צינור מקדחה הוא המרכיב המבני ומוליך הנוזלים העיקרי של מחרוזת הקידוח בפעולות קידוח סיבוביות. מיוצר לפי מפרט API 5DP, עליו להעביר מומנט בו-זמנית, לשאת עומסים צירים (מתח ודחיסה), ולהוביל נוזל קידוח בלחץ גבוה - לעתים קרובות בארות חריגות או עמוקות שבהן עומסים קיצוניים והשלכות הכשל הן חמורות.
הפניה זו מכסה את המפרט הטכני המלא עבור צינור הקידוח API 5DP: סיווגי דרגות, גדלי OD סטנדרטיים ועובי דופן, משקל לכל רגל, מידות מפרקי הכלים, אורכי טווח וקריטריוני הבחירה השולטים על החלטות דרג ודרגת משקל. ZC Steel Pipe מייצרת צינור מקדחה ל-API 5DP בכל הדרגות והגדלים הסטנדרטיים, עם ניסיון בייצוא ברחבי אפריקה, המזרח התיכון ודרום אמריקה.
תוֹכֶן
מה זה צינור מקדחה? הגדרה ותפקוד
סיווגי דרגות API 5DP
גדלי OD סטנדרטיים ועובי קיר
משקל צינור מקדחה לכל רגל
מפרטי כלי עבודה
אורכי טווח
צינור קידוח במשקל כבד (HWDP)
מדריך לבחירת כיתה
שאלות נפוצות
1. מהו צינור מקדחה? הגדרה ותפקוד
צינור מקדחה יוצר את הגוף הראשי של מחרוזת הקידוח - המכלול המסתובב המחבר את ציוד האסדה על פני השטח למקדחה בתחתית צינור הקידוח. כל מפרק של צינור מקדחה מורכב מגוף צינור עם קצוות פגומים (חלקי קיר מעובים) שאליו מרותכים חיבורי הכלים בחיכוך. מפרקי הכלים - סיכה בקצה אחד, קופסה בקצה השני - מספקים את חיבורי הברגה המאפשרים להרכיב ולפרק את המיתר במהלך פעולות מעידה.
API 5DP — מפרט עבור DILL PIPE API מפרט 5DP הוא התקן השולט עבור צינור מקדחה המשמש בקידוחי נפט וגז. זה מכסה דרגות חומר, תכונות מכניות (חוזק תפוקה, חוזק מתיחה, קשיות), דרישות ממדים (סובלנות OD, עובי דופן, ישרות גוף) וקריטריוני בדיקה. התקן נשמר על ידי מכון הנפט האמריקאי ומוכר בעולם כדרישת האיכות הבסיסית לרכישת צינורות מקדחה.
במהלך הקידוח, מחרוזת המקדחה מבצעת ארבע פונקציות בו-זמנית: היא מעבירה מומנט סיבובי מהמשטח אל המקדחה; הוא נושא את עומס המתיחה של כל המיתר התלוי בקידוח הבאר; הוא מוליך את נוזל הקידוח כלפי מטה דרך צינור הקידוח כדי לקרר את הקצה ולשאת גזרי חזרה אל פני השטח; ובבארות כיווניות, הוא מעביר את עומסי המשקל על סיביות הנדרשים לבניית נטייה. כל אחת מהפונקציות הללו מטילה דרישות מכניות ברורות, וזו הסיבה שבחירה בדרגה היא קריטית.
הערת שדה - ארכיטקטורת מחרוזת מקדחה צינור קידוח סטנדרטי אינו בשימוש ישירות מעל המקדחה. מכלול החור התחתון (BHA) משתמש בצווארוני מקדחה וצינור מקדחה כבד (HWDP) כאזור מעבר כדי לספק משקל על סיביות ולהפחית עייפות בנקודת המעבר הקריטית. צינור מקדחה סטנדרטי יושב מעל HWDP. מהנדסים המציינים צינור קידוח עבור תוכנית באר חדשה צריכים למדוד את אזור המעבר HWDP תחילה לפני גודל המיתר הראשי.
