HDD a geologická vrtací tyč: Průvodce specifikacemi, třídami a velikostmi

Vrtací tyč  je rotující nosná struna, která přenáší krouticí moment, tlak a vrtnou kapalinu z vrtné soupravy na korunku. Tento termín zahrnuje dvě zcela odlišné skupiny produktů, které kupující často hledají společně:  HDD (horizontální směrové vrtání) vrtná trubka  používaná k instalaci inženýrských sítí a potrubí pod silnicemi, řekami a stavbami a  geologická/průzkumná vrtná tyč  používaná pro vrtání minerálních jader a geotechnický průzkum. Sdílejí popis práce, ale liší se třídou oceli, tloušťkou stěny, provedením připojení a rozměrovým standardem – takže specifikovat jeden, když potřebujete druhý, je drahá chyba.

ZC Steel Pipe (ZHENCHENG Steel Co., Ltd.) je čínský výrobce bezešvých trubek na zakázku, který dodává těla vrtných tyčí a třením svařované sestavy napříč třídami HDD souprav a standardních geologických velikostí. Tato příručka uvádí jakosti oceli, tabulky velikostí DCDMA a drátěného vedení, úvahy o spojích nástrojů a únavě a jasnou logiku výběru, aby si inženýři a týmy nákupu objednají správnou tyč hned napoprvé.

OBSAH

1. HDD vs Geological Drill Rod: Dvě rodiny

2. Vrtací trubka HDD: Specifikace a třídy souprav

3. Geologická vrtná tyč: DCDMA a velikosti drátů

4. Třídy oceli a metalurgie

5. Spoje nástrojů, závity a únava

6. Průvodce výběrem a délka / rozsah

7. Jak specifikovat vrtací tyč (kontrolní seznam PO)

8. Často kladené otázky

1. HDD vs Geological Drill Rod: Dvě rodiny

Oba produkty jsou trubicové vrtací kolony, ale designový záměr se liší. HDD vrtací trubka je vysoce pevný únavový nástroj optimalizovaný pro ohybové a zpětné zatížení řízených horizontálních vývrtů. Geologická vrtná tyč je přesná trubice pro odebírání jader optimalizovaná pro dodání neporušeného vzorku jádra o definovaném průměru. Vědět, kterou rodinu kupujete, rozhoduje o každé následné specifikaci.

2. HDD Drill Pipe: Specifikace a třídy souprav

Vrtací trubka HDD se vybírá podle třídy soupravy. Mini-výbavy provozující malé otvory pod příjezdovými cestami používají lehké, krátké tyče; maxi-výtěžní plošiny, které táhnou potrubní křížení s velkým průměrem pod řekami, potřebují tlustostěnné potrubí s vysokou výtěžností. Vnější průměry se pohybují od zhruba 1,66' u mini-návazců až po 6-3/4' u maxi-návazců, přičemž výrobci běžně nabízejí 3-1/2' až 7-5/8' pro střední až velké řady.

Mini-Rig Rod

Vnější průměr:  1,66' – 2-3/8'

Délka:  5 stop / 6 stop

Použití:  Utility / vrtání vláken

Rod střední velikosti

Vnější průměr:  2-7/8' – 3-1/2'

Délka:  10 stop / 15 stop

Použití:  Silniční / železniční přejezdy

Maxi-Rig Rod

Vnější průměr:  5' – 6-3/4'

Délka:  20 stop / 30 stop

Použití:  Přechody řek / potrubí

Poznámka k terénu — Vrtací kolona je spotřební materiál a únava je zabijákem.  HDD tyč zřídka selže z jediného přetížení. Selže v důsledku cyklického ohýbání, protože každý spoj se tisíckrát otočí skrz zakřivený otvor. Slabým místem je pěchovaný přechod vedle svaru nástroj-kloub, kde se mění průřez. Když porovnáváte dodavatele, zeptejte se na narušenou geometrii házení a broušení svarových zón – nejen na výtěžnost těla. Hladší přechod kupuje skutečnou životnost struny.

3. Geologické vrtací tyče: DCDMA & Wireline Sizes

Geologická vrtná tyč je standardizována podle DCDMA, a proto jsou velikosti zaměnitelné mezi výrobci po celém světě. Existují dvě rodiny: konvenční tyče (AW, BW, NW, HW) a drátěné tyče na odebírání jader (AQ, BQ, NQ, HQ, PQ), kde je hlavní jádro nataženo na drátěném lanu skrz otvor tyče, aniž by došlo k zakopnutí struny. Níže uvedená tabulka uvádí jmenovité rozměry tyčí pro běžné velikosti drátových vedení.

