در مقاله انواع لوله های جداری در حفاری، درباره انواع لوله ها و رشته های جداری صحبت کریدم در این مقاله قصد دارم مشخصات فنی لوله های جداری (drilling Casing) را توضیح دهم. هنگام راندن (running) لوله جداری در چاه، سه نیروی اصلی بر لوله اعمال میگردد. این نیروها سبب اعمال تنشهای کششی و فروپاشی بر لوله میگردند. همراه با دریلینگ استور باشید.
این تنش از نیروی وزن رشته جداری نتیجه میشود و باعث کشش در لوله جداری میگردد. همچنین، در اثر تنش کششی مقاومت لوله در مقابل فشار فروپاشی (Collapse Pressure) کاهش مییابد.
تنش کششی (Tensile Tension)
فشار فروپاشی عبارت است از فشار خارجی که تمایل به فروپاشی لوله جداری دارد و عموماً نتیجه فشار هیدرواستاتیک میباشد. فروپاشی رشته جداری، اغلب در زمان عملیات تزریق سیمان رخ میدهد.
فشار فروپاشی (Collapse Pressure)
فشار ترکشی عبارت است از فشار داخلی که تمایل به ترکاندن لوله جداری دارد. معمولاً در بالاترین لوله جداری (نزدیک به سطح)، فشار ترکشی بالا میباشد.
فشار ترکشی (Burst Pressure)
لوله جداری براساس پنج خصوصیت دستهبندی میگردد:
وزن واحد طول لوله، یکی دیگر از خصوصیات میباشد که براساس ضخامت دیواره و قطر خارجی مشخص میشود. مشخصات فنی لولههای جداری براساس استاندارد API SPEC 5CT انتخاب میگردند.
استاندارد API SPEC 5CT، ده نوع (Grade) از لولههای جداری را به رسمیت میشناسد (جدول 1).
جدول 1
1) HRC: Rockwell hardness C scale
2) BHN: Brinell hardness
نوع (Grade) لوله جداری براساس مقاومت تسلیم آنها مشخص میگردد. در جدول (1) گروه، نوع (Grade)، مقاومت تسلیم و خصوصیات مکانیکی مربوط به آنها نشان داده شده است. مقاومت تسلیم (نهایی) معادل تنش کششی لازم برای ایجاد تغییر طول کلی نمونههای استاندارد میباشد، که مقادیر تغییر طول کلی، توسط دستگاههای اندازهگیر ویژه محاسبه میشوند. این مقادیر مطابق جدول (2) میباشند.
جدول 2
گاهی اوقات گریدهای مشخص شده در استاندارد API جوابگوی نیازها نمیباشد (به عنوان مثال چاهی که قدرت خورندگی بالایی دارد). برای رفع این مشکل، سازندگان لوله جداری، لولههایی با خصوصیات خاص تولید میکنند که NON-API CASING Grades نامیده میشوند نمونههایی از این تولیدات در جدول (3) ارائه شده است.
جدول 3
لوله و کوپلینگهایی که بر طبق مشخصات فنی API SPEC 5CT تولید میشوند باید بر طبق الزامات شیمیایی مشخص شده در جدول (4) مورد تایید قرار گیرند. در این جدول اعداد براساس درصد وزنی هستند.
جدول 4
Note: N.L. = No limit. Elements shown must be reported in product analysis.
جدول (5): نمونهای از جداول استاندارد API
بر طبق استاندارد API SPEC 5CT قطر خارجی لوله جداری از 5/4 تا 20 اینچ، ضخامت آن از 205/0 تا 875/0 اینچ و وزن واحد طول آن از 5/9 تا 133 پوند بر فوت تغییر میکند.
براساس استاندارد API SPEC 5CT دو نوع اتصال برای لوله جداری معرفی میگردد که ابعاد و مشخصات آنها بر طبق استاندارد API SPEC 5B انتخاب میشوند:
لولههای جداری، معمولاً بوسیله کوپلینگهای رزوه شده به یکدیگر متصل میگردند و نوع (grade) کوپلینگها مطابق نوع (grade) لوله جداری انتخاب میگردد. اتصال رزوهای و کوپلینگی شامل انواع زیر میباشد:
ابعاد و اندازههای آن مطابق شکل (3) و جدول (6) میباشد و در هر اینچ 8 رزوه دارد.
این اتصال نیز در هر اینچ، 8 رزوه دارد (شکل (3)). اما طولی که رزوهزنی میشود از نوع (الف) طولانیتر میباشد. در جدول (6) ابعاد و اندازههای کوپلینگ و لوله جداری با رزوه گرد کوتاه و بلند، ارائه شده است.
شکل 3
جدول 6
ج) کوپلینگ و لوله جداری با رزوه باترس (Buttress Thread Casing and Coupling)
ابعاد و مشخصات این نوع از اتصال نیز بر طبق استاندارد API SPEC 5B معین میگردد. باترس خود شامل دو نوع Regular و Special Clearance میباشد که در جدول (7) ابعاد آن مشخص شده است.
شکل 4
جدول 7
در این نوع از اتصال انتهای لوله را با عملیات کلهزنی (Upsetting) ضخیمتر کرده و سپس قسمت ضخیم شده را رزوه میکنند. اکستریم لاین نسبت به اتصالات کوپلینگی و رزوهای در مقابل فشار ترکشی مقامتر میباشد.
شکل 5
سازندگان، اتصالات خاصی علاوه بر اتصالات مورد اشاره در استاندارد API SPEC 5CT برای لولههای جداری طراحی کردهاند که زمانیکه مقاومت و استحکام بیشتری در مقابل نشتی و فشار، مورد نیاز است، مورد استفاده قرار میگیرند. این اتصالات، خصوصیات اصلاح شده خود را از طرق مختلف کسب میکنند. از جمله:
اتصالات Premium نمونههایی هستند که اکثر شرکتهای سازنده، از آنها استفاده میکنند. به عنوان مثال، خصوصیات یکی از این اتصالات در شکل (6) مشخص میباشد. این اتصال از آب بند (seal) استفاده کرده و انتهای قسمت رزوه با زاویه 15 درجه قرار میگیرد و معمولاً در شرایطی خاص، مثل چاههای عمیق، چاههای با انحراف زیاد و محیطهای خورنده، در رشته جداری تولید و مغزی (Tubing) کاربرد دارد.
شکل 6
اگر سوال یا انتقادی درباره مشخصات فنی لوله های جداری دارید با دریلینگ استور به اشتراک بگذارید.
علی
آبان 12, 1399 در 9:30 قبل از ظهرلطفا مطلبی درخصوص مقایسه premium connection و میزان شولدرآنها به اشتراک بزارید
یحیی آل کثیر
آبان 29, 1399 در 1:33 بعد از ظهرسلام بله حتما در آینده