Țevi de foraj grele (HWDP): „Amortizorul” și „Factorul de eficiență” al forajului petrolier

1. Introducere în țevile de foraj grele

Țevile de foraj sunt componente critice care conectează echipamentele de suprafață la uneltele de foraj.Țevi de foraj grele (HWDP), ca țevi de foraj specializate, servesc ca element de tranziție între țevile de foraj standard și colierele de foraj. Prin design structural optimizat și materiale avansate, țevile de foraj HWDP joacă un rol vital în portanța, amortizarea vibrațiilor și stabilizarea traiectoriei sondei în condiții complexe de foraj.

Caracteristici cheie de design:

Tranziție structuralăConstruiește punți între țevi de foraj „flexibile” și coliere de foraj „rigide”, atenuând concentrarea tensiunilor la joncțiuni.

Grosime îmbunătățită a pereteluiDe 2-3 ori mai groase decât țevile de foraj standard, menținând în același timp același diametru exterior (de exemplu, φ50 mm, φ89 mm) pentru compatibilitate operațională.

Aplicații multifuncționaleÎnlocuiește colierele de foraj în forajele înguste, reduce cuplul și riscurile de blocare a țevilor în sondele direcționale și permite un control precis al greutății pe sapă (WOB).

 

 

2. Proiectare structurală: Asigurare dublă a rezistenței și rezistenței la uzură

2.1 Structura corpului țevii

Design supăratPerturbare internă, externă sau combinată la capetele țevilor pentru a îmbunătăți rezistența la compresiune și performanța la oboseală.

Supărare internăMenține diametrul exterior pentru găurile de sondă înguste.

Supărare externăCrește capacitatea de încărcare axială pentru puțurile verticale.

Combinată de supărareOptim pentru medii extreme, cum ar fi puțurile ultra-adânci.

Selecția materialelorAliaje de înaltă rezistență (de exemplu, 4145H MOD) cu limite de curgere cuprinse între 55.000 și 110.000 KSI.

2.2 Tehnologia îmbinărilor cu scule

Îmbinări extinse pentru sculeMăriți suprafața de contact pentru a distribui sarcinile de tensiune, compresie și torsiune.

Metode de conectare:

Conexiuni filetateFilete API sau cu umăr dublu cu materiale de etanșare pentru prevenirea scurgerilor.

Structuri sudateÎmbinări forjate integrale pentru aplicații cu solicitări mari.

2.3 Bandă durificată rezistentă la uzură

MaterialCarbură de tungsten (HRC ≥60)

FuncțiiReduce uzura corpului țevii cu 50% în puțurile orizontale.

Îmbunătățește frecarea pentru stabilizarea garniturii de foraj și controlul traiectoriei.

3. Funcții de bază: de la atenuarea stresului la stabilitatea puțului de foraj

3.1 Tamponarea stresului

Absorbția vibrațiilorSecțiunile deranjate și materialele elastice transformă vibrațiile gulerului de burghiu în disipare elastică de energie.

Amortizarea cupluluiÎmbinările extinse ale sculelor redistribuie tensiunile de torsiune, reducând la minimum defecțiunile prin oboseală în țevile standard.

3.2 Optimizarea WOB

Avantaj în greutateGreutate intermediară (de exemplu, 38 kg/m pentru φ89 mm HWDP) între țevile de foraj și coliere.

Control adaptivAjustează WOB pentru formațiunile de șisturi argiloase (previne blocarea țevilor) și straturile de rocă dură (îmbunătățește penetrarea).

3.3 Traiectoria și integritatea puțului de sondă

Stabilitate direcționalăDurificarea minimizează oscilația garniturii de foraj, menținând traiectoriile planificate ale sondei.

Anti-ColapsReduce vârfurile de presiune localizate cauzate de îndoire, în timp ce circulația noroiului asigură curățenia găurii.

4. Aplicații practice

4.1 Forajul ultra-adânc al puțurilor

Studiu de cazSonda Tashen-1 (adâncime 8.408 m, >200°C, presiune 140 MPa).

PerformanţăAliajele rezistente la temperaturi înalte și designurile cu prelucrare superficială au depășit formațiunile abrazive și solicitările ciclice.

4.2 Condiții geologice dificile

Medii cu gaz acruSonda Jiaoye-1HF (câmpul de gaze de șist Fuling) a folosit aliaje și acoperiri rezistente la coroziune pentru a combate H₂S.

Puțuri direcționale/orizontaleHWDP de tip spirală a redus frecarea și a îmbunătățit controlul direcțional.

 

5. Progrese tehnologice

5.1 Inovații în producție

Tratament termicCălire și revenire pentru îmbunătățirea tenacității la impact.

Asigurarea calitățiiTestare cu ultrasunete (UT) 100% și inspecție cu particule magnetice (MPI).

5.2 Fabricație inteligentă

Integrare MES/ERPTrasabilitate completă a procesului, de la comandă până la livrare.

Opțiuni de personalizareConexiuni cu umăr dublu, bandă durificată extinsă și acoperiri interne din plastic.

 

6. Procesul de fabricație

Selecția materialelorBare din oțel aliat 4145H MOD.

Prelucrarea țevilorGăurire → forjare prin recalculare → tratament termic.

Fabricarea îmbinărilor sculelorForjare → laminare la rece a filetului → fosfatare.

Sudură/AsamblareSudare prin frecare sau prelucrare integrală.

Controlul calitățiiMăsurarea grosimii prin metoda ultrasonografiei, testarea durității, validarea presiunii.

Tratament de suprafațăAplicare de benzi dure și acoperiri anticorozive.

Concluzie

Fiind o piatră de temelie a tehnologiei moderne de foraj, HWDP combină inovația structurală și știința materialelor pentru a spori siguranța și eficiența forajului. De la puțuri ultra-adânci la formațiuni corozive, rolul său dublu de „tranziție flexibilă” și „suport rigid” continuă să împingă limitele explorării petrolului și gazelor.

Alegeți Womic Steel Group ca partener de încredere pentru țevi de foraj și performanțe de livrare imbatabile. Vă invităm să ne contactați!

Site web: www.womicsteel.com

E-mail: sales@womicsteel.com

Tel/WhatsApp/WeChat: Victor: +86-15575100681 sau Jack: +86-18390957568