P110-HC-ээс гадна: Яагаад 0.5% зууван хэлбэрийн хяналт нь гүний усны яндан дахь гарцын бат бөх чанараас илүү чухал байдаг

Гүн усны яндангийн дизайнд салбарын API 5C3 томъёонд тулгуурласан нь аюултай сохор толбо үүсгэдэг. Инженерүүд P110-аас Q125 зэрэглэл хүртэл урсах хүч чадалд анхаарлаа хандуулдаг бол хоолойн физик геометр (ялангуяа зууван ба хазгай) нь гидростатик өндөртэй орчинд амьд үлдэх бодит зохицуулагч юм. Стандарт P110 яндан нь суналтын хувьд бат бөх боловч 'дугуйгүй' 0.5%-иас хэтрэх үед нуралтын эсэргүүцлийн шугаман бус уналтыг харуулдаг. Энэ нийтлэл нь стандарт мэдээллийн хуудасны таамаглаж чадаагүй гүний усны уналтаас урьдчилан сэргийлэхэд шаардагдах 'овгийн мэдлэг'-ийн талаар дэлгэрэнгүй тайлбарласан болно.

API 5C3 дээрх 'Perfect Pipe' алдаа

Гүний усны олон дизайны үндсэн алдаа нь хоолой нь төгс цилиндр гэсэн таамаглал юм. API 5C3 томьёо нь үйлдвэрлэлийн хүлцлийг тооцохын тулд уналтын уналтад 0.875 хүчин зүйлийг ашигладаг боловч энэ нь статик бууралт юм. Энэ нь зууван хэлбэрээс үүдэлтэй динамик геометрийн тогтворгүй байдлыг тооцохгүй.

Гүний усны завсрын утаснуудад түгээмэл тохиолддог өндөр Диаметрээс Зузаан (D/t) хувилбарт эвдрэлийн горим нь  Ургац уналтаас  (материалын эвдрэл)  уян тогтворгүй байдал  (геометрийн уналт) руу шилждэг. Гадны даралт нь 'хавтгай толбо' (геометрийн төгс бус байдал) олсны дараа хоолой нь урсахгүй; хавтгайрдаг. 10,000 psi уналтад тооцогдсон P110 утас нь ердөө 1.0% зууван хэлбэртэй байвал 8500 psi-д бүтэлгүйтэж магадгүй бөгөөд энэ нь ихэвчлэн энгийн нүдэнд үл үзэгдэх согог бөгөөд API 5CT стандартын хүлцэлтэй нийцдэг.

Klever-Tamano загвар нь 5C3-ийн дутагдлыг хэрхэн илчилдэг вэ?

Нарийвчилсан бүрхүүлийн дизайн нь API томъёогоор зогсдоггүй; Энэ нь ашигладаг  Klever-Tamano загварыг . Энэ загвар нь бодит хэмжсэн согогууд дээр үндэслэн уналтын үнэлгээг шийтгэдэг 'бууруулах функц'-ийг нэвтрүүлсэн. Үндсэн графикуудын шугаман таамаглалаас ялгаатай нь Клевер-Тамано хадан хясааны ирмэгийг илчилдэг: 

• 0.1% Зууван:  ~1-3% Нуралтын бууралт (Бага юм).

• 0.5% Зууван:  ~5-12% Нуралт буурах (Аюултай бүс).

• 1.0% Зууван:  >20%-иар уналт багасна (Чи чухал бүтэлгүйтлийн эрсдэл).

Яагаад хоёр тэнхлэгт ачаалал ихтэй бүсэд үхэлд хүргэдэг вэ?

Ачааллын дор геометр өөрчлөгддөг. P110-ийн яндан 3°/100 фут-аас их доголын хүндийн (DLS) дамжин өнгөрөх үед гулзайлтын ачаалал нь механик зууванжилтыг үүсгэдэг. Энэхүү өдөөгдсөн зууван хэлбэр нь гидростатик даралттай нийлж нуралтын үр дүнтэй үнэлгээг улам бууруулдаг. Стандарт API 5C3 үнэлгээ нь гулзайлтын дарамтыг тэг гэж үздэг. Хэрэв та гулзайлтын улмаас өндгөвчний зууванжилтыг тооцохгүйгээр чиглэлтэй гүний худгийн зураг төслийг боловсруулж байгаа бол таны аюулгүй байдлын хүчин зүйл нь зохиомол юм.

