Tubo de perfuração e colar de perfuração
Tubo de perfuração e colar de perfuração
Introdução
Tubos de perfuração e comandos de perfuração são componentes cruciais da coluna de perfuração em operações de perfuração de petróleo e gás. Eles desempenham papéis significativos na eficiência da perfuração, bem integridade, e sucesso operacional geral.
Tubo de perfuração
Os tubos de perfuração são pesados, tubos sem costura que giram a broca e circulam o fluido de perfuração. Eles são feitos de aço de alta resistência e projetados para suportar as condições rigorosas das operações de perfuração.
Tubo de perfuração Tamanho:
DE: 60.32mm-168,28 mm
Peso: 6.45-12.7milímetros
COMPRIMENTO: R1, R2, R3
Peso Pesado Tubo de perfuração
DE: 2-3/8″ para 6-5/8″
COMPRIMENTO:,Faixa 2 e 3
Notas: E75, X95, G105, S135
Tópicos de conexão:NC26, NC31, NC38, NC40, NC46, NC50, 5 1/2FH.6 5/8FH.
Padrão de tubo:API5DP E75, X95, G105, S135
Estilo perturbado:UI, UE, esse
Conexão:NC26, NC31, NC38, NC40, NC46, NC50, 5 1/2FH.6 5/8FH.
Aplicativo: Tubo de perfuração é para exploração e desenvolvimento de poços de petróleo e gás.
Especificações
- Diâmetro externo (OD): Os tamanhos comuns variam de 2 3/8 polegadas para 6 5/8 polegadas.
- Comprimento: Tipicamente 31 pés (9.45 metros) por junta, mas pode variar.
- Espessura da Parede: Varia dependendo do grau e tamanho.
- Nota: Inclui E-75, X-95, G-105, S-135, cada um indicando diferentes resistências à tração.
- Conexão: Juntas de ferramentas com conexões roscadas, como API Regular, SE, e NC.
Funções
- Potência Rotacional: Transmite potência rotacional da superfície para a broca.
- Circulação de Fluidos de Perfuração: Permite que o fluido de perfuração flua até a broca e retorne ao anel, carregando cortes para a superfície.
- Suporte de peso: Suporta o peso da coluna de perfuração e as forças encontradas durante a perfuração.
Tipos
- Tubo de perfuração padrão: Usado na maioria das operações de perfuração.
- Tubo de perfuração de peso pesado (HWDP): Mais grosso e pesado, usado para fazer a transição entre o tubo de perfuração e o comando de perfuração.
Processo de fabricação
- Tubo de aço sem costura: Produzido através do processo de laminação a quente.
- Tratamento térmico: Aumenta a força e a resistência.
- Soldagem de junta de ferramenta: As juntas de ferramentas são soldadas nas extremidades do tubo.
- Inspeção e Teste: Inclui testes não destrutivos (END) por defeitos, verificações dimensionais, e teste de pressão.
Colar de broca
Colares de perfuração
– DE: 3 1/8″-11″
– Comprimento: 30Pés / 31Pés / 43Pés / R1~R3
– Padrão: Especificação API 5DP/API 7-1 E75,X95,G105,S135
– Tipo de conexão: NC, REGISTRO, FC, SE
– Fio: NC26, NC31, NC38, NC40, NC46, NC50,5.1 / 2FC
– Material: Aço inoxidável / Liga de aço/aço carbono / 4145H
– Classificação: Colar de broca não magnético, Colar de perfuração liso, Colar de perfuração em espiral,Colares de perfuração quadrados, Colar de perfuração Monel, Coleira de perfuração de pônei, Especificações do colar de perfuração
Aplicativo
– Perfuração de poços de petróleo e gás
– Perfuração de campos petrolíferos
– Explosão de minas
– Perfuração de poço de água
– Perfuração de poços geotérmicos
– Poling frontal
– Projetos de mineração de carvão e metais não ferrosos
Os colares de perfuração são pesados, peças tubulares de paredes espessas usadas para aplicar peso na broca. Eles estão posicionados na parte inferior da coluna de perfuração, logo acima do bit.
Especificações
- Diâmetro externo (OD): Os tamanhos comuns variam de 3 1/8 polegadas para 11 polegadas.
- Comprimento: Tipicamente 31 pés (9.45 metros) por junta.
- Espessura da Parede: Significativamente mais espesso que os tubos de perfuração para fornecer o peso necessário.
