Boor pijp

Wat is boorpijp?

Boor pijp is een kritisch onderdeel van de boorstang die wordt gebruikt bij het boren naar olie en gas. Het is een lange, buisvormige pijp die zich uitstrekt van het oppervlak tot de boorkop, en boorvloeistof (modder) en mechanische kracht overbrengt naar de boorkop terwijl het structurele ondersteuning biedt.

Wat zijn de functies van boorpijp?

Het overbrengen van boorvloeistoffen:De boorstang fungeert als kanaal voor boorvloeistoffen, die essentieel zijn voor het koelen en smeren van de boorkop, het verwijderen van gesteentegruis en het handhaven van de druk in de boorput.
Roterende beweging verzenden:De boorstang brengt de rotatiebeweging van de draaitafel of bovenaandrijving over op de boor, waardoor de boor in de rots kan boren.
Structurele ondersteuning bieden: Het voegt sterkte en stijfheid toe aan de boorkolom, waardoor de boorkop en andere componenten worden ondersteund wanneer deze de ondergrondse formaties binnendringen.
Componenten verbinden:De boorstang verbindt verschillende onderdelen van de boorstang, waaronder boorkragen, stabilisatoren en andere gereedschappen voor in de boorput, en vormt zo een doorlopend geheel dat van het oppervlak tot de bodem van de put reikt.

Hoeveel soorten boorpijpen?

Standaard boorpijp
Materiaal: Meestal gemaakt van hoogwaardig staal, zoals AISI 4145H of vergelijkbare kwaliteiten.
Ontwerp:Het heeft een dunne wand in vergelijking met boorkragen en een hoge treksterkte om axiale en torsiespanningen te weerstaan.
Zwaargewicht boorpijp (HWDP)
Materiaal: Vergelijkbaar met standaard boorpijp maar ontworpen met een dikkere wand en zwaarder gewicht.
Ontwerp: Gebruikt als overgang tussen standaard boorpijp en boorkragen om extra gewicht en stabiliteit te bieden.
Premium boorpijp
Materiaal: Gemaakt van hoogwaardig staal of legering met verbeterde mechanische eigenschappen.
Ontwerp: Inclusief geavanceerde productieprocessen en behandelingen voor verbeterde prestaties en duurzaamheid.
Niet-magnetische boorpijp
Materiaal: Gemaakt van niet-magnetische legeringen om interferentie met magnetisch gereedschap in het boorgat te voorkomen.
Ontwerp: Gebruikt in toepassingen waar magnetische interferentie tot een minimum moet worden beperkt.

Wat zijn de specificaties en het ontwerp van boorpijp?

Buitendiameter (OD): Meestal varieert van 2 7/8 inch tot 5 1/2 inch, afhankelijk van de vereisten van de put en de booromstandigheden.
Binnendiameter (ID): De binnendiameter maakt de circulatie van boorvloeistoffen mogelijk.
Wanddikte: Ontworpen om de spanningen tijdens het boren te weerstaan, terwijl de balans tussen sterkte en gewicht behouden blijft.
Lengte: Standaardlengtes zijn gewoonlijk 9 tot 12 meter per verbinding, hoewel aangepaste lengtes kunnen worden gebruikt op basis van operationele behoeften.
Draadverbindingen: Boorpijpen worden verbonden met behulp van schroefdraadverbindingen, zoals API-schroefdraad (American Petroleum Institute) of premium schroefdraad, waardoor een veilige en lekvrije montage wordt gegarandeerd.

Wat zijn de verbindingen van boorpijpen?

1. REG (normale stijlverbinding)

De regular-style connection (REG) is ontworpen om inner upset drill pipes te verbinden. Deze verbinding heeft de kleinste buitendiameter, wat resulteert in een binnendiameter van de boorpijp die kleiner is dan het verdikte gedeelte van de boorpijp en de binnendiameter van het verdikte gedeelte van de boorpijp die kleiner is dan de binnendiameter. De REG-verbinding wordt gebruikt voor bitverbindingen bij booroperaties.

Het American Petroleum Institute (API 5CT) heeft alle specificaties voor de REG-verbinding behouden vanwege de gespecialiseerde toepassing en geschiktheid voor bitverbindingen.

Het ontwerp is afgestemd op de unieke vereisten en uitdagingen van bitverbindingen, waardoor het een favoriete keuze is voor veel boorprofessionals.

Omdat de boor zich aan het uiteinde van de boorkolom bevindt, ondervindt de REG-verbinding een lagere spanningsconcentratie in de schroefdraad van de boorpijp in vergelijking met andere verbindingstypen. Dat vermindert het risico op vermoeidheidsbreuken en verbetert de algehele betrouwbaarheid.

De REG-aansluiting is in de eerste plaats bedoeld voor bitverbindingen, dus deze is mogelijk niet geschikt voor andere boortoepassingen of apparatuurconfiguraties. Het gespecialiseerde ontwerp beperkt de veelzijdigheid ervan in vergelijking met sommige andere verbindingstypes.