'Working the Pipe' нь хэзээ үнэлгээг бууруулдаг вэ?

Үйл ажиллагааны бодит байдал нь дизайны онолтой ихэвчлэн зөрчилддөг. Хэрэв утас ирмэг дээр мөргөж, өрмийн багийнхан 'хоолойг ажиллуулдаг' (хоолойгоор эргэлдэж, их эргэлддэг) бол хавчуурын эргэлт ба худгийн цооногийн үрэлт нь тодорхой холбоос дээр 1-2% механик зууван үүсгэдэг. Хоолой нь тээрмээс төгс 0.2% зууван хэлбэртэй гарсан байсан ч, угсралтын процесс нь одоо каталогийн нуралтын үнэлгээ хүчингүй болох хүртэл доройтсон.

P110-HC-ийн гаднах талбайн нийтлэг асуултууд: Яагаад 0.5% зууван хэлбэрийн хяналт нь гүний усны яндан дахь уналтын бат бэхээс илүү чухал байдаг вэ?

Зууван хэлбэрийг нөхөхийн тулд хананы зузааныг нэмэгдүүлэх боломжтой юу?

Ханын зузааныг нэмэгдүүлэх (D/t-ийг багасгах) нь нуралтын эсэргүүцлийг сайжруулдаг боловч гулсалтын диаметр (багаж хэрэгсэл/битийн зай) болон утсан жингийн өсөлтийн зардлаар. Усны гүнд жин бол дээд зэргийн зүйл юм. 'HC' (Өндөр уналттай) хоолойг баталгаатай бага зууван хэлбэртэйгээр тодорхойлох нь үйлдвэрлэлийн хангалтгүй хүлцлийг нөхөхийн тулд хананы зузааныг хэтрүүлэхээс хамаагүй илүү үр дүнтэй байдаг.

'Өндөр ургац' Q125 нь нуралтын үед P110-HC-ээс илүү сайн ажилладаг уу?

Заавал биш. Q125 нь урсацын бат бэх өндөртэй ч уян тогтворгүй байдлын бүс дэх уналтыг Ургацын хүч биш, Янгийн модуль ба геометрээр зохицуулдаг. Хэрэв Q125 хоолой нь зууван хэлбэртэй 1.0%, P110-HC нь 0.2% зууван хэлбэртэй байвал P110-HC нь нуралтын эсэргүүцэлээрээ Q125-аас давж, хэврэг, хямд байх болно.

Өрмийн шалан дээрх зууван байдлыг хэрхэн баталгаажуулах вэ?

Хээрийн диаметр хэмжигч лог нь цорын ганц эцсийн арга юм. Гэсэн хэдий ч, drift туулай (drift mandrel) ажиллуулах нь зөвхөн  хамгийн бага  ID-г баталгаажуулдаг; энэ нь зууван байдлыг хэмждэггүй. Ахиу загварт амьд үлдэхийн тулд уяаны доод 30% (хамгийн их уналтын ачаалал) -д зориулагдсан үеийг лазер эсвэл механик тохируулга хийхийг зөвлөж байна.

P110-HC-ийн гаднах инженерийн шийдлүүд: Яагаад 0.5% зууван хэлбэрийн хяналт нь гүний усны яндан дахь гарцын бат бэхээс илүү чухал байдаг вэ?

Гүний усан дахь геометрийн тогтворгүй байдлын эрсдлийг бууруулахын тулд материалыг сонгохдоо суналтын бат бөх чанараас илүү хэмжээсийн нарийвчлалыг чухалчлах ёстой. Дараах инженерчлэгдсэн шийдлүүд нь HPHT орчинд бүрэн бүтэн байдлыг хангадаг.