- Material: Classes de aço não magnético e padrão.
- Conexão: Conexões API semelhantes a tubos de perfuração.
Funções
- Peso na broca (WOB): Fornece o peso necessário para perfurar formações rochosas.
- Rigidez: Reduz a flexão e a flambagem da coluna de perfuração.
- Amortecimento de vibração: Ajuda a absorver e amortecer as vibrações encontradas durante a perfuração.
Tipos
- Colar de perfuração padrão: Usado na maioria das operações de perfuração.
- Colar de perfuração em espiral: Projetado com ranhuras em espiral para reduzir a aderência diferencial.
- Colar de perfuração não magnético: Usado em perfuração direcional para evitar interferência na medição durante a perfuração (MWD) ferramentas.
Processo de fabricação
- Forjamento: Os colares de perfuração são normalmente forjados a partir de tarugos de aço.
- Tratamento térmico: Melhora as propriedades mecânicas.
- Usinagem: Usinagem de precisão para conexões e acabamento superficial.
- Inspeção e Teste: Inclui inspeção de partículas magnéticas, testes ultrassônicos, e verificação dimensional.
Comparação
Recurso | Tubo de perfuração | Colar de broca |
---|---|---|
Função Primária | Transmitir energia rotacional e circular fluido de perfuração | Fornece peso na broca (WOB) e rigidez |
OD típico. | 2 3/8″ – 6 5/8″ | 3 1/8″ – 11″ |
Comprimento | 31 pés (9.45 metros) | 31 pés (9.45 metros) |
Espessura da Parede | Varia | Significativamente mais espesso |
Material | Aço de alta resistência | Aço padrão e não magnético |
Conexão | Juntas de ferramentas com conexões roscadas | Conexões de API |
Especificação
Especificações do tubo de perfuração:
diâmetro externo |
peso normal |
classe de aço |
espessura da parede |
extremidades chateadas |
designação de junta de ferramenta |
||
em | milímetros | em | milímetros | ||||
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 | esse | NC46 | ||
20.00 | E,X,G,S | 0.430 | 10.92 | esse | NC46 | ||
5 | 127.00 | 19.50 | E,X,G,S | 0.362 | 9.19 | esse | NC50 |
19.50 | E,X,G,S | 0.362 | 9.19 | esse | 5 1/2 FC | ||
25.60 | E,X,G | 0.500 | 12.70 | esse | NC50 | ||
25.60 | E,X,G,S | 0.500 | 12.70 | esse | 5 1/2 FC | ||
5 1/2 | 139.70 | 21.90 | E,X,G,S | 0.361 | 9.17 | esse | 5 1/2 FC |
24.70 | E,X,G,S | 0.415 | 10.54 | esse | 5 1/2 FC | ||
6 5/8 | 168.28 | 25.20 | E,X,G,S | 0.330 | 8.38 | esse | 6 5/8 FC |
27.70 | E,X,G,S | 0.362 | 9.19 | esse | 6 5/8 FC |
Observação: UE – perturbação externa; UI – perturbação interna; ISTO - interno & perturbação externa.
Especificações do colar de perfuração:
Número da cor da broca*
|
Diâmetro externo,
em. |
Diâmetro interno,
em. |
Comprimento,
pés |
Peso aproximado,
lb/pé |
Flexão Típica
Razão de Força |
NC 23-31
|
3-1/8
|
1-1/4
|
30
|
22
|
2.57:1
|
NC 26-35 (2-3/8 SE)
|
3-1/2
|
1-1/2
|
30
|
27
|
2.42:1
|
NC 31-41 (2-7/8 SE)
|
4-1/8
|
2
|
30 ou 31
|
34
|
2.43:1
|
NC 35-47
|
4-3 /4
|
2
|
30 ou 31
|
47
|
2.58:1
|
NC 38-50 (3-1/2 SE)
|
5
|
2-1/4
|
30 ou 31
|
54
|
2.38:1
|
NC 44-60
|
6
|
2-1/4
|
30 ou 31
|
83
|
2.49:1
|
NC 44-60
|
6
|
2-13 /16
|
30 ou 31
|
76
|
2.84:1
|
NC 44-62
|
6-1/4
|
2-1/4
|
30 ou 31
|
91
|
2.91:1
|
NC 46-62 (4 SE)
|
6-1/4
|
2-13 /16
