HDD і геологічна бурова штанга: Посібник із специфікацій, марок і розмірів

Бурова штанга  — це обертова несуча колона, яка передає крутний момент, тягу та буровий розчин від бурової установки до долота. Термін охоплює дві досить різні сімейства продуктів, які покупці часто шукають разом:  бурильну трубу HDD (горизонтально-спрямоване буріння),  що використовується для встановлення комунікацій і трубопроводів під дорогами, річками та спорудами, а також  геолого-розвідувальну бурильну штангу,  яка використовується для вибору керна з мінеральних речовин і геотехнічного дослідження. Вони мають спільну посадову інструкцію, але відрізняються маркою сталі, товщиною стінки, конструкцією з’єднання та стандартом розмірів — тому вказувати одне, коли вам потрібно інше, є дорогою помилкою.

ZC Steel Pipe (ZHENCHENG Steel Co., Ltd.) є китайським виробником безшовних труб на замовлення, що поставляє корпуси бурових штанг і фрикційно-зварні вузли для різних класів бурових установок і стандартних геологічних розмірів. У цьому посібнику вказано марки сталі, таблиці розмірів DCDMA та дроту, міркування щодо шарнірних з’єднань і втоми, а також чітку логіку вибору, щоб інженери та групи закупівель замовляли правильний стрижень з першого разу.

ЗМІСТ

1. HDD проти геологічної бурової штанги: дві родини

2. Бурильна труба з жорстким диском: характеристики та класи бурових установок

3. Геологічна бурова штанга: DCDMA та кабельні розміри

4. Марки сталі та металургія

5. З'єднання інструментів, різьби та втома

6. Керівництво по вибору та довжина/діапазон

7. Як указати бурову штангу (контрольний список замовлення на замовлення)

8. Часті запитання

1. HDD проти геологічної бурової штанги: дві родини

Обидва продукти являють собою трубчасту бурильну колону, але задум конструкції розходиться. Бурильна труба з жорстким диском — це високоміцний інструмент, оптимізований для навантажень на вигин і відтяг керованих горизонтальних свердловин. Геологічна бурова штанга — це прецизійна труба для відбору керна, оптимізована для доставки непошкодженого зразка керна певного діаметру. Знання того, яке сімейство ви купуєте, визначає кожну наступну специфікацію.

2. Бурильна труба HDD: специфікації та класи бурових установок

Бурильна труба ГНБ підбирається за класом бурової установки. Міні-установки, що запускають невеликі свердловини під під'їздами, використовують легкі короткі стрижні; Для максі-бурових установок, які протягують трубопроводи великого діаметру через річки, потрібна високопродуктивна труба з важкими стінками. Зовнішні діаметри коливаються приблизно від 1,66' на міні-установках до 6-3/4' на максі-установках, причому виробники зазвичай пропонують від 3-1/2' до 7-5/8' для середнього та великого діапазону.

Mini-Rig Rod

Зовнішній діаметр:  1,66' – 2-3/8'

Довжина:  5 футів / 6 футів

Використання:  утилітарні / оптоволоконні отвори

Вудилище середнього розміру

OD:  2-7/8' – 3-1/2'

Довжина:  10 футів / 15 футів

Використання:  Дорожні / залізничні переїзди

Maxi-Rig Rod

OD:  5' – 6-3/4'

Довжина:  20 футів / 30 футів

Використання:  переходи через річки/трубопроводи

Польова примітка. Бурильна колона є витратним матеріалом, а втома є вбивцею.  Шток HDD рідко виходить з ладу від одноразового перевантаження. Він виходить з ладу через циклічне згинання, коли кожне з’єднання обертається через вигнутий отвір тисячі разів. Слабке місце - викривлений перехід біля зварного шва з'єднання, де змінюється поперечний переріз. Коли ви порівнюєте постачальників, запитуйте про геометрію біття та шліфування в зоні зварювання, а не лише про плинність корпусу. Більш плавний перехід забезпечує реальне життя струни.

3. Геологічна бурова штанга: DCDMA та кабельні розміри

Геологічна бурова штанга стандартизована відповідно до DCDMA, тому розміри взаємозамінні між виробниками по всьому світу. Існує два сімейства: звичайні стрижні (AW, BW, NW, HW) і кернові стрижні (AQ, BQ, NQ, HQ, PQ), у яких керновий ствол виймається на тросі через отвір стрижня без спотикання колони. У таблиці нижче наведено номінальні розміри стрижнів для звичайних розмірів тросів.

Номінальні розміри стрижня відповідно до практики дротяної мережі DCDMA (наприклад, холоднотягнутий безшовний 30CrMnSiA). Точний ідентифікатор, діаметри різьблення та сердечника/отвору залежать від серії — підтвердьте замовлення та відповідність долота/корпуса.

