Garniture de forage et collier de forage
Garniture de forage et collier de forage
Introduction
Les tiges de forage et les masses-tiges sont des composants essentiels du train de tiges dans les opérations de forage pétrolier et gazier.. Ils jouent un rôle important dans l’efficacité du forage, bien l'intégrité, et le succès opérationnel global.
Garniture de forage
Les tiges de forage sont lourdes, tubes sans soudure qui font tourner le trépan et font circuler le fluide de forage. Ils sont fabriqués en acier à haute résistance et sont conçus pour résister aux conditions rigoureuses des opérations de forage..
Garniture de forage Taille:
DE: 60.32mm-168,28 mm
POIDS: 6.45-12.7mm
LONGUEUR: R1, R2, R3
Poids lourd Garniture de forage
DE: 2-3/8″ à 6-5/8″
LONGUEUR:,Gamme 2 et 3
Notes: E75, X95, G105, S135
Fils de connexion:NC26, NC31, NC38, NC40, NC46, NC50, 5 1/2FH.6 5/8FH.
Norme de tuyau:API5DP E75, X95, G105, S135
Style bouleversé:UI, UE, ce
Connexion:NC26, NC31, NC38, NC40, NC46, NC50, 5 1/2FH.6 5/8FH.
Application: Les tiges de forage sont destinées à l'exploration et au développement de puits de pétrole et de gaz.
Caractéristiques
- Diamètre extérieur (O.D.): Les tailles courantes vont de 2 3/8 pouces à 6 5/8 pouces.
- Longueur: Typiquement 31 pieds (9.45 mètres) par joint, mais peut varier.
- Épaisseur de paroi: Varie selon le grade et la taille.
- Grade: Comprend E-75, X-95, G-105, S-135, chacun indiquant des résistances à la traction différentes.
- Connexion: Joints d'outils avec connexions filetées, comme API Regular, SI, et NC.
Fonctions
- Puissance de rotation: Transmet la puissance de rotation de la surface au foret.
- Circulation des fluides de forage: Permet au fluide de forage de s'écouler jusqu'au foret et de remonter dans l'espace annulaire., transporter les déblais à la surface.
- Support de poids: Supporte le poids du train de tiges et les forces rencontrées lors du forage.
Espèces
- Garniture de forage standard: Utilisé dans la plupart des opérations de forage.
- Garniture de forage lourde (HWDP): Plus épais et plus lourd, utilisé pour faire la transition entre la tige de forage et la masse-tige.
Processus de fabrication
- Tubes en acier sans soudure: Produit par le processus de laminage à chaud.
- Traitement thermique: Améliore la force et la ténacité.
- Soudage des joints d'outils: Les joints d'outils sont soudés sur les extrémités des tuyaux.
- Inspection et tests: Comprend des tests non destructifs (CND) pour les défauts, contrôles dimensionnels, et tests de pression.
Collier de forage
Colliers de forage
– DE: 3 1/8″-11″
– Longueur: 30Pi / 31Pi / 43Pi / R1 ~ R3
– Standard: Spécification API 5DP/API 7-1 E75,X95,G105,S135
– Type de connexion: Caroline du Nord, RÉG, FH, SI
– Fil: NC26, NC31, NC38, NC40, NC46, NC50,5.1 / 2FH
– Matériel: Acier inoxydable / Acier allié/acier au carbone / 4145H
– Classification: Collier de forage non magnétique, Collier de forage lisse, Collier de forage en spirale,Colliers de forage carrés, Collier de forage Monel, Collier de forage poney, Spécifications du collier de forage
Application
– Forage de puits de pétrole et de gaz
– Forage de champs pétrolifères
– Explosion de mines
– Forage de puits d'eau
– Forage de puits géothermiques
– Polissage avant
– Projets d'extraction de charbon et de métaux non ferreux
Les colliers de forage sont lourds, pièces tubulaires à paroi épaisse utilisées pour appliquer du poids sur le foret. Ils sont positionnés en bas du train de tiges, juste au dessus du bit.
Caractéristiques
- Diamètre extérieur (O.D.): Les tailles courantes vont de 3 1/8 pouces à 11 pouces.
