Što bušaća cijev mora nositi
Bušaća cijev je cijevni dio bušaće kolone. Prenosi rotaciju i okretni moment s površine na svrdlo, nosi težinu žice ispod neutralne točke i osigurava unutarnji prolaz za tekućinu za bušenje. U radu vidi napetost, torziju, savijanje dok prolazi kroz pseće noge, unutarnji pritisak iz stupca isplake, vanjski pritisak iz bušotine i vibracije. Zamor, a ne statičko preopterećenje, uobičajeni je uzrok kvara, zbog čega se zahtjevi mehaničkih svojstava uvijek čitaju zajedno s pravilima pregleda i rukovanja za konopac.
Mehanička svojstva tijela bušaćih cijevi navedena su u API 5D, a spojevi alata zavareni na krajeve navedeni su u API Spec 7-1. API RP 7G pruža podatke o dimenzijama i performansama koji se koriste za projektiranje niza, uključujući tablice torzijskog popuštanja i vlačnog kapaciteta.
Razredi tijela i mehanička svojstva
| Razred | Raspon granice razvlačenja, psi | Raspon čvrstoće razvlačenja, MPa | Minimalna vlačna čvrstoća, psi | Minimalna vlačna čvrstoća, MPa |
|---|---|---|---|---|
| E75 | 75.000 do 105.000 | 517 do 724 | 100,000 | 689 |
| X95 | 95.000 do 125.000 | 655 do 862 | 105,000 | 724 |
| G105 | 105.000 do 135.000 | 724 do 931 | 115,000 | 793 |
| S135 | 135.000 do 165.000 | 931 do 1,138 | 145,000 | 1,000 |
Svaki je stupanj definiran minimalnom granicom tečenja i maksimalnom granicom tečenja koja drži materijal unutar kontroliranog raspona čvrstoće, plus minimalna vlačna čvrstoća. Traka je važna koliko i minimum: uži radni raspon čini moment nadoknade, rastezanje i ponašanje predvidljivijim od jedne žice do druge. Minimalno istezanje mjereno u 2 inča i zahtjevi za tvrdoću također su navedeni u specifikaciji za svaki stupanj.
Debljina stijenke, iskrivljena konfiguracija i veličina cijevi također određuju kapacitet. Unutarnja nagnuta cijev ima deblju stijenku preko kontrolirane duljine iza svakog spoja alata, obnavljajući presjek gdje se metal uklanja za zavarivanje i gdje se naprezanja savijanja koncentriraju tijekom rotacije.
Mehanički zahtjevi za zglob alata
Spojevi alata su kovani, toplinski obrađeni i zavareni trenjem na tijelo cijevi. Opremljeni su u minimalnoj granici razvlačenja od 120 000 psi, što je 827 MPa, a njihova tvrdoća je kontrolirana tako da se niti odupiru habanju, a ramena se odupiru deformaciji tijekom ponovljenog presvlačenja i izbijanja. Zahtjevi za vlačnu čvrstoću, tvrdoću i žilavost, zajedno s mjerenjem navoja, dani su u API Spec 7-1, a vrijednosti zakretnog momenta i vlačne sposobnosti korištene u dizajnu potječu iz API RP 7G.
Što mijenja brojeve u službi
Trošenje: smanjenje vanjskog promjera zbog rotacije uz kućište smanjuje presjek i smanjuje vlačni i torzijski kapacitet.
Korozija: unutarnja i vanjska rupičasta pojava djeluje kao povećavač naprezanja i smanjuje vijek trajanja od zamora mnogo više nego što smanjuje statičku čvrstoću.
Kisela usluga: sulfidno pucanje pod naponom upravlja odabirom razreda, a tvrdoća je praktična kontrola polja.
Temperatura: povišena temperatura smanjuje granicu tečenja, dok niska temperatura povećava rizik od lomljivog ponašanja.
Mehanička oštećenja: tragovi klizanja, tragovi hvatanja, udubljenja i lokalno izvijanje mijenjaju stanje naprezanja i razlog su za smanjenje ili odbacivanje spoja.
Verifikacija i inspekcija
Svaka serija toplinske obrade verificirana je ispitivanjem na rastezanje u skladu s ASTM A370, zajedno s ispitivanjem tvrdoće i, gdje je navedeno, ispitivanjem na udar. Pregled pune duljine novih i rabljenih cijevi provodi se elektromagnetskim pregledom poprečnih i uzdužnih nedostataka, ultrazvučnim mjerenjem debljine stijenke, magnetskim česticama spojeva alata i mjerenjem unutarnjeg promjera. Rezultati su sljedivi do toplinskog broja i izdaju se uz potvrdu o materijalu.
FAQ
P: Zašto je navedena maksimalna granica razvlačenja kao i minimalna?
Kontrolirana gornja granica drži materijal unutar raspona čvrstoće tako da se može predvidjeti okretni moment, istezanje i ponašanje zamora, te izbjegava pretjerano jako tijelo koje bi prenijelo više naprezanja savijanja na zglob alata.
P: Koju razinu treba odabrati za duboku bušotinu s velikim devijacijama?
Odabiru se viši stupnjevi čvrstoće kao što su G105 i S135 gdje vladaju vlačno opterećenje i zakretni moment, dok konačni izbor također ovisi o tekućini za bušenje, prisutnosti sumporovodika i programu inspekcije za konopac.
P: Mijenja li debljina stijenke mehanička svojstva kvaliteta?
Klasa određuje razinu čvrstoće materijala, dok debljina stijenke i izbočeni dizajn određuju nosivost spoja. Dvije cijevi iste kvalitete, ali različite stijenke ili iskrivljenja imat će različitu vlačnu i torzijsku sposobnost.
P: Koliko često treba provjeravati bušaću cijev tijekom rada?
Intervali inspekcije određeni su operaterovim programom bušenja i ozbiljnošću rada. Bušotine pod visokim kutom, kisela usluga i operacije s velikim zakretnim momentom obično zahtijevaju kraće intervale i potpuniji opseg pregleda.
P: Koja je razlika između tijela cijevi i razreda alatnog spoja?
Tijelo cijevi isporučuje se u jednoj od klasa bušaćih cijevi u API 5D, dok je spoj alata zaseban otkovak isporučen prema zahtjevima API Spec 7-1, uključujući vlastitu minimalnu granicu tečenja i tvrdoće.
P: Koji dokumenti trebaju pratiti pošiljku bušaće cijevi?
Potvrda o materijalu koja pokazuje toplinski broj, stupanj, veličinu, debljinu stjenke, rezultate rastezanja i tvrdoće, zajedno s zapisima o inspekciji i, gdje je primjenjivo, potvrdom o puštanju u promet treće strane.