Звичайні стрижні DCDMA (AW, BW, NW, HW) постачаються з конічними або паралельними різьбовими з’єднаннями (наприклад, AWY, BWY, NWY), а обсадні труби відповідають серії BW, NW, HW, PW. Довжина вудилища зазвичай становить 1,5 м або 3 м.

Інженерне розуміння — збільшуйте розмір від ядра, а не від установки.  У розвідувальному бурінні контрольним розміром є  діаметр керна  , потрібний геологу, який фіксує долото, яке фіксує ряд штанг. Телескопування отвору (початок PQ, зменшення до HQ, потім NQ на глибині) є звичайною практикою для досягнення цільової глибини, коли отвір стає щільнішим. Замовте струну вудилища відповідно до запланованого графіка скорочення, а не лише розміру нашийника.

4. Марки сталі та металургія

Металургію бурильної штанги вибирають за межею текучості плюс стійкістю до втоми та зносу, оскільки штанга циклічно навантажується та стирається шламом і стінкою свердловини. Сімейства сортів відрізняються між двома типами продуктів.

Інструментальні з’єднання зазвичай кують зі сплаву 41xx Cr-Mo та приварюють тертям до корпусу стрижня. Обробка поверхні, така як дробеструйна обробка або тверде хромування, додає зносостійкості.

ГНБ та бурильні труби для нафтопромислів регулюються  специфікацією API 5DP  та  ISO 11961 , які визначають хімічний склад, механічні властивості, розміри, випробування (ультразвукове, гідростатичне) та можливість відстеження. Детальну інформацію про марку та розміри бурильних труб нафтових родовищ див Технічні характеристики бурильних труб API 5DP →

5. З'єднання інструментів, різьби та втома

З’єднання інструменту — це різьбовий товстостінний кінець, який з’єднує один стержень з наступним. На жорсткому диску та нафтопромисловому стрижні він зазвичай викуваний зі сплаву Cr-Mo та  приварений тертям  до тоншого корпусу стрижня — твердотільний зварний шов без присадочного металу, що забезпечує міцне, послідовне з’єднання.

Критичний технічний момент — крутний момент підживлення необов’язковий.  Надмірне затягування може призвести до тріщин у з’єднанні; недостатнє затягування дозволяє з’єднанню від’єднатися та відкрутити свердловину, що може призвести до втрати колони. Завжди дотримуйтеся рекомендованого виробником моменту свинчування, тримайте різьбу чистою та наносите правильну суміш для різьби перед кожним з’єднанням. На отворах жорсткого диска струна, яка розривається у вигнутому отворі, є кошмаром для відновлення.

Оскільки втома зосереджується в місці зварювання, яке примикає до зварного шва, бурильна труба преміум-класу кується з подовженим внутрішнім зварюванням і невеликим кутом биття, а потім гладко шліфується на лінії зварювання як на внутрішньому, так і на зовнішньому швах для усунення факторів напруги. Інструментальні з’єднання часто постачаються довшими за стандартну довжину API, щоб дозволити повторне нарізання та подовжити термін служби. Основи різьбових з’єднань, спільні з OCTG, див типи з’єднань для обсадних труб →

6. Керівництво по вибору та довжина/діапазон

Вибір залежить від класу програми. Наведене нижче резюме відображає загальний шлях прийняття рішень; остаточні розміри повинні бути підтверджені відповідно до бурової установки, плану буріння та програми долота/обсадної труби.

Примітка щодо закупівлі — 'Діапазон' — це термін нафтопромислу, а не термін HDD.  Діапазон API 2 (~9–10 м) і діапазон 3 (~12–13,5 м) описують довжину бурильних труб і обсадних труб для нафтових родовищ. Штанги HDD вказані у футах за класом бурової установки (5/6/10/15/20/30 футів), а геологічні штанги – у метрах (1,5/3 м). Якщо підрахунок вказує «бурильну трубу діапазону 3», переконайтеся, що покупець має на увазі справжню поворотну трубу API 5DP чи просто довгий стрижень HDD — марка сталі та з’єднання відрізняються.

7. Як указати бурову штангу (контрольний список PO)

Engineering Insight — бурові штанги PO обов’язкові

• Сімейство продуктів:  бурильна труба з жорстким диском, геологічна/каротна штанга або бурильна труба API 5DP.

• Розмір:  OD (та серія, наприклад, NQ / 3-1/2') плюс внутрішній діаметр стінки або стержня.

• Марка сталі:  наприклад, AISI 4140/4145, S-135 або 30CrMnSiA.