- Longueur: Typiquement 31 pieds (9.45 mètres) par joint.
- Épaisseur de paroi: Beaucoup plus épais que les tiges de forage pour fournir le poids nécessaire.
- Matériel: Nuances d'acier amagnétiques et standards.
- Connexion: Connexions API similaires aux tiges de forage.
Fonctions
- Poids sur Bit (WOB): Fournit le poids nécessaire pour percer des formations rocheuses.
- Rigidité: Réduit la flexion et le flambage du train de tiges.
- Amortissement des vibrations: Aide à absorber et à amortir les vibrations rencontrées lors du perçage.
Espèces
- Collier de forage standard: Utilisé dans la plupart des opérations de forage.
- Collier de forage en spirale: Conçu avec des rainures en spirale pour réduire le collage différentiel.
- Collier de forage non magnétique: Utilisé dans le forage directionnel pour éviter toute interférence avec la mesure pendant le forage (MWD) outils.
Processus de fabrication
- Forgeage: Les colliers de forage sont généralement forgés à partir de billettes d'acier.
- Traitement thermique: Améliore les propriétés mécaniques.
- Usinage: Usinage de précision pour les connexions et la finition de surface.
- Inspection et tests: Comprend une inspection par magnétoscopie, test par ultrasons, et vérification dimensionnelle.
Comparaison
Fonctionnalité | Garniture de forage | Collier de forage |
---|---|---|
Fonction principale | Transmettre la puissance de rotation et faire circuler le fluide de forage | Prévoir du poids sur le mors (WOB) et la raideur |
D.O. typique. | 2 3/8″ – 6 5/8″ | 3 1/8″ – 11″ |
Longueur | 31 pieds (9.45 mètres) | 31 pieds (9.45 mètres) |
Épaisseur de paroi | Varie | Beaucoup plus épais |
Matériel | Acier à haute résistance | Acier standard et amagnétique |
Connexion | Joints d'outils avec connexions filetées | Connexions API |
Spécification
Spécifications des tiges de forage:
diamètre extérieur |
poids normal |
nuance d'acier |
épaisseur de paroi |
les extrémités bouleversées |
désignation du joint d'outil |
||
dans | mm | dans | mm | ||||
2 3/8 | 60.32 | 6.65 | E,X,G | 0.280 | 7.11 | UE | NC26 |
2 7/8 | 73.02 | 10.40 | E,X,G,S | 0.362 | 9.19 | UE | NC31 |
3 1/2 | 88.90 | 9.50 | E | 0.254 | 6.45 | UE | NC38 |
13.30 | E,X,G,S | 0.368 | 9.35 | UE | NC38 | ||
13.50 | E,X,G | 0.449 | 11.40 | UE | NC38 | ||
S | 0.449 | 11.40 | UE | NC40 | |||
4 | 101.60 | 14.00 | E,X,G,S | 0.330 | 8.38 | UI | NC40 |
E,X,G,S | 0.330 | 8.38 | UE | NC46 | |||
4 1/2 | 114.30 | 13.75 | E | 0.271 | 6.88 | UI | NC46 |
13.75 | E | 0.271 | 6.88 | UE | NC46 | ||
16.60 | E,X,G,S | 0.337 | 8..56 | UE | NC50 | ||
20.00 | E,X,G,S | 0.430 | 10.92 | UE | NC50 | ||
16.60 | E,X,G,S | 0.337 | 8.56 | ce | NC46 | ||
20.00 | E,X,G,S | 0.430 | 10.92 | ce | NC46 | ||
5 | 127.00 | 19.50 | E,X,G,S | 0.362 | 9.19 | ce | NC50 |
19.50 | E,X,G,S | 0.362 | 9.19 | ce | 5 1/2 FH | ||
25.60 | E,X,G | 0.500 | 12.70 | ce | NC50 | ||
25.60 | E,X,G,S | 0.500 | 12.70 | ce | 5 1/2 FH | ||
5 1/2 | 139.70 | 21.90 | E,X,G,S | 0.361 | 9.17 | ce | 5 1/2 FH |
24.70 | E,X,G,S | 0.415 | 10.54 | ce | 5 1/2 FH | ||
6 5/8 | 168.28 | 25.20 | E,X,G,S | 0.330 | 8.38 | ce | 6 5/8 FH |
27.70 | E,X,G,S | 0.362 | 9.19 | ce | 6 5/8 FH |
Note: UE – bouleversement extérieur; UI – bouleversement interne; CECI – interne & bouleversement externe.
