Petrol Sondaj Borusu ve DTH Sondaj Çubuğu: Benzer Görünüyorlar, Ama Aralarında Hiçbir İlişki Yok.

Bir maden ekibine yeni katılan bir adam, raftan yedek olduğunu düşündüğü bir matkap çubuğunu alıp DTH darbeli matkapta çalıştırmayı denedi. Çubuk, aşağı yukarı mandrene uyuyordu. Dişler bir şekilde tutunuyordu. Kompresör çalıştı, darbeli matkap dönmeye başladı ve yaklaşık yirmi dakika içinde çubuk, ilk dişli bağlantı noktasında spiral şeklinde büküldü. Çubuk arızalı değildi. Bu bir petrol sondaj borusuydu - darbeli değil, dönme için tasarlanmıştı - ve asla tasarlanmadığı bir işi yapması istenmişti.

Hem madencilik hem de petrol ve doğalgaz sektörlerinde çalışıyorsanız veya birden fazla şantiye için ekipman satın alıyorsanız, muhtemelen aynı depoda petrol sondaj boruları ve DTH sondaj çubuklarını görmüş ve bunların birbirinin yerine kullanılıp kullanılamayacağını merak etmişsinizdir. Kullanılamazlar. İşte tamamen farklı olduklarını gösteren dört neden.

Birinci Fark: Gerçekte Ne İçin Kullanılıyorlar?

Petrol sondaj borusunun tek bir görevi vardır: Bir sondaj ucunu birkaç bin metre derinlikteki bir kuyunun dibine indirmek, ucu döndürmek için yeterli dönüş sağlamak ve sondaj sıvısını merkezden pompalayarak sondaj artıklarını yukarı taşımak. Hepsi bu. Tasarımının her yönü, en büyük düşmanlarının sondaj çamurundan kaynaklanan iç korozyon, kuyu borusuna sürtünmeden kaynaklanan dış aşınma ve kuyuya girip çıkmanın döngüsel yükünden kaynaklanan yorulma olduğu derin, yüksek basınçlı kuyularda çalışması gerçeğinden kaynaklanmaktadır.

DTH matkap çubukları tamamen farklı bir dünyada yaşıyor. Görevleri, DTH darbeli matkap ile matkap kulesi arasında yer almak, dönüş ve besleme basıncını darbeli matkaba iletmek ve aynı zamanda yüksek basınçlı havayı merkezden geçirerek darbeli matkabın pistonunu çalıştırmak ve talaşları delikten dışarı atmaktır. Darbeyi kendileri oluşturmazlar - bunu darbeli matkap yapar - ancak her darbenin çeliğe bir şok dalgası gönderdiği ve kaya parçalarının neredeyse ses hızında geçtiği, titreşim açısından zengin, aşındırıcı ortamda hayatta kalmak zorundadırlar.

Petrol sondaj borusu: binlerce metre, dönme hareketi, çamur sirkülasyonu. DTH sondaj çubukları: on ila yüzlerce metre, dönme hareketi ve titreşim, basınçlı hava. Tamamen farklı dünyalar.

İkinci Fark: Yakından Nasıl Görünüyorlar?

Bir petrol sondaj borusunu elinize aldığınızda ilk fark edeceğiniz şey ağırlığıdır. Genellikle 9 ila 11 milimetre duvar kalınlığına sahip, uçtan uca düzgün dairesel kesitli, dikişsiz bir çelik borudur. Uçları, petrol endüstrisinde standartlaştırılmış diş profillerini ifade eden API spesifikasyonlu dişli bağlantılarla (IF, FH, NC veya benzeri tanımlamalar) sonlanır. Dişler, binlerce PSI'lık iç çamur basıncına karşı sızdırmazlık sağlamak ve on binlerce fit-pound torku iletmek zorunda oldukları için sıkı toleranslarla kesilir.

Şimdi bir DTH matkap çubuğu alın. Uzunluğuna göre daha hafiftir ve düz yuvarlak bir boru yerine, çoğu altıgen kesitlidir. Altıgen şekil kozmetik değildir; matkap çubuğu değişimleri sırasında sondaj makinesinin kırıcı anahtarının tutunabileceği düz yüzeyler sağlar ve darbeli sondaj sırasında önemli yönlerde çubuğa daha fazla bükülme sertliği kazandırır. Merkezdeki delik, sondaj çamuru için değil, basınçlı hava içindir, bu nedenle iç çap, sıvı akışı yerine hava hacmi için boyutlandırılmıştır. Uç bağlantıları tipik olarak omuzlu, düz yüzlü bir tasarıma sahiptir ve darbe enerjisini çekiçten çubuğa dişlerde stresi yoğunlaştırmadan iletir; bu, petrol borularındaki API diş profillerinden tamamen farklıdır.

Eğer bir bahçede onları birbirinden ayırt etmeye çalışıyorsanız, altıgen gövdeye bakın. Yuvarlak, ağır, hassas konik dişlere sahip mi? Yağ borusu. Altıgen, metre başına daha hafif, düz yüzeyli bağlantılara sahip mi? DTH çubuğu. İşte cevabınız.

Üçüncü Fark: Yük Altında Nasıl Çalışırlar

İşte bu ayrım, birini diğerinin yerine asla kullanamamanızın nedenini açıklıyor.