Jmenovité rozměry tyče podle praxe drátového vedení DCDMA (např. bezešvý 30CrMnSiA tažený za studena). Přesné ID, průměr závitu a jádra/otvoru se liší podle série — potvrďte v objednávce a odpovídající bitu/pouzdru.

Konvenční tyče DCDMA (AW, BW, NW, HW) jsou dodávány s kuželovými nebo paralelními závitovými nástrojovými spoji (např. AWY, BWY, NWY) a pouzdrové trubky odpovídají odpovídajícím řadám BW, NW, HW, PW. Délka tyčí je obvykle 1,5 m nebo 3 m.

Inženýrský pohled — Velikost od jádra, ne od vrtné soupravy.  Při průzkumném vrtání je řídícím rozměrem  průměr jádra  , který geolog potřebuje, který fixuje vrták, který fixuje řadu tyčí. Teleskopická díra (začněte PQ, zmenšete na HQ, poté NQ v hloubce) je normální praxí k dosažení cílové hloubky, když se díra zužuje. Objednejte šňůru na prut podle plánovaného plánu redukce, nejen podle velikosti obojku.

4. Třídy oceli a metalurgie

Metalurgie vrtné tyče je zvolena pro mez kluzu plus odolnost proti únavě a opotřebení, protože tyč je cyklicky zatěžována a obrušována odřezky a stěnou vrtu. Skupiny jakostí se mezi těmito dvěma typy produktů liší.

Spoje nástrojů jsou běžně kované ze slitiny Cr-Mo 41xx a třením přivařeny k tělu tyče. Povrchové úpravy, jako je brokování nebo tvrdé chromování, zvyšují odolnost proti opotřebení.

HDD a vrtné potrubí pro ropná pole se řídí  specifikací API 5DP  a  ​​ISO 11961 , které definují chemii, mechanické vlastnosti, rozměry, testování (ultrazvukové, hydrostatické) a sledovatelnost. Podrobnosti o třídě a rozměrech vrtných trubek pro ropná pole viz naše Specifikace vrtných trubek API 5DP →

5. Spoje nástrojů, závity a únava

Kloub nástroje je závitový, silnostěnný konec, který spojuje jednu tyč s druhou. Na pevném disku a tyči pro ropná pole je obvykle vykována ze slitiny Cr-Mo a  třením přivařena  k tenčímu tělu tyče – pevný svar vyrobený bez přídavného kovu, který vytváří silné a konzistentní spojení.

Kritický technický bod — Krouticí moment při sestavení není volitelný.  Přetažením může dojít k prasknutí kloubu nástroje; nedotažením se spojení uvolní a odšroubuje se dolů, což může ztratit strunu. Vždy dodržujte utahovací moment doporučený výrobcem, udržujte závity čisté a před každým spojováním naneste správnou směs na závity. U otvorů pro HDD je provázek rozdělený v zakřivené díře noční můrou obnovy.

Vzhledem k tomu, že se únava soustřeďuje na přechodu pěchu přiléhajícího ke svaru, je prémiová vrtná trubka kována s prodlouženým vnitřním pěchováním a mělkým úhlem házení, poté je hladce broušena v linii svaru na vnitřním i vnějším průměru, aby se odstranily látky zvyšující napětí. Spoje nástrojů jsou často dodávány delší než standardní délka API, aby bylo možné přeřezávání a prodloužit životnost. Základy závitového připojení sdílené s OCTG viz typy připojení pro plášť a potrubí →

6. Průvodce výběrem a délka / rozsah

Výběr je řízen třídou aplikace. Níže uvedené shrnutí mapuje společnou cestu rozhodování; Konečné dimenzování by mělo být potvrzeno podle vrtné soupravy, plánu vrtání a programu bitů/plášťů.

Poznámka k nákupu — 'Range' je termín pro ropná pole, nikoli HDD.  Rozsah API 2 (~9–10 m) a Rozsah 3 (~12–13,5 m) popisují délky vrtných trubek a pláště ropných polí. Pruty HDD jsou uváděny ve stopách podle třídy návazce (5/6/10/15/20/30 stop) a geologické tyče v metrech (1,5/3 m). Pokud součet specifikuje 'vrtací trubka řady 3', potvrďte, zda kupující myslí skutečnou rotační trubku API 5DP nebo jednoduše dlouhou tyč HDD – jakost oceli a připojení se liší.

7. Jak specifikovat vrtací tyč (kontrolní seznam PO)

Engineering Insight — Vrtací tyč PO, kterou musíte mít

• Produktová řada:  vrtná trubka HDD, geologická/drátová tyč nebo vrtná trubka API 5DP.

• Velikost:  OD (a série, např. NQ / 3-1/2') plus ID stěny nebo tyče.

• Třída oceli:  např. AISI 4140/4145, S-135, nebo 30CrMnSiA.