2. סיווגי דרגות API 5DP
API 5DP מגדיר ארבע דרגות סטנדרטיות של צינורות קידוח, כל אחת מובחנת על ידי חוזק תפוקה מינימלי, חוזק מתיחה וקשיות. בחירת דרגות היא המנוף העיקרי השולט בקיבולת מתיחה, חוזק פיתול ועמידות בפני פיצוח מתח הנגרם על ידי מימן (HISC) בסביבות שירות חמוצות.
| ציון |
מינימום חוזק תפוקה (psi) |
מקסימום. חוזק תפוקה (psi) |
מינימום. חוזק מתיחה (psi) |
מקס. קשיות (HRC) |
יישום אופייני |
| E75 |
75,000 |
105,000 |
100,000 |
— |
בארות רדודות עד בינוניות, חשיפה נמוכה ל-H₂S |
| X95 |
95,000 |
125,000 |
105,000 |
— |
בארות בעומק בינוני, דרישות מומנט מתונות |
| G105 |
105,000 |
135,000 |
115,000 |
— |
בארות עמוקות, קידוח כיווני עם מומנט גבוה |
| S135 |
135,000 |
165,000 |
145,000 |
— |
בארות HPHT עמוקות במיוחד, בעלות טווח מורחבת |
נקודת הנדסה קריטית - הגבלות שירות חמוץ (H₂S) דרגות חוזק גבוה (G105 ו-S135) רגישות לפיצוח מתח גופרתי (SSC) בסביבות המכילות מימן גופרתי (H₂S). כאשר תנאי הבאר דורשים תאימות לשירות חמוץ לפי NACE MR0175 / ISO 15156, דרגה E75 היא בדרך כלל הדרגה המקסימלית המותרת. ציון G105 או S135 בארות המכילות H₂S ללא חומר מוסמך SSC הוא מצב כשל ידוע. אשר תמיד את תחולת השירות החמוץ עם מהנדס הקידוח שלך לפני ציון הדרגה.
סימוני זיהוי כיתה
API 5DP דורש שצינור הקידוח יהיה מסומן בסטנסיל על גוף הצינור עם: שם היצרן או סימן, מונוגרמה API (כאשר יש רישיון), ייעוד הדרגה, מספר החום/חלקה והגודל (OD × עובי דופן). מפרקי הכלים מסומנים בנפרד עם OD, קדח וסוג חיבור. סימונים אלה הם האמצעי העיקרי לזיהוי השדה - ודא אותם בקבלה לפני הכנסת צינור לחור.
3. גדלי OD סטנדרטיים ועובי קיר
API 5DP מכסה צינור מקדחה בגדלים OD נומינליים מ-2-3/8 אינץ' עד 6-5/8 אינץ'. עבור כל OD, מצוין עובי דופן נומינלי אחד או יותר, המייצר דרגות משקל שונות. הטבלה שלהלן מכסה את שילובי הגודל והמשקל הנפוצים ביותר בפעולות קידוח מסחריות.
| OD נומינלי (in) |
OD סובלנות |
עובי דופן נומינלי (in) |
משקל Class |
ID (בערך, in) |
שטח חתך רוחב (in²) |
| 2-3/8 |
+0.031 / -0.031 |
0.280 |
תֶקֶן |
1.815 |
1.812 |
| 2-7/8 |
+0.031 / -0.031 |
0.362 |
תֶקֶן |
2.151 |
2.858 |
| 3-1/2 |
+0.031 / -0.031 |
0.368 |
תֶקֶן |
2.764 |
3.621 |
| 4 |
+0.031 / -0.031 |
0.330 |
תֶקֶן |
3.340 |
3.805 |
| 4-1/2 |
+0.031 / -0.031 |
0.337 |
תֶקֶן |
3.826 |
4.407 |
| 5 |
+0.031 / -0.031 |
0.362 |
תֶקֶן |
4.276 |
5.275 |
| 5-1/2 |
+0.031 / -0.031 |
0.415 |
תֶקֶן |
4.670 |
6.630 |
| 5-7/8 |
+0.031 / -0.031 |
0.500 |
תֶקֶן |
4.875 |
8.449 |
| 6-5/8 |
+0.047 / -0.047 |
0.500 |
תֶקֶן |
5.625 |
9.598 |
תובנה הנדסית - בחירת OD והידראוליקה בחירת OD של צינור מקדחה מוגבלת הן על ידי תוכנית המעטפת (הצינור חייב לעבור דרך מחרוזת המעטפת הקודמת) והן ההידראוליקה (מהירות הטבעת חייבת להספיק להרמת ייחורים). עבור מזהה מעטפת נתון, OD גדול יותר של צינור מקדחה משפר את יכולת הפיתול והמתיחה אך מפחית את המרווח הטבעתי. רוב תוכניות המים העמוקים משתמשות בצינור קידוח בגודל 5 אינץ' או 5-1/2 אינץ' במיתר הראשי כאיזון בין ביצועים הידראוליים לחוזק מכני.
