Kalite kusurları ve petrol kuyusu borularının önlenmesi

Petrol kuyusu borularının kalite kusurları temel olarak üç açıdan kaynaklanmaktadır:
Birincisi, petrol kuyusu borusu gövdesinin mekanik özellikleri, iç bağlantısı ve boru gövdesinin ağırlığı gibi kalite kusurları gereksinimleri karşılamıyor;
İkincisi, işleme süreci sırasında petrol kuyusu borusunun neden olduğu kalite kusurları, örneğin diş parametreleri (koniklik, adım, diş yüksekliği, Ken şekli ve kaplinin her iki ucundaki dişlerin eşmerkezliliği ve yakın mesafesi) standardı aşan, siyah iplik tokası, kırık toka, diş sapması, standardı aşan vida torku, sızıntı, diş hasarı (çizikler, çarpmalar), sondaj borusu kaynak kalitesinin gereksinimleri karşılamaması vb.;
Üçüncüsü, sıkışma önleme performansı, korozyon önleme performansı, delme performansı ve yapışmayı önleme performansı dahil olmak üzere petrol kuyusu borusunun performansı gereksinimleri karşılayamadı.

1. Kalite kusurları ve petrol kuyusu boru dişi işlemenin önlenmesi
Petrol kuyusu borularının diş işlenmesi sırasında, iplikte siyah toka, iplik sapması, kırık toka, iplik çizik (çarpma) ve standardı aşan iplik parametresi gibi kalite kusurları bulunabilir.

(1) Siyah iplik tokası: Siyah iplik tokası, ipliğin yerel işlem miktarının çok küçük olmasından kaynaklanır, bu da dış çap ve duvar kalınlığı doğruluğu, ovallik ve boru ucunun düzlüğü ile ilgili olan "pürüzsüzlük" ile sonuçlanır. . Boru gövdesindeki siyah toka çoğu zaman boru gövdesinin dış çapının çok küçük olmasından, boru ucunun yeterince düz olmamasından veya ovalliğin fazla olmasından kaynaklanır. Kaplin üzerindeki siyah toka genellikle çelik borunun dış çapının pozitif toleransı aşması, duvarın negatif toleransı aşması veya ovalliğin çok büyük olmasından kaynaklanır.

(2) Diş duvarı sapması: Diş duvarı sapması, çelik borunun diş açıldıktan sonra bir tarafı ince, diğer tarafı kalın olmak üzere eşit olmayan duvar kalınlığıdır. Diş duvarı sapmasının nedeni, eşit olmayan duvar kalınlığı, bükülme veya çelik borunun ucundaki aşırı ovalliğin neden olduğu siyah iplik tokasına benzer. Bazen, dişli duvar sapması meydana geldiğinde veya işleme miktarı uygun şekilde kontrol edilmediğinde, dişli tabanın duvar kalınlığı negatif toleransı aşabilir ve bu da petrol kuyusu borusunun bağlantı mukavemetini ciddi şekilde etkileyecektir.

(3) İplik kopması: İplik tarağı kesici ipliği yüksek hızda ve kuvvetli bir şekilde keserken, iplik koptuğunda veya iplik "kaybolduğunda" bu, ipliğin kopmasına neden olur. Genel olarak konuşursak, iplik kopması esas olarak çelikteki büyük metalik olmayan kalıntılardan kaynaklanır ve aynı zamanda iplik tarağı kesicinin kalitesi ve diş açma işleminin stabilitesi ile de ilgilidir.

(4) Diş hasarı: Petrol kuyusu borularının diş hasarı, bitmiş ürünlerin üretimi, nakliyesi ve depolanması sırasında meydana gelen morlukları ve sıyrıkları içerir. Petrol kuyusu borularının açıkta kalan dişlerinin zedelenmesini, ezilmesini veya paslanmasını önlemek ve ayrıca üretim sırasında dişlerin sert nesnelerle (taşıma makaraları, eğimli ızgara çubukları vb.) çarpışmamasını sağlamak için harici bir koruyucu Petrol kuyusu borusu gövdesinin dişlerine iç dişli halka vidalanmalı ve kaplinin dişlerine dış dişli bir iç koruyucu halka vidalanmalıdır.

