Waarom is er een storing in de boorpijp?

Een boorpijp is een dikwandig, hol leidingsysteem dat koppel overbrengt op een boor. De pijp is vervaardigd om zware druk en vervorming te weerstaan. Moderne boorpijpen zijn gemaakt van buizen, een kokerverbinding of een penverbinding, dit zijn essentiële gereedschappen voor het overbrengen van kracht en modder in olieboorapparatuur. Het wordt vaak gebruikt, vaak in afwisselende spanning en in de barre omstandigheden van wrijving en botsing met de putwand, wordt vaak de zwakke schakel van het hele boorgereedschap, scheuren, perforaties en zelfs breuken komen vaak voor. Storingsanalyse is een belangrijke stap om het type, de oorzaak en de behandeling van boorpijpfalen te bepalen, om het ontwerp en de verwerkingstechnologie van de boorpijp te verbeteren, waardoor de kosten van olieboringen worden verlaagd. Daarom als een fabrikant van boorpijpen, moet u bekend zijn met de specifieke vereisten van boorpijpen en hoe de hoge sterkte en betrouwbaarheid van boorpijpen zal werken voor de olieveldindustrie. Dit artikel bespreekt de belangrijkste oorzaken van het falen van een boorreeks en de meest voorkomende soorten storingen. Het verklaart ook waarom boorpijpstoringen zo wijdverspreid zijn. Ook wordt beschreven hoe u de gevreesde mislukking kunt voorkomen.

Analyse van de omgevingsomstandigheden van de boorpijp toont aan dat de boorpijp complexe krachten heeft, waaronder statische, impact- en meestal wisselende belastingen, en wordt beïnvloed door corrosie, slijtage, temperatuur en druk. De belangrijkste faalwijzen kunnen worden onderverdeeld in overmatige vervorming, breuk en oppervlakteschade.

• Overmatige vervorming. Overmatige vervorming wordt veroorzaakt door werkspanning die de rekgrens van het materiaal overschrijdt. Als de boorpijpverbinding onder belasting staat, de verlenging van het schroefdraaddeel, de buiging en torsie van het boorpijplichaam. In tegenstelling tot andere soorten booroperaties, waar vaak uitgebreide plastische vervorming wordt gezien, is de voortplantingssnelheid van een vermoeiingsbreuk extreem snel. Bovendien is het niet altijd mogelijk om de oorsprong van de breuk te identificeren tot het einde van de levensduur van de boor.
• Breuk. Breuk is verantwoordelijk voor een groot deel van de ongevallen met boorpijpstoringen en de schade is ernstig. Het omvat voornamelijk overbelastingsbreuk, lage spanningsverbrossing, spanningscorrosie, waterstofbrosheid en metaalmoeheid. Het meest voorkomende type boorkolombreuk is een vermoeidheidsbreuk. Vermoeiingsbreuk treedt op wanneer cyclische belastingen herhaalde of wisselende spanningen veroorzaken. Dit kan scheuren, scheuren of instorten tot gevolg hebben. Hoewel een groot aantal factoren bijdraagt ​​aan het falen van een boorpijp, is de belangrijkste oorzaak metaalmoeheid. Metaalmoeheid treedt op wanneer het stressniveau abnormaal hoog is. Een voorbeeld van falen door metaalmoeheid is wanneer een boorpijp te weinig torsie heeft voordat er een gat wordt geboord. Een andere factor die bijdraagt ​​aan het falen is de omkering van de buigbelasting tijdens een gebogen gedeelte van de boorput. Wanneer dit gebeurt, zal de spanningsverdeling in de pijp worden verstoord, wat resulteert in een verlies van controle over de put.
• Oppervlakte schade. Inclusief corrosie, slijtage en mechanische schade.

Om de levensduur van de boorpijp te verbeteren, moeten bewerkingsmaterialen goede mechanische eigenschappen hebben, zoals torsie-, slag- en buigweerstand. Goede verwerkingstechnologie en maatregelen voor oppervlaktebehandeling moeten worden toegepast om de oppervlaktekwaliteit te verbeteren en de concentratie van oppervlaktespanning zoveel mogelijk te elimineren. De materialen van boorpijpen zijn over het algemeen zwavelbestendige materialen, materialen van aluminiumlegeringen, materialen van titaniumlegeringen, ultrasterk staal en nieuwe koolstofvezelcomposietmaterialen, enz. De veelgebruikte boorpijpen zijn X95, G105, S135, SS2205, enzovoort. De meeste zijn naadloze stalen buizen met structuren van medium koolstoflegeringen. De legeringselementen moeten Cr, Mo en andere elementen bevatten om de treksterkte en slagvastheid van het materiaal te verbeteren, en Mn, Si en andere elementen om de elasticiteit van het materiaal (dat wil zeggen de buigprestaties) te verbeteren. Bevat soms ook spoor B, V en andere elementen om de hardbaarheid van materialen te verbeteren. Gewoonlijk wordt het materiaal dat in boorpijpen wordt gebruikt, afgeschrikt en getemperd om een ​​hoge rekgrens te bereiken.

Bovendien is H2S het meest corrosieve element in stalen buizen. Daarom kan het beheersen van de pH van de modder, het gebruik van corrosieve scavengers en het minimaliseren van corrosie bijdragen aan het voorkomen van defecten aan leidingen. Hoewel het optimale koppel een belangrijke stap is om te voorkomen dat een boorkolom breekt, kan een onjuiste hantering ook tot hetzelfde probleem leiden. Te strak aandraaien kan ook leiden tot de vorming van overdrukken, wat kan leiden tot het bezwijken van de leiding. Een goede manier om een ​​boorpijp tegen defecten te beschermen, is door de juiste behandelingsprocedures te gebruiken.