Важка бурильна труба (HWDP): «Амортизатор» та «рушійна сила» нафтового буріння

1. Вступ до важких бурильних труб

Бурильні труби є критично важливими компонентами, що з'єднують наземне обладнання зі свердловинними інструментами.Важкі бурильні труби (HWDP), як спеціалізовані бурильні труби, служать перехідним елементом між стандартними бурильними трубами та утяженими бурильними трубами. Завдяки оптимізованій конструкційній конструкції та вдосконаленим матеріалам, труби з високою щільністю під тиском відіграють життєво важливу роль у несенні навантаження, гасенні вібрації та стабілізації траєкторії свердловини в складних умовах буріння.

Ключові особливості дизайну:

Структурний перехідЗ'єднує «гнучкі» бурильні труби та «жорсткі» бурильні труби, зменшуючи концентрацію напружень у місцях з'єднання.

Збільшена товщина стінкиУ 2–3 рази товщі за стандартні бурильні труби, зберігаючи при цьому той самий зовнішній діаметр (наприклад, φ50 мм, φ89 мм) для експлуатаційної сумісності.

Багатофункціональні програмиЗамінює бурильні труби під час буріння вузьких свердловин, зменшує крутний момент та ризики заклинення труб у похилих свердловинах, а також забезпечує точний контроль навантаження на долото (WOB).

 

 

2. Конструкція конструкції: подвійне забезпечення міцності та зносостійкості

2.1 Конструкція корпусу труби

Розлад дизайнуВнутрішнє, зовнішнє або комбіноване висадження на кінцях труб для підвищення опору стиску та стійкості до втоми.

Внутрішній розладЗберігає зовнішній діаметр для вузьких свердловин.

Зовнішнє розладЗбільшує осьову вантажопідйомність вертикальних свердловин.

Комбінований розладОптимально для екстремальних умов, таких як надглибокі свердловини.

Вибір матеріалуВисокоміцні сплави (наприклад, 4145H MOD) з межами текучості від 55 000 до 110 000 KSI.

2.2 Технологія з'єднання інструментів

Подовжені замкові з'єднанняЗбільшення площі контакту для розподілу навантажень на розтяг, стиск та кручення.

Методи підключення:

Різьбові з'єднанняРізьба API або подвійна різьба з герметиками для запобігання протіканню.

Зварні конструкціїІнтегровані ковані з'єднання для застосувань з високими напруженнями.

2.3 Зносостійке твердосплавне наплавлення

МатеріалКарбід вольфраму (HRC ≥60)

ФункціїЗменшує знос корпусу труби на 50% у горизонтальних свердловинах.

Покращує тертя для стабілізації бурильної колони та контролю траєкторії.

3. Основні функції: від зменшення напружень до стабільності стовбура свердловини

3.1 Буферизація напружень

Поглинання вібраціїВисаджені перерізи та пружні матеріали перетворюють коливання бурильної труби на розсіювання пружної енергії.

Демпфування крутного моментуПодовжені замкові з'єднання перерозподіляють крутильні напруження, мінімізуючи втомні руйнування у стандартних трубах.

3.2 Оптимізація навантажувального ходу

Перевага у вазіПроміжна вага (наприклад, 38 кг/м для бурильної труби HWDP φ89 мм) між бурильними трубами та муфтами.

Адаптивне керування: Регулює долото на долото для сланцевих формацій (запобігає заклинюванню труби) та шарів твердих порід (покращує проникнення).

3.3 Траєкторія та цілісність стовбура свердловини

Курсова стійкістьТверде напилення мінімізує коливання бурильної колони, зберігаючи заплановані траєкторії свердловин.

АнтиколапсЗменшує локальні стрибки тиску від згинання, а циркуляція бурового розчину забезпечує чистоту свердловини.

4. Практичне застосування

4.1 Буріння надглибоких свердловин

Тематичне дослідженняСвердловина Ташен-1 (глибина 8408 м, >200°C, тиск 140 МПа).

ПродуктивністьВисокотемпературні сплави та висаджені конструкції подолали абразивні утворення та циклічні напруження.

4.2 Складні геологічні умови

Середовища з високим вмістом кислого газуУ свердловині Jiaoye-1HF (родовище сланцевого газу Фулін) для боротьби з H₂S використовувалися корозійностійкі сплави та покриття.

Спрямовані/горизонтальні свердловиниСпіральна система HWDP зменшила тертя та покращила контроль напрямку.

 

5. Технологічний прогрес

5.1 Інновації у виробництві

Термічна обробкаЗагартування та відпуск для покращення ударної в'язкості.

Забезпечення якості100% ультразвуковий контроль (УК) та магнітопорошковий контроль (МПІ).

5.2 Розумне виробництво

Інтеграція MES/ERPПовне відстеження процесу від замовлення до доставки.

Параметри налаштуванняПодвійні плечові з'єднання, подовжене твердосплавне наплавлення та внутрішні пластикові покриття.

 

6. Виробничий процес

Вибір матеріалуПрутки з легованої сталі 4145H MOD.

Обробка трубСвердління → кування з висадкою → термічна обробка.

Виготовлення інструментальних з'єднаньКування → холодне прокатка різьби → фосфатування.

Зварювання/МонтажЗварювання тертям або інтегральна обробка.

Контроль якостіВимірювання товщини ультразвуком, випробування на твердість, перевірка тиском.

Обробка поверхніНанесення твердосплавних покриттів та антикорозійних покриттів.

Висновок

Як наріжний камінь сучасної технології буріння, HWDP поєднує структурні інновації та матеріалознавство для підвищення безпеки та ефективності буріння. Від надглибоких свердловин до корозійних формацій, його подвійна роль як «гнучкого переходу» та «жорсткої опори» продовжує розширювати межі розвідки нафти і газу.

Оберіть Womic Steel Group як надійного партнера для бурильних труб та неперевершеної якості доставки. Ласкаво просимо до нас!

Вебсайт: www.womicsteel.com

Електронна пошта: sales@womicsteel.com

Тел./WhatsApp/WeChat: Віктор: +86-15575100681 або Джек: +86-18390957568