Poraputki

Mikä on Drill Pipe?

Poraputki on kriittinen osa öljyn ja kaasun porausprosessissa käytettävää poraa. Se on pitkä, putkimainen putki, joka ulottuu pinnasta poranterään ja siirtää porausnestettä (mutaa) ja mekaanista voimaa terään samalla kun se tukee rakenteellista tukea.

Mitkä ovat poraputken toiminnot?

Porausnesteiden siirto: Porausputki toimii kanavana porausnesteille, jotka ovat välttämättömiä poranterän jäähdyttämisessä ja voitelemisessa, kiven poistamisessa ja porausreiän paineen ylläpitämisessä.

Pyörivän liikkeen lähettäminen: Poraputki välittää pyörivän liikkeen pintapyörittävästä pöydästä tai yläkäytöstä poranterään, jolloin pora voi porata kallioon.

Rakenteellisen tuen tarjoaminen: Se lisää poranauhaan lujuutta ja jäykkyyttä tukemalla poranterää ja muita osia, kun ne tunkeutuvat pinnan alle.

Komponenttien liittäminen: Poraputki yhdistää porasarjan eri osia, mukaan lukien porakaulukset, stabilisaattorit ja muut poraustyökalut muodostaen jatkuvan kokoonpanon, joka ulottuu pinnasta kaivon pohjaan.

Kuinka monta tyyppiä poraputkia?

Vakioporaputki

• Materiaali: Valmistettu tyypillisesti erittäin lujasta teräksestä, kuten AISI 4145H tai vastaavista teräksistä.
• Design: Ohut seinämä verrattuna porakauluksiin, korkea vetolujuus kestämään aksiaali- ja vääntöjännitykset.

Raskas poraputki (HWDP)

• Materiaali: Samanlainen kuin tavallinen poraputki, mutta suunniteltu paksummalla seinämillä ja raskaammalla painolla.
• Design: Käytetään siirtymänä vakioporaputken ja porakaulusten välillä lisäämään painoa ja vakautta.

Premium-poraputki

• Materiaali: Valmistettu korkealaatuisesta teräksestä tai seoksesta, jolla on parannetut mekaaniset ominaisuudet.
• Design: Sisältää edistyneitä valmistusprosesseja ja käsittelyjä suorituskyvyn ja kestävyyden parantamiseksi.

Ei-magneettinen poraputki

• Materiaali: Valmistettu ei-magneettisista seoksista, jotta vältetään häiriöt porausreikien magneettisten työkalujen kanssa.
• Design: Käytetään sovelluksissa, joissa magneettiset häiriöt on minimoitava.

Mitkä ovat poraputken tekniset tiedot ja suunnittelu?

Ulkohalkaisija (OD): Vaihtelee tyypillisesti välillä 2 7/8 tuumaa - 5 1/2 tuumaa kaivon vaatimuksista ja porausolosuhteista riippuen.

Sisähalkaisija (ID): Sisähalkaisija mahdollistaa porausnesteiden kierron.

Seinämän paksuus: Suunniteltu kestämään porauksen aikana kohdattavat rasitukset säilyttäen samalla tasapainon lujuuden ja painon välillä.

Pituus: Vakiopituudet ovat yleensä 30–40 jalkaa liitosta kohti, vaikka mukautettuja pituuksia voidaan käyttää käyttötarpeiden mukaan.

Lankaliitännät: Poraputket liitetään kierreliitoksilla, kuten API (American Petroleum Institute) kierteillä tai premium-kierteillä, mikä varmistaa turvallisen ja vuotamattoman kokoonpanon.

Mitkä ovat poraputken liitännät?

1. REG (normaalityylinen liitäntä)

Normaalityyppinen liitäntä (REG) on suunniteltu erityisesti sisäpuolisten porausputkien liittämiseen. Tällä liitännällä on pienin ulkohalkaisija ja seurauksena on, että poraputken sisähalkaisija on pienempi kuin poraputken paksunnettu osa ja poraputken paksunnetun osan sisähalkaisija on pienempi kuin sisähalkaisija. REG-liitäntää käytetään porausoperaatioiden teräliitäntöihin.

American Petroleum Institute (API 5CT) on säilyttänyt kaikki REG-liitännän spesifikaatiot sen erikoissovelluksen ja bittiliitäntöjen soveltuvuuden vuoksi.

Sen muotoilu sopii teräliitäntöihin liittyviin ainutlaatuisiin vaatimuksiin ja haasteisiin, joten se on monien porauksen ammattilaisten suosima valinta.

Koska poranterä sijaitsee poralangan päässä, REG-liitännässä on pienempi jännityspitoisuus poraputken kierteessä verrattuna muihin liitostyyppeihin. Tämä vähentää väsymisvian riskiä ja parantaa sen yleistä luotettavuutta.

REG-liitäntä on tarkoitettu ensisijaisesti teräliitäntöihin, joten se ei välttämättä sovellu muihin poraussovelluksiin tai laitekokoonpanoihin. Sen erikoistunut muotoilu rajoittaa sen monipuolisuutta muihin liitäntätyyppeihin verrattuna.

REG-liitäntöjä käytettäessä porausputken halkaisija on pienempi kuin paksunnetun osan sisähalkaisija liitoskonfiguraatiosta johtuen. Vaikka tämä ei ehkä ole merkittävä ongelma teräliitoksissa, se voi vaikuttaa nesteen virtausnopeuksiin ja painearvoihin tietyissä porausskenaarioissa.

