Borrör

Vad är borrrör?

Borrör är en kritisk komponent i borrsträngen som används i olje- och gasborrningsprocessen. Det är ett långt, rörformat rör som sträcker sig från ytan till borrkronan och överför borrvätska (lera) och mekanisk kraft till borrkronan samtidigt som det ger strukturellt stöd.

Vilka är funktionerna för borrrör?

Överföra borrvätskor: Borrröret fungerar som ledningen för borrvätskor, som är nödvändiga för att kyla och smörja borrkronan, ta bort bergskär och upprätthålla trycket i borrhålet.

Överför roterande rörelse: Borrröret överför rotationsrörelse från ytans roterande bord eller toppdrivning till borrkronan, vilket gör att borrkronan kan borra in i berget.

Tillhandahålla strukturellt stöd: Den tillför styrka och styvhet till borrsträngen och stödjer borrkronan och andra komponenter när de penetrerar formationerna under ytan.

Ansluta komponenter: Borrrör förbinder olika delar av borrsträngen, inklusive borrkragar, stabilisatorer och andra verktyg i borrhålet, och bildar en kontinuerlig sammansättning som når från ytan till botten av brunnen.

Hur många typer av borrrör?

Standard borrrör

• Material: Vanligtvis tillverkad av höghållfast stål, såsom AISI 4145H eller liknande kvaliteter.
• Design: Har en tunn vägg i förhållande till borrkragar, med hög draghållfasthet för att motstå axiella och vridningspåkänningar.

Heavy Weight Drill Pipe (HWDP)

• Material: Liknar standard borrrör men designad med tjockare vägg och tyngre vikt.
• Design: Används som en övergång mellan standardborrrör och borrkragar för att ge extra vikt och stabilitet.

Premium borrrör

• Material: Tillverkad av högkvalitativt stål eller legering med förbättrade mekaniska egenskaper.
• Design: Innehåller avancerade tillverkningsprocesser och behandlingar för förbättrad prestanda och hållbarhet.

Icke-magnetiskt borrrör

• Material: Tillverkad av icke-magnetiska legeringar för att undvika störningar med magnetiska verktyg i borrhålet.
• Design: Används i applikationer där magnetiska störningar måste minimeras.

Vilka är specifikationerna och designen för borrrör?

Ytterdiameter (OD): Normalt sträcker sig från 2 7/8 tum till 5 1/2 tum, beroende på brunnens krav och borrförhållanden.

Innerdiameter (ID): Den inre diametern möjliggör cirkulation av borrvätskor.

Vägg tjocklek: Designad för att motstå de påfrestningar som uppstår under borrning samtidigt som balansen mellan styrka och vikt bibehålls.

Längd: Standardlängder är vanligtvis 30 till 40 fot per led, även om anpassade längder kan användas baserat på operativa behov.

Trådanslutningar: Borrrör ansluts med gängade anslutningar, såsom API-gängor (American Petroleum Institute) eller premiumgängor, vilket säkerställer en säker och läckagesäker montering.

Vilka är anslutningarna för borrrör?

1. REG (vanlig stilanslutning)

Den vanliga anslutningen (REG) är speciellt utformad för att ansluta inre rubbade borrrör. Denna anslutning har den minsta ytterdiametern och resulterar i att den inre borrrörsdiametern är mindre än den förtjockade delen av borrröret, och den inre diametern hos den förtjockade delen av borrröret är mindre än innerdiametern. REG-anslutningen används för borrkronor vid borrning.

American Petroleum Institute (API 5CT) har behållit alla specifikationer för REG-anslutningen, på grund av dess specialiserade tillämpning och lämplighet för bitanslutningar.

Dess design passar de unika krav och utmaningar som är förknippade med borrkronor, vilket gör den till ett föredraget val för många borrproffs.

Eftersom borrkronan är placerad i änden av borrsträngen upplever REG-anslutningen minskad spänningskoncentration i borrrörets gänga jämfört med andra anslutningstyper. Det minskar risken för utmattningsfel och ökar dess övergripande tillförlitlighet.

REG-anslutningen är i första hand för borranslutningar, så den kanske inte är lämplig för andra borrtillämpningar eller utrustningskonfigurationer. Dess specialiserade design begränsar dess mångsidighet jämfört med vissa andra anslutningstyper.

