Poraputki

Mikä on Drill Pipe?

Poraputki on kriittinen osa öljyn ja kaasun porauksessa 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 porausnesteiden kanavana, joka on välttämätöntä poranterän jäähdyttämiseksi ja voitelemiseksi, kiven poistamiseksi ja porausreiän paineen ylläpitämiseksi.
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 kaivon pinnasta pohjaan.

Kuinka monta tyyppiä poraputkia?

Vakioporaputki
Materiaali: Valmistettu tyypillisesti erittäin lujasta teräksestä, kuten AISI 4145H tai vastaavista teräksistä.
Design: Siinä on ohut seinämä porauskauluksiin verrattuna ja 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 yhdistämään sisäpuoliset porausputket. Tällä liitännällä on pienin ulkohalkaisija, mikä johtaa siihen, 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 teräliitäntöjen 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.

Liitoskokoonpanosta johtuen porausputken halkaisija on pienempi kuin paksunnetun osan sisähalkaisija käytettäessä REG-liitoksia. 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.

Mahdollisuus jännityskeskittymiseen on kuitenkin IF-liitännän huomattava haittapuoli. 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. Liitoksen sisä- ja 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 kierretietoja kuin muilla poraputkiliitännöillä. 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. Vankan suunnittelun ja yhteensopivuusvaatimusten vuoksi API suosittelee NC-liitäntöjen käyttöä erittäin lujissa poraputkissa.

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

NC-liitännät, jotka vaihtelevat NC10:stä NC77:ään, tarjoavat useita kokoja ja kokoonpanoja, jotka sopivat erilaisiin porausvaatimuksiin ja -olosuhteisiin. 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.