API Spec 5CT standardı şunları şart koşar:
① Diş işleme tesisi, iç ve dış diş koruyucu halkaları vidalamalıdır. Diş koruma halkasının tasarımı, malzemesi ve mekanik gücü, normal yükleme, boşaltma ve taşıma sırasında hasarları önlemek amacıyla dişleri ve boru uçlarını korumak için gereklidir;
② Yağın ve mahfazanın taşınması ve normal şekilde depolanması sırasında, diş koruma halkasının tasarımı ve malzemesi, dişleri kirden ve sudan izole edecek şekilde olmalıdır. Normal depolama süresi yaklaşık 1 yıldır;
③ Diş koruma halkasının malzeme seçimi, diş korozyonuna neden olabilecek veya iplik koruma halkasının dişe yapışmasına neden olabilecek malzeme bileşenleri içermemelidir ve -46°C ile +66°C arası servis sıcaklığına uygun olmalıdır:
④ L80 çelik sınıfı 9Cr ve 13Cr boru gövdelerinde çıplak çelik diş koruma halkaları kullanılmamalıdır.

(5) Diş parametreleri standardı aşıyor: Diş işleme, petrol kuyusu borularının üretiminde en önemli işlemdir ve aynı zamanda petrol kuyusu borularının diş kalitesini belirleyen temel işlemdir. Şu anda çoğu petrol kuyusu borusu özel CNC takım tezgahlarıyla işlenmektedir. Dişleri işlerken iş parçası otomatik olarak ortalanır ve yüzer şekilde sıkıştırılır. Dişleri işlemeye yönelik alet, karbür bir alet kullanır ve iş mili dönüşü kademesizdir. Dişleri işlemenin iki yolu vardır: birincisi, iş parçasının dönmesi ve takımın düzlemsel ilerleme hareketi yapmasıdır; diğeri ise iş parçasının hareket etmemesi ve takımın dönüp ilerleme hareketi yapmasıdır. Bu iki tip takım tezgahının kendine has özellikleri vardır. İlkinin kullanımı esnektir. Sadece genel konik dişleri işlerken yüksek bir üretkenliğe sahip olmakla kalmaz, aynı zamanda doğrudan bağlı ve özel bağlı dişleri iyi hava geçirmezliğe (özel tokalar) sahip olarak işleyebilir; ikincisi, genel konik ipliklerin işlenmesinde öncekine göre daha yüksek bir verimliliğe sahiptir, ancak özel tokaları işlemek için bir ön işleme makinesi gerekir. Dişin çeşitli parametreleri (orta çap, diş yüksekliği, koniklik, hatve, diş profili açısı, yakın mesafe vb.) dişin bağlantı gücünü ve sızdırmazlık performansını etkileyecektir. İpliğin yakın mesafesi, ipliğin her bir parametresinin dalgalanmasının kapsamlı değeridir. İpliğin bireysel parametreleri nitelikli olsa bile yakın mesafesi nitelikli olmayabilir. İpliğin çeşitli parametrelerinin doğruluğu, boş borunun kalitesiyle ilişkili olmasının yanı sıra, aynı zamanda diş işleme yöntemi, takım tezgahı tipi ve işleme prosesinin stabilitesi ile boyutsal doğruluk ve doğrulukla da ilgilidir. iplik tarağının aşınma direnci. Diğer koşullar aynı olduğunda iplik tarağının boyutsal doğruluğu, iplik boyutunun doğruluğunu belirler. Genel olarak iplik tarağının boyut toleransının, ürün toleransının yalnızca 1/3 ila 1/4'ü veya hatta daha yüksek olması gerekir.