• Připojení:  typ závitu (API REG/IF, DCDMA kuželový/paralelní) a kroutící moment sestavení.

• Spoj nástroje:  kovaný + svařovaný třením; narušená geometrie; re-cut přídavek.

• Délka:  ft (HDD) / m (geologické) / Rozsah 2 nebo 3 (ropné pole).

• Testování a certifikace:  UT/EMI, hydrostatické, EN 10204 3.1/3.2 MTR, sledovatelnost.

Jako výrobce na zakázku dodává ZC bezešvá těla tyčí a třením svařované sestavy podle vaší velikosti, třídy a plánu připojení, spíše než nutit zakázku do skladových velikostí. Zobrazit geologická & HDD vrtací tyč produktová stránka →  nebo naše sortiment vrtných trubek →

8. Často kladené otázky

Jaký je rozdíl mezi vrtací tyčí HDD a geologickou vrtnou tyčí?

Vrtací tyč HDD je odolná vrtací trubka používaná k instalaci inženýrských sítí a potrubí pod překážkami, vyrobená z vysoce pevné legované oceli s kovanými nebo třením svařovanými nástrojovými spoji ve velikostech od přibližně 1,66' pro mini-výstroje až po 6-3/4' pro maxi-výbavy. Geologická vrtná tyč je tenkostěnná vrtná tyč pro průzkum nerostů a geotechnické práce, dodávaná ve standardizovaných velikostech DCDMA (AW, BW, NW, HW) a velikostech drátěného vedení (AQ, BQ, NQ, HQ, PQ).

Jaká ocel se používá pro vrtací tyč HDD?

Vrtací tyč HDD je převážně vyrobena z vysoce pevných legovaných ocelí, jako je AISI 4140, 4145 nebo 4340. Vrtací tyče s vyšší pevností používají třídy ekvivalentní S-135 s minimálním průtažností nad 135 000 psi pro větší odolnost proti únavě. Geologické jádrové tyče běžně používají 30CrMnSiA nebo ekvivalentní za studena tažené bezešvé slitinové trubky.

Jaké jsou standardní velikosti geologických vrtných tyčí?

Konvenční DCDMA vrtací tyče jsou AW, BW, NW a HW s kuželovými nástrojovými spoji. Drátěné drátěné drátěné tyče běží AQ, BQ, NQ, HQ a PQ. Typické vnější průměry drátěných tyčí jsou zhruba BQ 55,7 mm, NQ 70 mm, HQ 89 mm a PQ 114,5 mm, s délkou tyče 1,5 m nebo 3 m.

Jaké normy platí pro HDD a geologické vrtné tyče?

HDD a vrtné potrubí pro ropná pole se řídí specifikací API 5DP a ​​ISO 11961, které upravují chemii, mechanické vlastnosti, rozměry, testování a sledovatelnost. Geologické vrtné tyče splňují rozměrové standardy DCDMA, a proto jsou velikosti AW–PQ mezi výrobci zaměnitelné.

Proč vrtací tyče používají spoje nástrojů svařované třením?

Třecí svařování spojuje tlustý závitový spoj nástroje s tenčím tělem tyče bez přídavného kovu a vytváří pevné spojení odolné proti únavě. Únava vrtací tyče se soustřeďuje na přechodu pěchování vedle svaru nástroje a kloubu, takže hladká a postupná geometrie pěchování je rozhodující pro životnost.

Jaké délky mají HDD a geologické vrtací tyče?

HDD pruty jsou běžně 5 stop nebo 6 stop pro mini-návazce, 10 stop nebo 15 stop pro středně velké návazce a 20 stop nebo 30 stop pro maxi-návazce. Geologické vrtné tyče jsou typicky 1,5 m nebo 3 m. Vrtná trubka pro ropná pole je dodávána v API Range 2 (asi 9–10 m) a Range 3 (asi 12–13,5 m).

Zdroj HDD a geologická vrtací tyč od ZC Steel Pipe

ZHENCHENG Steel Co., Ltd. (ZC Steel Pipe) vyrábí na zakázku bezešvá těla vrtných tyčí a třením svařované sestavy – vrtné trubky HDD z AISI 4140/4145/4340 a S-135, plus geologické a drátěné tyče ve velikostech DCDMA AW–HW a AQ–PQ. Projekty dodávané po celé Africe, na Středním východě a v Jižní Americe s nezávislými patenty na prémiové spoje a speciální trubky.

E-mail: mandy. w@zcsteelpipe.com   | WhatsApp: +86-139-1579-1813

→ Vyžádejte si cenovou nabídku

Související: Vrtací trubka API 5DP  · Geologická / HDD vrtací tyč  · Vrtací trubky  · Typy připojení  · Třídy OCTG