Vid användning av REG-anslutningar är borrrörets diameter mindre än den förtjockade delens innerdiameter på grund av anslutningskonfigurationen. Även om detta kanske inte är ett betydande problem för borrkronans anslutningar, kan det påverka vätskeflödeshastigheter och tryckklasser i särskilda borrscenarier.

2. IF (Intern-spolningsanslutning)

Den invändiga spolningsanslutningen (IF) har en större ytterdiameter och ansluter externt rör eller internt och externt förtjockat borrrör. Denna anslutning bildar en borrrörsfog med en innerdiameter som är identisk med eller nästan lika med diametern på rörkroppen.

En av de viktigaste fördelarna med IF-anslutningen är den konsekventa innerdiametern, som säkerställer ett högre vätskeflöde och minskar risken för begränsningar eller blockeringar under borrning, vilket ökar effektiviteten.

En anmärkningsvärd nackdel med IF-kopplingen är dock potentialen för stresskoncentration. Utformningen av anslutningen, särskilt den triangulära tanddesignen, kan leda till lokaliserade områden med hög belastning. Det kan öka risken för utmattningsfel över tid, vilket äventyrar anslutningens integritet och tillförlitlighet.

På grund av stresskoncentrationsproblemen i samband med IF-anslutningen och utvecklingen av nyare, förbättrade anslutningsdesigner, har American Petroleum Institute (API) ersatt IF-anslutningar.

3. FH (helhålsanslutning)

Helhålsanslutningen (FH) förbinder det inre och yttre förtjockade borröret och bildar en borrrörskarv med en innerdiameter som matchar den förtjockade ändens diameter. Både inner- och ytterdiametern på anslutningen är mindre än borrrörets innerdiameter.

FH-anslutningen erbjuder tre olika gängspecifikationer, nämligen V-0.065, V-0.05 och V-0.040, vilket ger alternativ för olika borrkrav och -förhållanden. Denna mångsidighet gör att den används i stor utsträckning vid olika borroperationer, vilket möjliggör flexibilitet och anpassningsförmåga, såsom med borrkragar och borrkronor.

En av begränsningarna med FH-anslutningen är dess mindre innerdiameter jämfört med rörets innerdiameter. Även om detta kanske inte är ett stort problem i många borroperationer, kan det påverka borrvätskans flödeshastigheter.

Trots att den erbjuder tre olika modeller har FH-anslutningen färre gängspecifikationer jämfört med andra borrrörsanslutningar. Det kan begränsa dess anpassningsförmåga till vissa borrförhållanden eller utrustningskonfigurationer, vilket kräver noggrant val för att säkerställa kompatibilitet och prestanda.

4. NC (numrerad anslutning)

Den numrerade anslutningen (NC) är gjord för borrrör med en sträckgräns på minst 75 000 PSI eller mer, ofta kallade höghållfasta borrrör. API rekommenderar användning av NC-anslutningar för höghållfasta borrrör på grund av deras robusta design och kompatibilitetskrav.

NC:er är konstruerade för att sammanfoga stift och lådor med samma gängbeteckningar, vilket säkerställer en säker och pålitlig anslutning. De är utbytbara om betygskoderna matchar, vilket betyder om gängstigningen är liknande och de olika gängorna är kompatibla.

NC-anslutningarna erbjuder en mängd olika storlekar och konfigurationer för att passa olika borrkrav och förhållanden, allt från NC10 till NC77. De är lämpade för att bära vridning, tryck och olika borriggrörelser, vilket säkerställer hållbarhet och tillförlitlighet vid krävande borroperationer.

Däremot kan gängtyper som inte matchar stigningen leda till anslutningsproblem, vilket äventyrar anslutningens integritet och tillförlitlighet. Så det är viktigt att kontrollera med verktygsfogstillverkaren för att säkerställa kompatibiliteten mellan NC-anslutningar och gängtyper.

Även om NC-anslutningar är mångsidiga och ofta används, är de designade för höghållfasta borrrör med en lägsta sträckgräns på 75 000 PSI eller högre. Det begränsar deras tillämpning till specifika borroperationer som kräver höghållfast utrustning.

Vilka är tillämpningarna för borrrör?

Olje- och gasborrning: Används i rotationsborrningsoperationer för att borra genom bergformationer och nå kolvätereservoarer.

Geoteknisk borrning: Anställd i geotekniska undersökningar för att utforska mark- och bergförhållanden.

Vattenbrunnsborrning: Används vid konstruktion av vattenbrunnar för att komma åt grundvatten.