|
30 ou 31
|
84
|
2.63:1
|
NC 46-65 (4 SE)
|
6-1/2
|
2-1/4
|
30 ou 31
|
100
|
2.76:1
|
NC 46-65 (4 SE)
|
6-1/2
|
2-13 /16
|
30 ou 31
|
93
|
3.05:1
|
NC 46-67 (4 SE)
|
6-3 /4
|
2-1/4
|
30 ou 31
|
109
|
3.18:1
|
NC 50-70 (4-1/2 SE)
|
7
|
2-1/4
|
30 ou 31
|
118
|
2.54:1
|
NC 50-70 (4-1/2 SE)
|
7
|
2-13 /16
|
30 ou 31
|
111
|
2.73:1
|
NC 50-72 (4-1/2 SE)
|
7-1/4
|
2-13 /16
|
30 ou 31
|
120
|
3.12:1
|
NC 56-77
|
7-3 /4
|
2-13 /16
|
30 ou 31
|
140
|
2.70:1
|
NC 56-80
|
8
|
2-13 /16
|
30 ou 31
|
151
|
3.02:1
|
6-5/8 Registro de API
|
8-1/4
|
2-13 /16
|
30 ou 31
|
162
|
2.93:1
|
NC 61-90
|
9
|
2-13 /16
|
30 ou 31
|
196
|
3.17:1
|
7-5/8 Registro de API
|
9-1/2
|
3
|
30 ou 31
|
217
|
2.81:1
|
NC 70-97
|
9-3 /4
|
3
|
30 ou 31
|
230
|
2.57:1
|
NC 70-100
|
10
|
3
|
30 ou 31
|
243
|
2.81:1
|
8-5/8 Registro de API
|
11
|
3
|
30 ou 31
|
300
|
2.84:1
|
DO. | profundidade de corte | Chumbo ±25,4 | ||
milímetros | em | UM(milímetros) | B(milímetros) | milímetros |
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 |
Padrão
Tolerâncias dimensionais do tubo de perfuração
Tolerância | ||
Diâmetro externo do corpo do tubo de perfuração |
Corpo do tubo
|
D≤101,60 mm,±0,79mm |
D≥114,30 mm,+1.0%, -0.5%D | ||
Corpo do tubo de perfuração atrás do Meu |
D≥60,32~≤88,90mm,+2.38%, -0.79%D | |
D>88.90~≤127,00 mm,+2.78milímetros, -0.75%D | ||
D>127.00~≤168,28 mm,+3.18milímetros,-0.75%D | ||
Espessura da Parede | 0, -12.5%t |
Composição Química do Tubo de Perfuração, Fração de Massa(%)
classe de aço |
P (%) | S (%) | |
≤ | ≤ | ||
Corpo do tubo |
E | 0.030 | 0.020 |
X, G, S | 0.020 | 0.015 | |
Junta de ferramenta | 0.020 | 0.015 |
Propriedades Mecânicas do Tubo de Perfuração
classe de aço |
propriedades de tração | (21℃±3℃)
Energia absorvida longitudinal Charpy V-notch (21℃±3℃) |
|||||
força de rendimento (MPa) |
resistência à tracção (MPa) |
alongamento(%) |
10*10
média(min) |
10*7.5
média(min) |
10*5
média(min) |
||
min | máx. | min | |||||
E | 517 | 724 | 689 | 54(47) | 43(38) | 30(26) | |
X | 655 | 862 | 724 | ||||
G | 724 | 931 | 793 | ||||
S | 931 | 1138 | 1000 |
Observações: k—constante, igual a 1944 (62500); A - área da seção transversal da amostra de tração, mm2(imprimir2); Udp – resistência à tração mínima especificada, MPa(Ib/pol2).
Colar de perfuração Desempenho Mecânico | |||||
DE | Força de rendimento | Resistência à tração σb | Alongamento | Redução de são | Impacto |
Tamanho | 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 |
Marca Sreel | Colar de perfuração CComposição química % | ||||||||
C | E | 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 |
Outros elementos:N≤0,015,Ni≤0,5 |
Processo
Conclusão
Tubos de perfuração e comandos de perfuração são componentes essenciais da coluna de perfuração, cada um servindo funções específicas e críticas. Tubos de perfuração transmitem potência rotacional e circulam fluido de perfuração, enquanto os comandos fornecem o peso necessário à broca e mantêm a rigidez da coluna de perfuração. Entendendo suas especificações, funções, e tipos garantem a seleção dos componentes certos para operações de perfuração eficientes e eficazes.