(6) Tork ve J değerleri standardın üzerindedir: Yağın ve muhafazanın torku, kaplin ve boru gövdesi birbirine vidalandığında oluşan telafi torkunu ifade eder. Torku kontrol etmenin amacı, kaplin ile boru gövdesi arasındaki bağlantı gücünü ve diş tarafındaki temas basıncı stresini sağlamak ve yağın ve mahfazanın sızıntısını önlemek için ilgili diş sızdırmazlık gresi ile işbirliği yapmaktır. API standart dişler için J değeri, kaplin ve boru gövdesi sıkıldıktan sonra boru ucundan kaplin merkezine kadar olan mesafeyi temsil eder ve bu, dişli bağlantının kalitesini belirleyen önemli parametrelerden biridir.

(7) Sızıntı: Yağ ve mahfaza borusu gövdesi ile kaplin dişi arasındaki yetersiz temas basıncından kaynaklanan yağ ve mahfaza sızıntısını önlemek için, yağ ve kaplinli mahfaza standarda göre hidrostatik basınç testine tabi tutulur. Boru gövdesi ile kaplini birbirine bağlayan dişin sızıntısı, dişin tipi ve kalitesine, yağın ve muhafazanın vidalanmasına ve diş sızdırmazlık gresinin kalitesine bağlıdır. Diş tipi açısından yuvarlak dişlerin sızdırmazlık performansı trapez dişlerden daha iyidir ve özel dişler daha da iyidir. Yüksek hassasiyetli diş şekli ve makul yağ ve mahfaza vidalama torku, dişin sızdırmazlık performansını artırmaya yardımcı olur. Diş sızdırmazlık gresi, kaplinlerin vidalanması ve yağ ve muhafaza kullanımı sırasında yağlamada, diş boşluklarının doldurulmasında (sızdırmazlık) ve korozyon önlemede rol oynayabilir.

2. Petrol kuyusu borularının performansı
Petrol kuyusu borularının performansı yapışmayı önleme performansını, çökmeyi önleme performansını, korozyon önleme performansını ve delme performansını içerir.

(1) Yapışmazlık performansı: Standart gerekliliklere göre, yağ ve mahfazanın dişli bağlantılarının yapılması ve açılması gerekir. Her birleştirmenin 6 defa yapılıp sökülmesi öngörülmüştür. Üretici tarafından tavsiye edilen maksimum torku sağlayın, ardından yağın ve muhafazanın iç ve dış dişlerinin yapışmasını kontrol edin. Yağ ve muhafaza dişlerinin yapışması, diş kalitesi, diş yüzey sertliği, makyaj hızı, yüzey sürtünme katsayısı ve temas gerilimi (kaplin vidalama torku) gibi faktörlerle ilgilidir. Yağ ve mahfaza dişlerinin tutukluk önleme performansını artırmak için dişlerin cilası, sertliği ve tekdüzeliği geliştirilmeli, diş açma hızı azaltılmalı ve vidalama torku kontrol edilmelidir. Aynı zamanda iki diş arasındaki metal yüzeyin birbirine yapışmasını ve kaplin içerisindeki yağın boru gövdesini ve mahfazasını kaplinden ayırmak için kaplin iç diş yüzeyine daha yumuşak bir metal veya metal olmayan film tabakası kaplanmalıdır. ipliklerin yırtılmasını ve hatta yırtılmasını önlemek için. Kaplin vidalanmadan önce, kaplin vidalandıktan sonra dişin yapışmasını önlemek ve dişin sızdırmazlık performansını artırmak için diş yüzeyinin diş gresi ile kaplanması gerekir. Bağlantı dişinin yüzeyi için birçok kaplama yöntemi vardır: galvanizleme işlemi ve fosfatlama işlemi gibi; bazı özel malzemeler ve özel bağlantı dişleri için genellikle bakır kaplama gerekir. Fabrikayla ilgili diş açmayla ilgili faktörler: diş parametreleri (adım, diş yüksekliği, koniklik, sıkı tork, diş profili yarı açısı vb.), iç ve dış dişlerin uyumu (yüzey işlemi, yüzey kalitesi, fosfatlama, galvanizleme, bakır kaplama, vb.), diş bileşiği (fonksiyon: metal tozu ve gresten oluşan yağlama, doldurma ve sızdırmazlık vb.), telafi kontrolü (tamamlama torku, tamamlama hızı vb.), malzeme faktörleri vb. Petrol sahası operasyonuyla ilgili diş açmayla ilgili faktörler: diş koruması olmadan kaldırma, çarpık bağlantı (boru havada sallanır ve kuyu bağlantısıyla eş merkezli değildir), bağlantı noktası yok veya az sayıda, diş bileşiği (standart gereklilikleri karşılamayan, kum ve diğer) döküntü), tamamlama hızı ve tamamlama torku ve büyük maşaların sıkma kuvveti vb.