4. משקל צינור מקדחה לכל רגל
משקל צינור הקידוח מבוטא כמשקל נומינלי בפאונדים ל-רגל (lb/ft) ומהווה קלט קריטי לחישובי עומס קרס, חישובי ציפה וניתוח פיתול. המשקל הנומינלי כולל את משקל גוף הצינור בתוספת תוספת עבור הקצוות המעוקלים ומפרקי הכלים, בממוצע על פני אורך המפרק.
| OD נומינלי (in) |
דופן נומינלית (in) |
משקל נומינלי (lb/ft) |
משקל קצה רגיל (lb/ft) |
כ. אורך המפרק (רגל) |
כ. משקל מפרק (lb) |
| 2-3/8 |
0.280 |
6.65 |
6.26 |
30 |
~200 |
| 2-7/8 |
0.362 |
10.40 |
9.72 |
30 |
~312 |
| 3-1/2 |
0.368 |
13.30 |
12.31 |
30 |
~399 |
| 4 |
0.330 |
14.00 |
12.93 |
30 |
~420 |
| 4-1/2 |
0.337 |
16.60 |
15.00 |
30 |
~498 |
| 5 |
0.362 |
19.50 |
17.93 |
30 |
~585 |
| 5-1/2 |
0.415 |
24.70 |
22.54 |
30 |
~741 |
| 6-5/8 |
0.500 |
33.93 |
31.03 |
30 |
~1,018 |
הערת רכש - חשבונאות משקל בעת חישוב משקל מיתרי הקידוח הכולל להערכת יכולת האסדה, השתמש במשקל נומינלי (לא משקל רגיל) עבור גוף הצינור, והוסף את משקל מפרק הכלי בפועל בנפרד. משקל מפרק הכלי יכול לייצג 10-20% ממשקל המפרק הכולל על צינור בקוטר קטן יותר. ספקים המציינים 'משקל מותאם' עשויים לכלול את תרומת מפרק הכלי בצורה שונה - אשרו תמיד את הבסיס לפני הטעינה לדגם עומס הוו שלכם.
5. מפרטי הכלים
מפרקי הכלים הם רכיבי החיבור המשורשרים בכל קצה של מפרק צינור מקדחה. הסיכה (חוט זכר) נמצאת בקצה התחתון; הקופסה (חוט נקבה) נמצאת בקצה העליון. מפרקי הכלים מיוצרים בנפרד מפלדה מסגסוגת גבוהה (בדרך כלל שונה ב-AISI 4145H) ומרותכים בחיכוך לקצוות הצינור המעופפים. הם חייבים להיות קשים וחזקים יותר מגוף הצינור כדי לעמוד בפני מחזורי האיפור והפריצה החוזרים ונשנים שחווים לאורך חיי השירות של הצינור.
