām.
Materiālu izvēleAugstas stiprības sakausējumi (piemēram, 4145H MOD) ar tecēšanas robežu no 55 000 līdz 110 000 KSI.
2.2 Instrumentu savienojumu tehnoloģija
Pagarināti instrumentu savienojumiPalieliniet saskares laukumu, lai sadalītu spriegojumu, saspiešanu un vērpes slodzes.
Savienojuma metodes:
Vītņoti savienojumiAPI vai dubultplecu vītnes ar hermētiķiem noplūžu novēršanai.
Metinātas konstrukcijasIntegrāli kalti savienojumi augstas slodzes pielietojumiem.
2.3 Nodilumizturīga cietlente
MateriālsVolframa karbīds (HRC ≥60)
FunkcijasSamazina caurules korpusa nodilumu par 50% horizontālās akās.
Uzlabo berzi urbšanas auklas stabilizācijai un trajektorijas kontrolei.
3. Galvenās funkcijas: no sprieguma mazināšanas līdz urbuma stabilitātei
3.1 Stresa buferizācija
Vibrācijas absorbcijaApgrieztās sekcijas un elastīgie materiāli pārveido urbja kakliņa vibrācijas elastīgā enerģijas izkliedē.
Griezes momenta slāpēšanaPagarināti instrumentu savienojumi pārdala vērpes spriegumus, samazinot noguruma bojājumus standarta caurulēs.
3.2 WOB optimizācija
Svara priekšrocībaStarpposma svars (piemēram, 38 kg/m φ89 mm HWDP gadījumā) starp urbšanas caurulēm un apkaklēm.
Adaptīvā vadībaPielāgo WOB slānekļa veidojumiem (novērš cauruļu iesprūšanu) un cieto iežu slāņiem (uzlabo iespiešanos).
3.3 Trajektorija un urbuma integritāte
Virziena stabilitāteCietā lentēšana samazina urbšanas auklas svārstības, saglabājot plānotās urbuma trajektorijas.
Pretsabrukšanas aizsardzībaSamazina lokalizētus spiediena lēcienus no lieces, savukārt dubļu cirkulācija nodrošina cauruma tīrību.
4. Praktiskie pielietojumi
4.1 Īpaši dziļa aku urbšana
Gadījuma izpēteTašen-1 aka (8408 m dziļums, >200°C, 140 MPa spiediens).
VeiktspējaAugstas temperatūras izturīgi sakausējumi un sajukuma konstrukcijas pārvarēja abrazīvus veidojumus un cikliskos spriegumus.
4.2 Sarežģīti ģeoloģiskie apstākļi
Skābās gāzes videsJiaoye-1HF urbumā (Fuling Shale Gas Field) tika izmantoti korozijizturīgi sakausējumi un pārklājumi, lai apkarotu H₂S.
Virziena/horizontālās akasSpirālveida HWDP samazina berzi un uzlabo virziena kontroli.
5. Tehnoloģiskie sasniegumi
5.1 Ražošanas inovācijas
Termiskā apstrādeRūdīšana un atlaidināšana, lai uzlabotu triecienizturību.
Kvalitātes nodrošināšana100% ultraskaņas pārbaude (UT) un magnētisko daļiņu pārbaude (MPI).
5.2 Viedā ražošana
MES/ERP integrācijaPilna procesa izsekojamība no pasūtījuma līdz piegādei.
Pielāgošanas opcijasDivkārši plecu savienojumi, pagarināta cietā lente un iekšējie plastmasas pārklājumi.
6. Ražošanas process
Materiālu izvēle4145H MOD leģētā tērauda stieņi.
Cauruļu apstrādeUrbšana → kalšana ar apgriezienu → termiskā apstrāde.
Instrumentu savienojuma izgatavošanaKalšana → vītnes aukstā velmēšana → fosfatēšana.
Metināšana/MontāžaBerzes metināšana vai integrāla apstrāde.
Kvalitātes kontroleUT biezuma mērīšana, cietības pārbaude, spiediena validācija.
Virsmas apstrādeCietās lentes uzklāšana un pretkorozijas pārklājumi.
Secinājums
Kā mūsdienu urbšanas tehnoloģijas stūrakmens, HWDP apvieno strukturālas inovācijas un materiālzinātni, lai uzlabotu urbšanas drošību un efektivitāti. No īpaši dziļām akām līdz korozīviem veidojumiem tā divējāda loma kā "elastīgai pārejai" un "stingram atbalstam" turpina paplašināt naftas un gāzes izpētes robežas.
Izvēlieties Womic Steel Group kā savu uzticamo partneri urbšanas cauruļu un nepārspējamas piegādes nodrošināšanai. Laipni lūdzam!
Tīmekļa vietne: www.womicsteel.com
E-pasts: sales@womicsteel.com
Tālrunis/WhatsApp/WeChat: Viktors: +86-15575100681 vai Džeks: +86-18390957568
Publicēšanas laiks: 2025. gada 11. aprīlis