(2) Sıkışmayı önleme (ezilme) performansı: Sondaj derinliğinin artmasıyla birlikte, petrol ve gaz kuyularında, özellikle derin kuyularda, ultra derin kuyularda veya karmaşık oluşumlardaki petrol ve gaz kuyularında petrol ve muhafaza üzerindeki basınç artar. plastik akışı izole etmesi gereken kaya tuzu, tuz hamuru, şeyl ve yumuşak kaya oluşumları gibi. Dış basınç belirli bir sınırı aştığında, petrol kuyusu borusu gövdesi, petrol kuyusu borusu çökmesi olarak adlandırılan oluk şeklinde veya eliptik deformasyon üretecektir.

(3) Korozyon önleme performansı: Bazı petrol ve gaz sahaları, hidrojen sülfür, karbon dioksit veya klorür iyonları gibi büyük miktarda aşındırıcı ortam içerir; bu, sülfür stres korozyonuna direnç de dahil olmak üzere, yağ ve mahfaza için korozyon direnci gereksinimlerini öne çıkarır. CO2 ve Cl-korozyonuna vb. karşı direnç. Yağın ve muhafazanın korozyon direnci temel olarak çeliğin kimyasal bileşimi ve çelik borunun artık gerilim değeri gibi faktörlerle ilgilidir. Çelikteki metalik olmayan kalıntıların ve zararlı elementlerin içeriğinin azaltılması, Cr ve Ni gibi korozyon önleyici elementlerin içeriğinin arttırılması, çelik borudaki artık gerilimin azaltılması ve çelik borunun akma mukavemeti oranının iyileştirilmesi, hepsi iletkendir. yağın ve muhafazanın korozyon direncini arttırmak.

(4) Delme performansı: Petrol tabakası mahfazasının petrol üretim kısmı (çok katmanlı bir petrol kuyusunda katmanlı petrol üretimi), ham petrolün belirlenen yağ içeren yağlı kum tabakasından mahfazanın içine akmasına izin vermek için delinmeyi gerektirir. Bu nedenle, yağ tabakası muhafazasının iyi bir delme performansına sahip olması gerekir, özellikle silahsız delme operasyonları kullanıldığında, muhafazanın delme performansının daha yüksek olması gerekir. Kasanın perforasyon performansı perforasyon testleri ile elde edilir. Yani, test edilecek kovan simüle edilmiş bir kuyuya asılır ve kovanın içine belirli sayıda, belirli mesafe ve farklı yönlerde şekilli delici mermiler asılır. Daha sonra perforasyon gerçekleştirilir. Delme işleminden sonra test kasasının delikleri çevresinde çatlak yoksa delme performansı iyi olarak değerlendirilir; deliklerin çevresinde az sayıda küçük çatlak varsa ancak bunların sayısı ve uzunluğu teknik koşulların gerekliliklerini aşmıyorsa delme performansı nitelikli olarak değerlendirilir; ve deliklerin etrafındaki çatlakların sayısı veya uzunluğu gereksinimleri aşarsa, özellikle de iki bitişik delik arasındaki çatlaklar bağlantılıysa delme performansı niteliksiz olarak değerlendirilir. Petrol sahasının aynı zamanda delme işleminden sonra mahfaza genleşmesi miktarı ve deliklerin etrafındaki iç ve dış çapakların yüksekliği konusunda da açık gereklilikleri vardır.