Spécifications du collier de forage:
Numéro de couleur du foret*
|
Diamètre extérieur,
dans. |
Diamètre intérieur,
dans. |
Longueur,
pi |
Poids approximatif,
lb/pi |
Pliage typique
Rapport de force |
Caroline du Nord 23-31
|
3-1/8
|
1-1/4
|
30
|
22
|
2.57:1
|
Caroline du Nord 26-35 (2-3/8 SI)
|
3-1/2
|
1-1/2
|
30
|
27
|
2.42:1
|
Caroline du Nord 31-41 (2-7/8 SI)
|
4-1/8
|
2
|
30 ou 31
|
34
|
2.43:1
|
Caroline du Nord 35-47
|
4-3 /4
|
2
|
30 ou 31
|
47
|
2.58:1
|
Caroline du Nord 38-50 (3-1/2 SI)
|
5
|
2-1/4
|
30 ou 31
|
54
|
2.38:1
|
Caroline du Nord 44-60
|
6
|
2-1/4
|
30 ou 31
|
83
|
2.49:1
|
Caroline du Nord 44-60
|
6
|
2-13 /16
|
30 ou 31
|
76
|
2.84:1
|
Caroline du Nord 44-62
|
6-1/4
|
2-1/4
|
30 ou 31
|
91
|
2.91:1
|
Caroline du Nord 46-62 (4 SI)
|
6-1/4
|
2-13 /16
|
30 ou 31
|
84
|
2.63:1
|
Caroline du Nord 46-65 (4 SI)
|
6-1/2
|
2-1/4
|
30 ou 31
|
100
|
2.76:1
|
Caroline du Nord 46-65 (4 SI)
|
6-1/2
|
2-13 /16
|
30 ou 31
|
93
|
3.05:1
|
Caroline du Nord 46-67 (4 SI)
|
6-3 /4
|
2-1/4
|
30 ou 31
|
109
|
3.18:1
|
Caroline du Nord 50-70 (4-1/2 SI)
|
7
|
2-1/4
|
30 ou 31
|
118
|
2.54:1
|
Caroline du Nord 50-70 (4-1/2 SI)
|
7
|
2-13 /16
|
30 ou 31
|
111
|
2.73:1
|
Caroline du Nord 50-72 (4-1/2 SI)
|
7-1/4
|
2-13 /16
|
30 ou 31
|
120
|
3.12:1
|
Caroline du Nord 56-77
|
7-3 /4
|
2-13 /16
|
30 ou 31
|
140
|
2.70:1
|
Caroline du Nord 56-80
|
8
|
2-13 /16
|
30 ou 31
|
151
|
3.02:1
|
6-5/8 Enregistrement API
|
8-1/4
|
2-13 /16
|
30 ou 31
|
162
|
2.93:1
|
Caroline du Nord 61-90
|
9
|
2-13 /16
|
30 ou 31
|
196
|
3.17:1
|
7-5/8 Enregistrement API
|
9-1/2
|
3
|
30 ou 31
|
217
|
2.81:1
|
Caroline du Nord 70-97
|
9-3 /4
|
3
|
30 ou 31
|
230
|
2.57:1
|
Caroline du Nord 70-100
|
10
|
3
|
30 ou 31
|
243
|
2.81:1
|
8-5/8 Enregistrement API
|
11
|
3
|
30 ou 31
|
300
|
2.84:1
|
O.D.. | profondeur de coupe | Avance ±25,4 | ||
mm | dans | UN(mm) | B(mm) | mm |
86 | 3.375 | 3.5±0,79 | / | 679 |
98.4 | 3.875 | 4.0±0,79 | / | 914 |
101.6~111.1 | 4~4 1/8 | 4.8±0,79 | / | 914 |
114.3~130,2 | 4 1/2~5 1/8 | 5.6±0,79 | / | 965 |
133.4~146,1 | 5 1/4~5 3/4 | 6.4±0,79 | / | 1067 |
149.2~161,9 | 5 7/8~6 3/8 | 7.1±1,59 | / | 1067 |
165.1~177,8 | 6 1/2~7 | 7.9±1,59 | / | 1168 |
181.0~200,0 | 7 1/8~7 7/8 | 8.7±1,59 | 5.6±0,79 | 1626 |
203.2~225,4 | 8~8 7/8 | 9.5±1,59 | 6.4±0,79 | 1727 |
228.6~250,8 | 9~9 7/8 | 10.3±2,37 | 7.1±1,59 | 1829 |
254.0~276,2 | 10~10 7/8 | 11.1±2,37 | 7.9±1,59 | 1930 |