כלי משותף OD ומזהה
OD של מפרק הכלי חייב להיות גדול מספיק כדי לספק חוזק פיתול נאות, אך קטן מספיק כדי לעבור דרך מיתר המעטפת ולא ליצור הגבלות מוגזמות של צפיפות מחזורית (ECD) בטבעת. מזהה מפרק הכלי חייב להספיק לקצבי זרימת יעד ללא ירידת לחץ מוגזמת.
| צינור OD (in) |
טיפוסי TJ OD (in) |
TJ ID טיפוסי (in) |
סוג חיבור נפוץ |
TJ OD/Pipe OD יחס |
| 2-3/8 |
3-1/2 |
1-3/8 |
NC26 |
1.47 |
| 2-7/8 |
3-3/4 |
1-3/4 |
NC31 |
1.30 |
| 3-1/2 |
4-3/4 |
2-1/4 |
NC38 |
1.36 |
| 4 |
5-1/4 |
2-9/16 |
NC40 / NC46 |
1.31 |
| 4-1/2 |
6-1/4 |
3 |
NC46 / NC50 |
1.39 |
| 5 |
6-5/8 |
3-1/4 |
NC50 |
1.33 |
| 5-1/2 |
7-1/4 |
3-1/2 |
5-1/2 FH |
1.32 |
| 6-5/8 |
8-1/4 |
4 |
6-5/8 FH |
1.24 |
פרופילי חוט משותפים של כלי
פרופיל ההברגה הדומיננטי עבור חיבורי כלי צינור קידוח הוא ה-API Rotary Shouldered Connection (RSC), במיוחד סדרת החיבור הממוספר (NC). חיבורי NC מזוהים על ידי מספר דו ספרתי שווה בקירוב לקוטר הגובה של חוט הסיכה בעשיריות אינץ'. חיבורי חור מלא (FH) משמשים בצינור OD גדול יותר כאשר נדרש מזהה קידוח מקסימלי. חיבורי פרימיום שאינם API (למשל, Grant Prideco XT, TenarisHydril Blue) מציעים קיבולת מומנט מוגברת עבור יישומים בעלי ביצועים גבוהים אך דורשים רישוי מיצרני חיבורים.
6. אורכי טווח
API מגדיר שלוש קטגוריות אורך טווח עבור צינור מקדחה. בחירת הטווח משפיעה על מהירות המעידה (חיבורים ארוכים יותר = פחות חיבורים לביצוע/שבירה), דרישות גובה עמידה לאחור בדריקס ומפרטי ציוד לטיפול בצנרת.
טווח 1 (R1)
אורך:
18 - 22 רגל (5.5 - 6.7 מ')
שימוש אופייני:
בארות רדודות, פעולות צינורות מפותלים, עיבוד עבודה
הערה:
בשימוש נדיר בקידוח סיבובי מודרני
טווח 2 (R2)
אורך:
27 - 30 רגל (8.2 - 9.1 מ')
שימוש אופייני:
קידוח סיבובי סטנדרטי יבשתי וימי
הערה:
ברירת מחדל בתעשייה; 95%+ ממשלוחי צינור הקידוח
טווח 3 (R3)
אורך:
38 - 45 רגל (11.6 - 13.7 מ')
שימוש אופייני:
בארות עמוקות, בעלות טווח מורחבת ובארות עמוקות במיוחד
הערה:
מצריך מתלה גבוה ומעמד כפול/משולש
תובנה הנדסית - חיסכון בזמן טיול בטווח 3 בבאר באורך 20,000 רגל באמצעות חיבורים של 30 רגל מטווח 2, ישנם כ-667 חיבורים ליציאה מהחור. אותו באר עם מפרקים מטווח 3 (ממוצע של 42 רגל) דורש רק ~476 חיבורים - הפחתה של כמעט 30%. ב-3-5 דקות לכל חיבור, זה מייצג 3-6 שעות חסכון בכל נסיעה. עבור פעולות במים עמוקים שבהם תעריפי יום האסדה עולים על $500,000, לאימוץ של טווח 3 יש הצדקה כלכלית ברורה למרות הדרישה הגבוהה יותר של גובה הדרקים.