2. IF (sisäinen huuhteluliitäntä)

Sisäisellä huuhteluliitännällä (IF) on suurempi ulkohalkaisija, ja se liittää ulkoisen taivutetun tai sisäisen ja ulkoisen paksunnetun poraputken. Tämä liitos muodostaa poraputkiliitoksen, jonka sisähalkaisija on identtinen tai melkein yhtä suuri kuin putken rungon halkaisija.

Yksi IF-liitännän tärkeimmistä eduista on tasainen sisähalkaisija, joka varmistaa suuremman nesteen virtausnopeuden ja vähentää rajoitusten tai tukosten riskiä porauksen aikana, mikä lisää tehokkuutta.

IF-liitännän huomattava haitta on kuitenkin jännityskeskittymisen mahdollisuus. Liitoksen rakenne, erityisesti kolmionmuotoinen hammasrakenne, voi johtaa paikallisiin suuren jännityksen alueisiin. Tämä voi lisätä väsymisvian riskiä ajan myötä, mikä vaarantaa yhteyden eheyden ja luotettavuuden.

IF-liitäntöihin liittyvien jännityskeskittymisongelmien ja uudempien, parempien liitäntäsuunnitelmien kehittämisen vuoksi American Petroleum Institute (API) on korvannut IF-yhteydet.

3. FH (täysireikäinen liitäntä)

Täysreikäinen (FH) -liitäntä yhdistää paksunnetun poraputken sisä- ja ulkopuolelta muodostaen poraputken liitoksen, jonka sisähalkaisija vastaa paksunnetun pään halkaisijaa. Sekä liitoksen sisä- että ulkohalkaisijat ovat pienempiä kuin poraputken sisähalkaisija.

FH-liitäntä tarjoaa kolme erilaista kierrespesifikaatiota, nimittäin V-0.065, V-0.05 ja V-0.040, jotka tarjoavat vaihtoehtoja erilaisiin porausvaatimuksiin ja -olosuhteisiin. Tämän monipuolisuuden ansiosta sitä käytetään laajasti erilaisissa porausoperaatioissa, mikä mahdollistaa joustavuuden ja mukauttavuuden, kuten porakaulusten ja terien kanssa.

Yksi FH-liitännän rajoituksista on sen pienempi sisähalkaisija verrattuna putken sisähalkaisijaan. Vaikka tämä ei ehkä ole iso ongelma monissa porausoperaatioissa, se voi vaikuttaa porausnesteen virtausnopeuksiin.

Kolmesta eri mallista huolimatta FH-liitännällä on vähemmän kierreominaisuuksia verrattuna muihin poraputkiliitäntöihin. Tämä saattaa rajoittaa sen sopeutumista tiettyihin porausolosuhteisiin tai laitekokoonpanoihin, mikä edellyttää huolellista valintaa yhteensopivuuden ja suorituskyvyn varmistamiseksi.

4. NC (numeroitu yhteys)

Numeroitu liitäntä (NC) on tehty poraputkille, joiden myötölujuus on vähintään 75 000 PSI tai enemmän ja joita usein kutsutaan korkealujuuksiksi poraputkiksi. API suosittelee NC-liitäntöjen käyttöä erittäin lujissa poraputkissa niiden vankan suunnittelun ja yhteensopivuusvaatimusten vuoksi.

NC:t on suunniteltu yhdistämään tapit ja laatikot samalla kierremerkinnällä varmistaen turvallisen ja luotettavan liitoksen. Ne ovat vaihdettavissa, jos arvosanakoodit täsmäävät, eli jos säikeen nousu on samanlainen ja eri langat ovat yhteensopivia.

NC-liitännät tarjoavat useita kokoja ja kokoonpanoja, jotka sopivat erilaisiin porausvaatimuksiin ja -olosuhteisiin, NC10:stä NC77:ään. Ne soveltuvat kestämään vääntöä, painetta ja erilaisia porauslaitteiston liikkeitä, mikä takaa kestävyyden ja luotettavuuden vaativissa porauksissa.

Sopimattomat lankatyypit tai -välit voivat kuitenkin johtaa liitäntäongelmiin, mikä vaarantaa liitoksen eheyden ja luotettavuuden. Siksi on tärkeää tarkistaa työkaluliitoksen valmistajalta NC-liitosten ja kierretyyppien yhteensopivuus.

Vaikka NC-liitännät ovat monipuolisia ja laajalti käytettyjä, ne on suunniteltu erittäin vahvoille poraputkille, joiden myötöraja on vähintään 75 000 PSI. Tämä rajoittaa niiden käytön tiettyihin poraustoimintoihin, jotka vaativat erittäin lujia laitteita.

Mitkä ovat poraputken sovellukset?

Öljyn ja kaasun poraus: Käytetään pyörivässä porauksessa kalliomuodostelmien läpi poraamiseen ja hiilivetyvarastojen saavuttamiseen.

Geotekninen poraus: Käytetään geoteknisissä tutkimuksissa maaperän ja kallion olosuhteiden tutkimiseksi.

Vesikaivon poraus: Käytetään vesikaivojen rakentamiseen pohjaveteen pääsyä varten.