1. مقدمة عن أنابيب الحفر الثقيلة
تعتبر أنابيب الحفر مكونات أساسية تربط المعدات السطحية بالأدوات الموجودة أسفل البئر.أنابيب الحفر ذات الوزن الثقيل (HWDP)تُعدّ أنابيب الحفر المتخصصة، كعنصر انتقالي بين أنابيب الحفر القياسية وأطواق الحفر. بفضل تصميمها الهيكلي المُحسّن وموادها المتطورة، تلعب أنابيب الحفر عالية الأداء (HWDP) دورًا حيويًا في تحمل الأحمال، وتخميد الاهتزازات، وتثبيت مسار البئر في ظروف الحفر المعقدة.
ميزات التصميم الرئيسية:
التحول الهيكلي:يربط بين أنابيب الحفر "المرنة" وأطواق الحفر "الصلبة"، مما يخفف من تركيز الإجهاد عند التقاطعات.
سمك الجدار المعزز:أكثر سمكًا من أنابيب الحفر القياسية بمقدار 2 إلى 3 مرات مع الحفاظ على نفس القطر الخارجي (على سبيل المثال، φ50 مم، φ89 مم) للتوافق التشغيلي.
التطبيقات متعددة الوظائف:يستبدل طوق الحفر في الحفر النحيف، ويقلل من عزم الدوران ومخاطر الأنابيب العالقة في الآبار الاتجاهية، ويمكّن من التحكم الدقيق في الوزن على البت (WOB).
2. التصميم الهيكلي: ضمان مزدوج للقوة ومقاومة التآكل
2.1 هيكل جسم الأنبوب
تصميم منزعج:اضطراب داخلي أو خارجي أو مشترك في أطراف الأنابيب لتعزيز مقاومة الضغط وأداء التعب.
اضطراب داخلي:يحافظ على القطر الخارجي للآبار الضيقة.
اضطراب خارجي:يعزز قدرة التحميل المحوري للآبار الرأسية.
اضطراب مشترك:مثالي للبيئات القاسية مثل الآبار العميقة للغاية.
اختيار المواد:سبائك عالية القوة (على سبيل المثال، 4145H MOD) مع قوى خضوع تتراوح من 55000 إلى 110000 KSI.
2.2 تقنية وصلة الأداة
وصلات الأدوات الممتدة:زيادة مساحة التلامس لتوزيع الشد والضغط والأحمال الالتوائية.
طرق الاتصال:
الوصلات الملولبة:خيوط API أو خيوط مزدوجة الكتف مع مواد مانعة للتسرب لمنع التسرب.
الهياكل الملحومة:وصلات مزورة متكاملة لتطبيقات ذات ضغوط عالية.
2.3 أشرطة صلبة مقاومة للتآكل
مادة: كربيد التنغستن (HRC ≥60)
الوظائف:يقلل من تآكل جسم الأنبوب بنسبة 50% في الآبار الأفقية.
يعمل على تعزيز الاحتكاك لتثبيت سلسلة الحفر والتحكم في المسار.
3. الوظائف الأساسية: من تخفيف الإجهاد إلى استقرار البئر
3.1 تخفيف الضغط
امتصاص الاهتزازات:تعمل الأقسام المضطربة والمواد المرنة على تحويل اهتزازات طوق الحفر إلى تبديد مرن للطاقة.
تخميد عزم الدوران:تعمل وصلات الأدوات الممتدة على إعادة توزيع الضغوط الالتوائية، مما يقلل من حالات الفشل الناتجة عن التعب في الأنابيب القياسية.
3.2 تحسين WOB
ميزة الوزن:الوزن المتوسط (على سبيل المثال، 38 كجم/م لـ φ89 مم HWDP) بين أنابيب الحفر والأطواق.
التحكم التكيفي:يضبط WOB لتكوينات الصخر الزيتي (يمنع انسداد الأنابيب) وطبقات الصخور الصلبة (يعزز الاختراق).
3.3 مسار البئر وسلامة البئر
الاستقرار الاتجاهي:تعمل تقنية الربط الصلب على تقليل اهتزاز سلسلة الحفر، مما يحافظ على مسارات الآبار المخطط لها.
مضاد للانهيار:يقلل من طفرات الضغط الموضعية الناتجة عن الانحناء، بينما تضمن دورة الطين نظافة الحفرة.
4. التطبيقات العملية
4.1 حفر الآبار العميقة للغاية
دراسة الحالة:بئر تاشن-1 (عمق 8,408 متر، >200 درجة مئوية، ضغط 140 ميجا باسكال).
أداء:تغلبت السبائك المقاومة لدرجات الحرارة العالية والتصميمات المضطربة على التكوينات الكاشطة والإجهادات الدورية.
4.2 الظروف الجيولوجية الصعبة
بيئات الغاز الحامض:بئر جياويه-1HF (حقل غاز الصخر الزيتي في فولينغ) استخدم سبائك وطلاءات مقاومة للتآكل لمكافحة كبريتيد الهيدروجين.
الآبار الاتجاهية/الأفقية:يعمل نظام HWDP الحلزوني على تقليل الاحتكاك وتحسين التحكم في الاتجاه.
5. التقدم التكنولوجي
5.1 ابتكارات التصنيع
المعالجة الحرارية:التبريد والتكييف لتحسين مقاومة الصدمات.
ضمان الجودة:اختبار الموجات فوق الصوتية (UT) وفحص الجسيمات المغناطيسية (MPI) بنسبة 100%.
5.2 التصنيع الذكي
تكامل MES/ERP:إمكانية تتبع العملية بالكامل من الطلب حتى التسليم.
خيارات التخصيص:وصلات كتف مزدوجة، وأشرطة صلبة ممتدة، وطلاءات بلاستيكية داخلية.
6. عملية التصنيع
اختيار المواد:قضبان الفولاذ السبائكي 4145H MOD.
معالجة الأنابيب:الحفر → التشكيل المضطرب → المعالجة الحرارية.
تصنيع وصلات الأدوات:التشكيل → الدرفلة الباردة للخيط → الفوسفات.
اللحام/التجميع: اللحام الاحتكاكي أو التصنيع المتكامل.
ضبط الجودة:قياس سمك UT، اختبار الصلابة، التحقق من الضغط.
معالجة السطح:تطبيقات الربط الصلب والطلاءات المضادة للتآكل.
خاتمة
باعتباره حجر الزاوية في تقنيات الحفر الحديثة، يجمع مشروع HWDP بين الابتكار الهيكلي وعلوم المواد لتعزيز سلامة وكفاءة الحفر. من الآبار العميقة جدًا إلى التكوينات التآكلية، يواصل دوره المزدوج كـ"مرحلة انتقالية مرنة" و"دعم صلب" دفع حدود استكشاف النفط والغاز إلى آفاق جديدة.
اختر مجموعة ووميك ستيل شريكًا موثوقًا لأنابيب الحفر وأداء تسليم لا يُضاهى. نرحب باستفساراتكم!
موقع إلكتروني: www.womicsteel.com
بريد إلكتروني: sales@womicsteel.com
هاتف/واتساب/وي تشات: فيكتور: +86-15575100681 أو جاك: +86-18390957568
وقت النشر: ١١ أبريل ٢٠٢٥