7. צינור קידוח במשקל כבד (HWDP)
Heavy Weight Drill Pipe (HWDP) תופס את אזור המעבר בין צווארוני המקדחה בתחתית ה-BHA לבין מחרוזת צינור הקידוח הסטנדרטית למעלה. הוא דומה מבחינה ויזואלית לצינור מקדחה סטנדרטי אך יש לו דופן עבה יותר באופן משמעותי, שיפוע מרכזי (רפידת שחיקה) באמצע גוף הצינור ומפרקי כלים בקוטר גדול יותר. תפקידו העיקרי הוא להפחית את כשלי העייפות המתרחשים במעבר מקטע צווארון המקדחה הקשיח לצינור הקידוח הסטנדרטי הגמיש יותר.
| OD נומינלי (in) |
עובי קיר (in) |
משקל נומינלי (lb/ft) |
ID (in) |
אורך מפרק (ft) |
כ. משקל מפרק (lb) |
| 3-1/2 |
0.615 |
25.3 |
2.25 |
30 |
~759 |
| 4 |
0.670 |
30.0 |
2.56 |
30 |
~900 |
| 4-1/2 |
0.750 |
41.0 |
3.00 |
30 |
~1,230 |
| 5 |
0.750 |
49.3 |
3.50 |
30 |
~1,479 |
| 5-1/2 |
0.750 |
55.0 |
4.00 |
30 |
~1,650 |
הערת שדה - כלל האצבע של התעשייה באורך מחרוזת HWDP מחייב קטע HWDP מינימלי של 30-40 מפרקים (כ-900-1,200 רגל) מעל קולרי המקדחה. בבארות כיוון בעלות חומרה גבוהה, משתמשים בקטעי HWDP ארוכים יותר כדי להגן על אזור המעבר מפני עייפות כיפוף מחזורית. ציון נמוך של אורך HWDP הוא סיבה שכיחה לכשלים בעייפות מיתרי מקדחה בחלק העליון של ה-BHA.
8. מדריך לבחירת כיתה
בחירת דרגות כוללת איזון בין קיבולת מתיחה, חוזק פיתול, עמידות בפני עייפות ותאימות שירות חמוץ מול עלות. המטריצה הבאה מסכמת את מנהלי ההתקן העיקריים לבחירה עבור כל דרגת API 5DP.
| מקדם בחירה |
E75 |
X95 |
G105 |
S135 |
| בארות רדודות (<8,000 רגל) |
מועדף |
קָבִיל |
מפרט יתר |
מפרט יתר |
| בארות בינוניות (8,000–15,000 רגל) |
שׁוּלִי |
מועדף |
קָבִיל |
מפרט יתר |
| בארות עמוקות (מעל 15,000 רגל) |
לֹא מַסְפִּיק |
שׁוּלִי |
מועדף |
מועדף |
| בארות בטווח מורחב / ERD |
לֹא מַסְפִּיק |
שׁוּלִי |
קָבִיל |
מועדף |
| שירות חמוץ (H₂S קיים) |
מוּסמָך |
אמת את NACE |
לא מומלץ |
לא מומלץ |
| בארות HPHT |
לֹא מַסְפִּיק |
לֹא מַסְפִּיק |
שׁוּלִי |
מועדף |
| רגישות לעלות |
העלות הנמוכה ביותר |
נמוך-בינוני |
לְמַתֵן |
העלות הגבוהה ביותר |
נקודת הנדסה קריטית - אל תפרט לחיסכון בעלויות בחירת דרגה נמוכה יותר כדי להפחית את העלות המוקדמת היא אחת משגיאות הרכש הנובעות יותר ברכישת צינורות מקדחה. מחרוזת בדרגה E75 שנכשלת בעומק באר של 15,000 רגל עולה בסדרי גודל יותר בפעולות דיג, פס צד פוטנציאלי וזמן אסדה מאשר הפרש העלות בין E75 ל-X95 בהזמנה המקורית. חישובי גודל מכניים על ידי מהנדס קידוח מוסמך צריכים תמיד להקדים את בחירת הדרגה בכל הרבה מעבר לעומק הרדוד השגרתי.
9. שאלות נפוצות
מהן הדרגות הסטנדרטיות של צינור קידוח לכל API 5DP?