Petrol sondaj borusu, tüm çalışma ömrü boyunca dönme hareketi yapar. Üst tahrik veya döner tabla, tüm boru dizisini döndürür ve borunun görevi, kopmadan torku verimli bir şekilde iletmektir. Yükleme esas olarak burulma kaymasıdır, ayrıca alttaki boru dizisinin ağırlığından kaynaklanan bir miktar gerilim de vardır. Darbe yüklemesi yoktur. Kesinlikle yok. Boru, en azından kuyu içi koşullarının izin verdiği ölçüde düzgün bir şekilde döner ve hizmet ömrü boyunca milyonlarca dönüş döngüsünü kaldıracak şekilde tasarlanmıştır.

DTH sondaj çubuğu tamamen farklı bir yük rejiminde çalışır. Dizinin altındaki çekiç, saniyede onlarca kez uca vurur; her darbe, çubuk boyunca hızla ilerleyen bir sıkıştırma dalgası gönderen bir darbeli şoktur. Bunun üzerine, sondaj kulesi, petrol sondaj kulelerine göre çok daha yavaş olan (genellikle 20 ila 60 RPM) bir dönüş ve besleme basıncı uygular. Çubuk, eş zamanlı olarak burulma, eksenel sıkıştırma ve yüksek frekanslı titreşime, ayrıca halka şeklindeki boşlukta dış yüzeyden geçen kaya parçacıklarının aşındırıcı etkisine maruz kalır.

DTH uygulamasında petrol sondaj borusu kullanıldığında, düzgün dönüş için tasarlanmış dişli bağlantılar, ilk vardiyada darbeli titreşimden dolayı yorulma çatlaması yaşayacaktır. Burulma için tasarlanmış boru gövdesi, birleşik sıkıştırma ve titreşim altında bükülecektir. Ayrıca, düz kavrama yüzeyleri olmayan pürüzsüz yuvarlak dış yüzey, sökme anahtarında kayacak ve her çubuk değişimini zorlaştıracaktır.

Bir petrol kuyusuna DTH çubuğu yerleştirirseniz, altıgen gövdesi sondaj çamurunda türbülansa neden olur, düz yüzeyli bağlantılar formasyon basıncına karşı sızdırmazlık sağlamaz ve binlerce metre dönüş için asla tasarlanmamış olan çubuk, bir petrol borusunun rutin olarak kaldırdığı torkun çok küçük bir kısmında bile kırılır.

Dördüncü Fark: Nelerden Yapıldıkları ve Nasıl Sınıflandırıldıkları

Petrol sondaj boruları, E75, X95, G105, S135 gibi çelik kaliteleriyle belirtilir; buradaki sayı, bin PSI cinsinden minimum akma dayanımını temsil eder. S135 borunun akma dayanımı 135.000 PSI'dır. Bunlar, sondaj çamuru ve formasyon sıvılarına karşı korozyon direnci için krom ve molibden ile alaşımlandırılmış yüksek mukavemetli, yüksek tokluklu çeliklerdir. Isıl işlem, su verme ve temperleme olup, duvar kalınlığı boyunca homojen bir mikro yapı oluşturarak kırılgan bir şekilde kırılmadan yüksek burulmaya dayanabilir.

DTH sondaj çubukları, farklı önceliklere sahip farklı alaşımlardan üretilir. Çeliğin, kesme parçalarından kaynaklanan aşındırıcı aşınmaya karşı yüksek yüzey sertliğine sahip olması gerekir - bu genellikle dış yüzeyin karbürleme veya indüksiyonla sertleştirilmesiyle sağlanır - ancak çekirdeğin çatlamadan darbeyi emmesi için sağlam kalması gerekir. Bu yüzey sertleştirilmiş yapı, petrol borularının tam sertleştirilmiş yapısından temelde farklıdır. Alaşım içeriği tipik olarak nikel açısından daha düşük, manganez ve silikon açısından daha yüksektir ve derin kuyu korozyon direncinden ziyade aşınma direnci için optimize edilmiştir.

Sınıflandırma sistemleri de farklıdır. Petrol boruları, iyi tanımlanmış sınıf numaralarıyla API spesifikasyonlarına uyar. DTH çubukları ise genellikle üreticinin kaya koşullarına ve çekiç uyumluluğuna bağlı kendi sınıflandırma sistemiyle belirlenir. " sınıfı S135" DTH çubuğu satın almazsınız; belirli bir çekiç boyutu ve kaya aşındırıcılık sınıfı için belirtilen bir çubuk satın alırsınız.

Özet

Petrol sondaj boruları ve DTH sondaj çubukları, bir karayolu kamyonu ile kaya tırmanma cipinin her ikisinin de dört tekerleğe sahip olması gibi, görünüş olarak birbirine belirsiz bir şekilde benziyor. Her ikisi de sondaj ekipmanına bağlanan uzun, içi boş çelik borulardır. Benzerlik burada sona eriyor.

Madencilik veya inşaat sondaj sahasında malzeme tedarik ediyorsanız, altıgen gövdeli, sertleştirilmiş, darbe ve aşınmaya dayanıklı DTH çubuklarına ihtiyacınız var. Sahaya yanlışlıkla petrol borusu gelirse, çalıştırmayın. Sonuç, bükülmüş, yorulma çatlaklı bir arıza ve ekibin sondaj makinesinin boşta beklemesini izlemesi olacaktır. Doğru iş için doğru alet bir öneri değil; sondajda, delik açmakla hurda üretmek arasındaki farktır.