Desarrollo de la composición de la sarta de perforación y el tipo de conexión

Tabla de Contenidos

La sarta de perforación generalmente se compone de kelly, segmento de tubería de perforación y BHA. Con el desarrollo de la tecnología de accionamiento superior, Kelly Pipe se ha ido eliminando gradualmente. La sección de la tubería de perforación incluye la tubería de perforación y la junta, a veces con un escariador. El BHA consta principalmente de collares de perforación, pero también puede estar equipado con estabilizadores, amortiguadores, vibradores, escariadores y otras herramientas especiales. La composición específica de la sarta de perforación varía según los diferentes propósitos y requisitos.

1. Drill pipe

La tubería de perforación es el componente básico de la sarta de perforación. Está hecho de tubería de acero sin costura (el grosor de la pared es generalmente de 9 a 11 mm). Su función principal es transferir torque y transportar fluido de perforación. y el agujero se profundiza por el alargamiento gradual de la tubería de perforación. Por lo tanto, la tubería de perforación juega un papel muy importante en la extracción de petróleo.

(1) Estructura y especificaciones de la tubería de perforación

La tubería de perforación se compone de dos partes del cuerpo de la tubería de perforación y la unión de la tubería de perforación.

Hay dos formas de conectar la junta del cuerpo de la tubería de perforación:

uno se conecta con la hebilla de alambre, es decir, el cuerpo de la tubería tiene una hebilla macho fina en ambos extremos del carro y se conecta con la hebilla fina hembra en un extremo de la junta.

Esta tubería de perforación está llamando a la tubería de perforación con una fina hebilla. El otro es el cuerpo de la tubería y la unión con soldadura a tope de soldadura por fricción, llamada tubería de perforación soldada a tope. Con la eliminación básica de la tubería de perforación de pandeo fino.

Toda la producción o importación de tubería de perforación en nuestro país es tubería de perforación de soldadura (sin tubería de perforación de hebilla fina).

sarta de perforación
sarta de perforación API

conocimiento

Para fortalecer la conexión entre el cuerpo del tubo y la junta, el cuerpo del tubo se engrosa en ambos extremos. Las formas de engrosamiento comúnmente utilizadas son engrosamiento interno, engrosamiento externo, engrosamiento interno y externo tres. Según el American Petroleum Institute (API), la tubería de perforación se divide en tres categorías según su longitud:

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El primer tipo, 5.486-6.706 m (18-22 pies);

Segunda, 8.230 ~ 9.144m (27 ~ 30ft);

El tercer tipo, 11.582~13.716m(38~45ft);

Los tamaños de tubería de perforación más utilizados son 88,9 (3,5 pulgadas), 114,3 (4 pulgadas) y 127,0 mm (5 pulgadas).

sarta de perforación
sarta de perforación

(2) Grado de acero y resistencia de la tubería de perforación

El grado de acero de la tubería de perforación se refiere al grado de acero de la tubería de perforación. Lo cual está determinado por el límite elástico mínimo del acero de la tubería de perforación.

Según API, hay cinco grados de acero de tubería de perforación:

D, E, 95(X), 105(G) y 135(S), entre los cuales X, G y S son tubos de perforación de alta resistencia.

Cuanto mayor sea el grado de acero de la tubería de perforación, mayor será el límite elástico de la tubería. y cuanto mayores sean las diversas resistencias de la tubería de perforación (tracción, torsión, extrusión, etc.). En el diseño de resistencia de la sarta de perforación, se recomienda mejorar la resistencia de la sarta de perforación aumentando la calidad del acero en lugar de aumentar el espesor de la pared.

(3) Drill pipe joint and wire buckle

La junta de la tubería de perforación es un componente de la tubería de perforación, las juntas macho y hembra, conectadas en ambos extremos del cuerpo de la tubería de perforación. El conector se proporciona con un enlace de cable (enlace grueso) para conectar cada tubería de perforación individual. Durante el proceso de perforación, las juntas a menudo se eliminan y la superficie de la junta está sujeta a una fuerza de sujeción considerable, por lo que la junta de la tubería de perforación tiene una pared más gruesa, el diámetro exterior de la junta es más grande que el diámetro exterior de la tubería y se utiliza una aleación de acero más fuerte. El acero aleado 35CrMo se usa generalmente en juntas de tuberías de perforación domésticas.