• Підключення:  тип різьблення (API REG/IF, DCDMA конічний/паралельний) і момент затягування.

• З'єднання:  ковані + фрикційно-зварні; порушена геометрія; перекроїти припуск.

• Довжина:  фути (HDD) / м (геологічні) / діапазон 2 або 3 (нафтові родовища).

• Тестування та сертифікати:  UT/EMI, гідростатичний, EN 10204 3.1/3.2 MTR, відстежуваність.

Будучи виробником на замовлення, ZC постачає безшовні корпуси стрижнів і фрикційно-зварні вузли відповідно до вашого розміру, класу та графіка з’єднання, а не нав’язувати роботу на складі. Переглянути сторінка продукту для бурових штанг для геології та жорсткого диска →  або наша діапазон бурильних труб →

8. Часті запитання

Яка різниця між бурильною штангою HDD і геологічною бурильною штангою?

Бурильна штанга з жорстким диском — це надміцна бурильна труба, яка використовується для монтажу інженерних комунікацій і трубопроводів під перешкодами, виготовлена ​​з високоміцної легованої сталі з кованими або звареними тертям з’єднаннями з розмірами від приблизно 1,66' для міні-установок до 6-3/4' для максі-установок. Геологічна бурова штанга — це колонкова штанга з тоншою стінкою для розвідки корисних копалин і геотехнічних робіт, що постачається в стандартизованих розмірах DCDMA (AW, BW, NW, HW) і розмірах на кабелі (AQ, BQ, NQ, HQ, PQ).

Яка марка сталі використовується для бурової штанги HDD?

Бурильна штанга HDD переважно виготовляється з високоміцних легованих сталей, таких як AISI 4140, 4145 або 4340. Для штанг з високою міцністю використовуються марки, еквівалентні S-135, з мінімальною продуктивністю понад 135 000 фунтів на квадратний дюйм для більшої стійкості до втоми. Для геологічного буріння керна зазвичай використовується 30CrMnSiA або еквівалентна холоднотягнута безшовна труба зі сплаву.

Які стандартні геологічні розміри бурових штанг?

Звичайні бурильні штанги DCDMA є AW, BW, NW і HW з конічними з’єднаннями. Кернові стрижні для каротажу AQ, BQ, NQ, HQ і PQ. Типовий зовнішній діаметр стрижня для дроту становить приблизно BQ 55,7 мм, NQ 70 мм, HQ 89 мм і PQ 114,5 мм, з довжиною стрижня 1,5 м або 3 м.

Які стандарти застосовуються до ГНБ та геологічних бурових штанг?

Жорсткий диск і бурильна труба для нафтових родовищ відповідають специфікації API 5DP і ISO 11961, які регулюють хімічні властивості, механічні властивості, розміри, випробування та можливість відстеження. Геологічні кернові стрижні відповідають розмірним стандартам DCDMA, тому розміри AW–PQ є взаємозамінними між виробниками.

Чому в бурових штангах використовуються зварні з’єднання тертям?

Зварювання тертям з’єднує товсте різьбове з’єднання інструменту з більш тонким корпусом стрижня без присадочного металу, утворюючи міцне, стійке до втоми з’єднання. Втома бурильної штанги зосереджується в місці висадки поряд із зварювальним з’єднанням, тому плавна, поступова геометрія висадки має вирішальне значення для терміну служби.

Якої довжини бувають ГНБ і геологічні бурові штанги?

Вудилища HDD зазвичай мають 5 або 6 футів для міні-ригів, 10 футів або 15 футів для середніх установок і 20 футів або 30 футів для максі-ригів. Геологічні кернові стрижні зазвичай мають 1,5 м або 3 м. Нафтопромислові бурильні труби поставляються в діапазоні API 2 (приблизно 9–10 м) і діапазоні 3 (приблизно 12–13,5 м).

Джерело HDD і геологічна бурова штанга від ZC Steel Pipe

ZHENCHENG Steel Co., Ltd. (ZC Steel Pipe) виробляє на замовлення безшовні корпуси бурильних штанг і фрикційно-зварні вузли — бурильні труби з жорстким диском AISI 4140/4145/4340 і S-135, а також геологічні штанги та штанги на тросі DCDMA AW–HW і AQ–PQ. Проекти, виконані в Африці, на Близькому Сході та в Південній Америці, з незалежними патентами на з’єднання преміум-класу та труби спеціального класу.

Електронна пошта: Менді. w@zcsteelpipe.com   | WhatsApp: +86-139-1579-1813

→ Запит про ціну

пов'язані: Бурильна труба API 5DP  · Геологічні/бурильні штанги HDD  · Бурильні труби  · Типи підключення  · Оцінки OCTG