• Өндөр уналттай (HC) Суултын яндангийн цуврал:  Зууван хэлбэрийг 0.5%-иас доош, хазайлтыг 3%-иас доош байлгахын тулд хувийн үйлдвэрлэлийн процессыг ашиглан нуралтын дугтуйг дээд зэргээр хангана. Суултын яндан ба хоолойн техникийн үзүүлэлтүүдийг харах.

• Хийн хамгаалалттай дээд зэрэглэлийн холболтууд: Гүн  усны гүнд холболт нь ихэвчлэн хоолойн бие нурахаас өмнө гоожиж байдаг. Хосолсон ачааллын үед (нугалах + нуралт) бүрэн бүтэн байдлыг хадгалахын тулд метал-металл лацын холболт нь зайлшгүй шаардлагатай. Дээд зэрэглэлийн холболтуудыг судлаарай.

• Хүнд хананы үл үзэгдэх хоолой:  Нуралтын хамгийн их эсэргүүцэл (D/t < 15) шаардлагатай бүсүүдийн хувьд хүнд хананы үл үзэгдэх тохиргоо нь эвдрэлийн горимыг уналтын механизм руу шилжүүлэхэд шаардлагатай материалын нягтыг хангадаг. Үл үзэгдэх хоолойн сонголтуудыг үзнэ үү.

Түгээмэл асуултууд: Зууван ба нуралтын механик

Гүний усны яндан дахь зууван хэлбэрийн эгзэгтэй босго нь яагаад 0.5% байдаг вэ?

0.5% зууван байх үед нуралтын эсэргүүцлийн бууралт нь шугаман тооцооллоос ихээхэн хазайж эхэлдэг. 0.5% -иас доош бол хоолой нь бараг төгс цилиндр шиг ажилладаг. 0.5%-иас дээш бол 'цохих хүчин зүйл' хурдасдаг бөгөөд энэ нь зууван хэлбэрийг бага зэрэг нэмэгдүүлэх нь уян хатан тогтворгүй байдлын улмаас нуралтын бат бэхийг их хэмжээгээр алддаг гэсэн үг юм.

API 5CT нь P110-д 0.5%-иас бага зууван чанарыг баталгаажуулдаг уу?

Үгүй. Стандарт API 5CT-ийн OD болон хананы зузаанын хүлцэл нь техникийн хувьд шалгалтын явцад зууван хэлбэрийг 0.5%-иас их байлгах боломжтой. Ийм учраас 'Өндөр уналт' (HC) зэрэглэлүүд байдаг бөгөөд энэ нь ерөнхий API стандартаас илүү хатуу хүлцлийг гэрээгээр баталгаажуулдаг.

Температур нь гүний усан дахь P110 уналтын зэрэгт хэрхэн нөлөөлдөг вэ?

Энэ нийтлэл нь геометрт анхаарлаа төвлөрүүлэхийн зэрэгцээ температур нь үүрэг гүйцэтгэдэг. Температур нэмэгдэхийн хэрээр гангийн уналтын бат бэх бага зэрэг буурдаг. Гэсэн хэдий ч гүний ус өргөгч болон дээд яндангийн утсанд температур бага (далайн усны градиент) байдаг нь зууван хэлбэрийг (геометр) дулааны уналтын бууралтаас хамаагүй давамгайлсан хувьсагч болгодог.

Цементийн бүрээсийн чанар өндөр зууван байдлыг нөхөж чадах уу?

Төгс цементийн бүрээс нь нуралтын эсэргүүцлийг үр дүнтэй нэмэгдүүлэх боломжтой гадны дэмжлэгийг өгдөг. Гэсэн хэдий ч гүний усны цемент нь ихэвчлэн сувагтай холбоотой асуудалтай тулгардаг. Цемент дээр найдах нь дугуйнаас гадуур хоолойг хэмнэх нь өндөр эрсдэлтэй стратеги юм; ган нь өөрөө бүсчилсэн тусгаарлалт алдагдсан гэж үзвэл бүрэн гидростатик ачааллыг тэсвэрлэх чадвартай байх ёстой.