La conexión de las hebillas debe cumplir tres condiciones. es decir, el mismo tamaño, el mismo tipo de hebillas, hebillas macho y hembra a juego. Diferentes tamaños de tubos de perforación tienen diferentes tamaños de juntas. El tipo de cable de tubería de perforación del mismo tamaño no es el mismo. Los tipos de juntas utilizados por los fabricantes de tubos de perforación también son difíciles de ser idénticos. Por lo tanto, para facilitar la distinción entre juntas de tubería de perforación y aplicaciones de ingeniería. API ha establecido normas uniformes sobre los tipos de uniones de tubería de perforación, lo que ha dado como resultado las uniones de tubería de perforación API comúnmente utilizadas en la industria del petróleo.

Las uniones de tubería de perforación API están disponibles en estándares nuevos y antiguos. Las antiguas juntas de tubería de perforación API se desarrollaron para el uso inicial de tubería de perforación con conexiones finas y se clasificaron en tres tipos: en línea (IF), disparos (FH) y regular (REG).

sarta de perforación
sarta de perforación

La junta plana interior se utiliza principalmente para el engrosamiento exterior de la tubería de perforación. Su característica es que el diámetro interior de la tubería de perforación es igual al diámetro interior en el engrosamiento del cuerpo de la tubería y el diámetro interior de la junta. La resistencia al flujo del fluido de perforación es pequeña, lo que contribuye a mejorar la potencia hidráulica de la broca.

La junta perforada es adecuada para la tubería de perforación de engrosamiento interno. Se caracteriza por el hecho de que la tubería de perforación tiene dos diámetros interiores. El diámetro interior de la junta es igual al diámetro interior en el engrosamiento del cuerpo de la tubería. pero menor que el diámetro interior de la parte del cuerpo de la tubería. La resistencia del fluido de perforación que fluye a través de la junta es mayor que la de la junta plana interior, pero el diámetro exterior es menor que el de la junta plana interior.

Las juntas normales son adecuadas para el engrosamiento interno de la tubería de perforación. Esta unión tiene un orificio más pequeño que el orificio donde se engrosa la tubería de perforación. Por lo tanto, hay tres tamaños diferentes de diámetro interior de tubería de perforación con juntas normales. El fluido de perforación fluye a través de esta junta con la mayor resistencia, pero tiene el diámetro exterior más pequeño y es más fuerte. Las juntas regulares se usan para tubería de perforación de diámetro pequeño y tubería de perforación inversa, así como para brocas y herramientas de pesca. Los tres tipos de juntas usan rosca en forma de «V», pero el tipo de hebilla (expresado por el ancho de corte superior de la rosca), la distancia, la conicidad y el tamaño de la hebilla son muy diferentes.

sarta de perforación
sarta de perforación

Con el rápido desarrollo de la tubería de perforación soldada a tope, la tubería de perforación de botón fino se está reemplazando gradualmente por la tubería de perforación soldada a tope. La antigua junta de tubería de perforación API es muy incómoda de usar debido a varias especificaciones. Por lo tanto. El Instituto Americano del Petróleo también propuso una nueva serie de juntas NC (algunas personas las llaman juntas digitales). Y la articulación NC está representada por la letra NC y dos dígitos, como NC50, NC26, NC31, etc.

NC (hilo grueso nacional) significa hilos gruesos estándar nacionales. Dos dígitos indican el diámetro del hilo grueso en la superficie base del hilo de seda. (se utilizan los dos primeros dígitos del diámetro del hilo grueso). Por ejemplo, NC26 significa que la junta es de tipo NC, la superficie de la base del diámetro del círculo de la junta del tornillo es de 2,668 pulgadas.

La rosca NC también tiene forma de «V». con parte superior de rosca plana de 0,065 pulgadas y parte inferior de rosca redonda de 0,038. con V-0.038R para el tipo hebilla, se puede conectar con rosca V-0.065.

Todo el interior plano (IF) y la perforación (FH) en el antiguo estándar API son hilos V-0.065. Por lo tanto, está considerando abolir el antiguo estándar y adoptar la junta NC.

Las juntas de tipo NC se utilizan cada vez más en la industria del petróleo. Pero algunas uniones estándar API antiguas (planas internas, perforadas, normales) todavía se usan en el campo.

Las uniones tipo NC y las antiguas uniones estándar API tienen el mismo diámetro de paso, conicidad, paso y longitud de rosca, y se pueden usar indistintamente. En sarta de perforación, además de juntas de tubería de perforación.

hay una variedad de juntas de ajuste (utilizadas para conectar diferentes tamaños o diferentes tipos de conexión de tubería). juntas de protección (la protección de la cadena de tuberías a menudo se quita del cable), etc. Además, la tubería Kelly, los collares de perforación, las brocas y otras herramientas de fondo de pozo también se conectan mediante conexiones de cables. (Tenga en cuenta que el tipo de conexiones de cables utilizadas para cada una de estas conexiones y herramientas es consistente con el estándar para conexiones de tubería de perforación).

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