279.4 | 11 | 11.9±2,37 | 8.7±1,59 | 2032 |
Standard
Tolérances dimensionnelles des tiges de forage
Tolérance | ||
Diamètre extérieur du corps de tige de forage |
Corps de tuyau
|
D≤101,60 mm,±0,79 mm |
D≥114,30 mm,+1.0%, -0.5%D | ||
Corps de forage derrière le Meu |
D≥60,32~≤88,90 mm,+2.38%, -0.79%D | |
D>88.90~≤127,00 mm,+2.78mm, -0.75%D | ||
D>127.00~≤168,28 mm,+3.18mm,-0.75%D | ||
Épaisseur de paroi | 0, -12.5%t |
Composition chimique des tiges de forage, Fraction de masse(%)
nuance d'acier |
P. (%) | S (%) | |
≤ | ≤ | ||
Corps de tuyau |
E | 0.030 | 0.020 |
X, G, S | 0.020 | 0.015 | |
Joint d'outil | 0.020 | 0.015 |
Propriétés mécaniques des tiges de forage
nuance d'acier |
propriétés de traction | (21℃±3℃)
Charpy V-notch longitudinale à énergie absorbée (21℃±3℃) |
|||||
limite d'élasticité (Mpa) |
résistance à la traction (Mpa) |
élongation(%) |
10*10
moyenne(min) |
10*7.5
moyenne(min) |
10*5
moyenne(min) |
||
min | maximum | min | |||||
E | 517 | 724 | 689 | 54(47) | 43(38) | 30(26) | |
X | 655 | 862 | 724 | ||||
G | 724 | 931 | 793 | ||||
S | 931 | 1138 | 1000 |
Remarques: k—constante, égal à 1944 (62500); A : surface de la section transversale de l'éprouvette de traction, mm2(imprimer2); Udp—résistance à la traction minimale spécifiée, MPa(Ib/po2).
Collier de forage Performances mécaniques | |||||
DE | Limite d'élasticité | Résistance à la traction σb | Élongation | Réduction de sont | Impact |
Taille | σ0,2 | Mpa(psi) | d4% | % | Ft.1b |
Mpa(psi) | |||||
3 1/8~6 3/4 | ≥758 | ≥827 | ≥18 | 50 | ≥50 |
-110,000 | -120,000 | ||||
7~10 | ≥689 | ≥758 | ≥20 | ||
-100,000 | -110,000 |
Marque d'écran | Collier de forage CComposition chimique % | ||||||||
C | Et | Mn | P. | S | Cr | Mo | Cu | Al | |
4145H | 0.42~0,48 | 0.15~0,35 | 0.90~1.20 | ≤0,03 | ≤0,03 | 0.90~1.20 | 0.15~0,25 | ≤0,2 | 0.025~0,045 |
Autres éléments:N≤0,015,Ni≤0,5 |
Processus
Conclusion
Les tiges de forage et les masses-tiges sont des composants essentiels du train de tiges, chacun remplissant des fonctions spécifiques et critiques. Les tiges de forage transmettent la puissance de rotation et font circuler le fluide de forage, tandis que les colliers de forage fournissent le poids nécessaire sur le trépan et maintiennent la rigidité du train de tiges.. Comprendre leurs spécifications, fonctions, et les types garantissent la sélection des bons composants pour des opérations de forage efficaces et efficientes.