Vanwege de verbindingsconfiguratie is de diameter van de boorbuis kleiner dan de binnendiameter van het verdikte gedeelte bij gebruik van REG-verbindingen. Hoewel dit mogelijk geen significant probleem is voor bitverbindingen, kan het invloed hebben op de vloeistofstroomsnelheden en drukclassificaties in bepaalde boorscenario's.

2. IF (Inwendige inbouwaansluiting)

De interne spoelverbinding (IF) heeft een grotere buitendiameter en verbindt externe verstoorde of interne en externe verdikte boorpijpen. Deze verbinding vormt een boorpijpverbinding met een binnendiameter die gelijk of vrijwel gelijk is aan de diameter van het pijplichaam.

Een belangrijk voordeel van de IF-aansluiting is de constante binnendiameter, die zorgt voor een hogere vloeistofstroomsnelheid en het risico op beperkingen of blokkades tijdens booroperaties verkleint, wat de efficiëntie verhoogt.

Echter, de potentie voor stressconcentratie is een opvallend nadeel van de IF-verbinding. Het ontwerp van de verbinding, met name het driehoekige tandontwerp, kan leiden tot gelokaliseerde gebieden met hoge stress. Dat kan het risico op vermoeidheidsfalen in de loop van de tijd vergroten, wat de integriteit en betrouwbaarheid van de verbinding in gevaar brengt.

Vanwege de spanningsconcentratieproblemen die verband houden met de IF-verbinding en de ontwikkeling van nieuwere, verbeterde verbindingsontwerpen, heeft het American Petroleum Institute (API) IF-verbindingen vervangen.

3. FH (Volledige gatverbinding)

De full-hole (FH) verbinding verbindt de binnenste en buitenste verdikte boorbuis, en vormt een boorbuisverbinding met een binnendiameter die overeenkomt met de verdikte einddiameter. De binnen- en buitendiameters van de verbinding zijn kleiner dan de binnendiameter van de boorbuis.

De FH-verbinding biedt drie verschillende draadspecificaties, namelijk V-0.065, V-0.05 en V-0.040, waardoor opties worden geboden voor verschillende boorvereisten en -omstandigheden. Deze veelzijdigheid zorgt ervoor dat het op grote schaal wordt gebruikt bij verschillende boorwerkzaamheden, waardoor flexibiliteit en aanpassingsvermogen mogelijk zijn, zoals bij boorkragen en bits.

Eén beperking van de FH-verbinding is de kleinere binnendiameter vergeleken met de binnendiameter van de pijp. Hoewel dit bij veel booroperaties geen groot probleem is, kan het de stroomsnelheid van de boorvloeistof beïnvloeden.

Ook heeft de FH-verbinding, ondanks dat er drie verschillende modellen worden aangeboden, minder draadspecificaties dan andere boorpijpverbindingen. Dat kan de aanpasbaarheid aan bepaalde booromstandigheden of apparatuurconfiguraties beperken, waardoor een zorgvuldige selectie vereist is om compatibiliteit en prestaties te garanderen.

4. NC (genummerde verbinding)

De genummerde verbinding (NC) is gemaakt voor boorbuizen met een vloeigrens van ten minste 75.000 PSI of meer, vaak aangeduid als boorbuizen met hoge sterkte. Vanwege hun robuuste ontwerp en compatibiliteitsvereisten raadt de API aan om NC-verbindingen te gebruiken voor boorbuizen met hoge sterkte.

NC's zijn ontworpen om pennen en dozen met gelijke draadaanduidingen te verbinden, wat zorgt voor een veilige en betrouwbare verbinding. Ze zijn uitwisselbaar als de grade codes overeenkomen, wat betekent dat de draadspoed vergelijkbaar is en de verschillende draden compatibel zijn.

De NC-aansluitingen, variërend van NC10 tot NC77, bieden een verscheidenheid aan maten en configuraties om te voldoen aan verschillende boorvereisten en -omstandigheden. Ze zijn geschikt om torsie, druk en verschillende boorinstallatiebewegingen te dragen, wat duurzaamheid en betrouwbaarheid garandeert bij veeleisende booroperaties.

Niet-overeenkomende draadtypen of spoed kunnen echter tot verbindingsproblemen leiden, waardoor de integriteit en betrouwbaarheid van de verbinding in gevaar komen. Het is dus essentieel om contact op te nemen met de fabrikant van de gereedschapsverbinding om de compatibiliteit van NC-verbindingen en schroefdraadtypen te garanderen.

Hoewel NC-verbindingen veelzijdig zijn en veel worden gebruikt, zijn ze ontworpen voor boorpijpen met een hoge sterkte en een minimale vloeigrens van 75.000 PSI of hoger. Dat beperkt de toepassing ervan tot specifieke boorwerkzaamheden waarvoor apparatuur met hoge sterkte vereist is.

Wat zijn de toepassingen van boorpijp?

Olie- en gasboringen: Gebruikt bij roterende booroperaties om door rotsformaties te boren en koolwaterstofreservoirs te bereiken.
Geotechnisch boren: Werkzaam bij geotechnisch onderzoek om de bodem- en rotscondities te onderzoeken.
Boren van waterputten:Wordt gebruikt om waterputten te bouwen om toegang te krijgen tot grondwater.