API 5DP מפרט ארבע דרגות צינור קידוח סטנדרטיות: E75 (תשואה מינימלית 75,000 psi), X95 (תשואה מינימלית 95,000 psi), G105 (תשואה מינימלית 105,000 psi), ו-S135 (תשואה מינימלית 00,000 psi). בחירת הציונים תלויה בעומק הבאר, במורכבות הכיוונית וביכולת הפיתול והמתיחה הנדרשת. S135 הוא הדרגה הסטנדרטית הגבוהה ביותר הזמינה מסחרית ומשמשת ליישומי טווח מורחב ו-HPHHT תובעניים.
אילו גדלי OD זמינים עבור צינור קידוח API?
גדלי צינור קידוח סטנדרטיים API 5DP נעים בין 2-3/8 אינץ' עד 6-5/8 אינץ'. הגדלים הנפוצים ביותר בקידוחי נפט וגז הם 3-1/2 אינץ', 4 אינץ', 4-1/2 אינץ' ו-5 אינץ'. גדלים גדולים יותר כגון 5-1/2 אינץ' ו-5-7/8 אינץ' מוגדרים עבור יישומי זרימה גבוהה או מומנט גבוה שבהם נדרש קדח גדול יותר.
מה ההבדל בין אורכי טווח צינורות מקדחה?
API מגדיר שלושה אורכי טווח: טווח 1 (18-22 רגל), טווח 2 (27-30 רגל) וטווח 3 (38-45 רגל). טווח 2 הוא תקן התעשייה עבור הרוב המכריע של פעולות הקידוח הסיבובי. טווח 3 מצוין עבור בארות מים עמוקים ובארות עמוקות במיוחד שבהן פחות חיבורים בכל נסיעה מפחיתים באופן משמעותי את זמן האסדה הלא פרודוקטיבי.
אילו סיווגי עובי דופן קיימים עבור צינור מקדחה?
צינור מקדחה סטנדרטי משתמש בעובי דופן נומינלי הנעים בין 0.280 אינץ' (2-3/8 OD) ל-0.500 אינץ' (5-7/8 ו-6-5/8 OD) בהתאם לגודל. Heavy Weight Drill Pipe (HWDP) משתמש בקירות עבים יותר באופן משמעותי - בדרך כלל 0.615 עד 0.750 אינץ' עבור אותו טווח OD - יחד עם כרית שחיקה מרכזית ומפרקי כלים גדולים יותר. HWDP מצוין עבור אזור המעבר מעל קולרי מקדחה כדי להפחית כשלי עייפות.
האם צינור קידוח זהה לצינור קידוח?
כן - 'צינור קידוח' ו'צינור קידוח' משמשים להחלפה בכל התעשייה. שני המונחים מתייחסים למפרקי צינור הפלדה החלולים המהווים את הגוף העיקרי של מחרוזת הקידוח בפעולת קידוח סיבובית. תקן ה-API הרשמי נקרא 'מפרט עבור צינור מקדחה' (API 5DP). המונח 'צינור קידוח' נפוץ יותר בשווקים שאינם דוברי אנגלית ובמסמכי רכש מתורגמים.
בקש מפרטי צינור מקדחה ותמחור
ZC Steel Pipe מייצרת צינור קידוח API 5DP בכל הדרגות הסטנדרטיות (E75, X95, G105, S135) וגדלים OD, עם Range 2 ו- Range 3 זמינים. כיצרן הזמנה לביצוע שבסיסו בעיר חיאן, סין, אנו משרתים קבלני קידוחים וקוני OCTG ברחבי אפריקה, המזרח התיכון ודרום אמריקה.
צור איתנו קשר עם דרישות תוכנית הבאר שלך - ציון, OD, עובי דופן, אורך טווח, כמות ויעד אספקה - והצוות הטכני שלנו יגיב עם מפרטים והצעת מחיר תחרותית.
מנדי. w@zcsteelpipe.com | WhatsApp: +86-139-1579-1813
← בקש הצעת מחיר
