Az olaj- és gázkutak burkolatának kiválasztásakor fontos műszaki alapelv, hogy a nagy szilárdságú burkolatot speciális menetes csatlakozásokkal kell párosítani, és nem használhatók szokásos API-menetek. Ez az elv egyértelmű anyagi és mechanikai okokon alapul.
1. A nagy szilárdságú-anyagtulajdonságok korlátai
A nagy -szilárdságú burkolatok (például P110, Q125) fő előnye a nagy folyáshatár, amely lehetővé teszi, hogy ellenálljon a mély kutak hatalmas feszültségének. Az ilyen anyagoknak azonban két jellemző tulajdonságuk van:
- Az anyag szívóssága viszonylag alacsony
Az anyagok szilárdsága és szívóssága gyakran kicserélődik egymással. Ha a nagyszilárdságú acél növeli a folyáshatárát, csökken a törési szilárdsága. Ez azt jelenti, hogy az anyag hibatűrése és feszültségkoncentrációja csökken.
- Jelentős a munkakeményedési tendencia
A nagyszilárdságú{0}}acél gyorsabban megkeményedik, ha feszültségnek és deformációnak van kitéve. Ha egy helyi terület plasztikus deformációba kerül, nagyon hajlamos a mikro-repedések kialakulására.
2. A közönséges szálak szerkezeti hibái
Az API szabványos szálak (például LTC, BTC) kialakítása számos kulcsfontosságú problémát rejt magában:
- A stresszeloszlás egyenetlen
Menetes csatlakozásnál a terhelés elsősorban a vállhoz legközelebb eső 2-3 menetre összpontosul. A végeselemes elemzés azt mutatja, hogy ezeken a helyeken a feszültség az átlagos érték 3-5-szörösét is elérheti.
- A stresszkoncentráció a fonal gyökerénél van
Az ív kis sugara a menetfogak alján természetes feszültségkoncentrációs pontot képez. Szakító terhelés alatt ezeken a pontokon a tényleges feszültség sokkal nagyobb, mint a számított átlagos feszültség.
3. A kettő közötti eltérés probléma
Amikor a nagy szilárdságú{0}}anyagok közönséges szálakkal találkoznak, három szintű probléma merül fel:
- Anyagi vagyoni konfliktusok
A nagy -szilárdságú anyagok nagyon érzékenyek a helyi feszültségnövekedésre, a közönséges menetek pedig pontosan nagyon magas feszültségcsúcsokat hoznak létre a lokalizált területeken. Az „érzékeny anyagok” és a „feszültségkoncentrációs szerkezetek” kombinációja rendkívül hajlamos a korai meghibásodásra.
- A képlékeny deformáció ellenőrizhetetlen
Előfeszítés és munkaterhelés hatására a menetes érintkezési területen képlékeny deformáció lép fel. A nyomatékváll hiánya miatt a közönséges menetek képlékeny alakváltozásának mértéke és helyzete nehezen szabályozható, ami könnyen vezethet:
A tömítés felülete sérült
A cérnaformát összetörjük
A szorítóerő elvesztése
- A repedések terjedésének veszélye
A nagy szilárdságú anyagok- kisebb ellenállással bírnak a repedés terjedésével szemben. Ha a repedés megindul a szál gyökerénél, az gyorsan tovább fog terjedni, és a közönséges szálak kialakítása nem tudja elnyomni az ilyen terjedést.
4. Megoldás speciális szálakhoz
- Javítsa a szálfogprofilt
Trapéz vagy horog{0}}alakú fogazat kialakításával növelje a csapágyfelületet, így egyenletesebbé téve a terheléseloszlást.
- Fémből{0}}a-fémbe tömítés beállítása
Hozzon létre egy független tömítőszerkezetet a meneteken kívül, hogy elkerülje a tömítési funkció menetének összekapcsolódását.
- Növelje a forgatónyomatékot
Pontos nyomatékszabályozási pontokat kell biztosítani a menetes területen a plasztikus deformáció tartományának korlátozása érdekében.
- A feszültségeloszlás optimalizálása
Optimalizálja a menetparamétereket végeselemes elemzéssel a helyi feszültségcsúcsok csökkentése érdekében.
5. Kiválasztási javaslatok
A fenti elemzés alapján speciális szálakat kell használni a következő helyzetekben:
- Minden burkolat P110-es és magasabb minőségű acéllal
- 3000 métert meghaladó mélységű olaj- és gázkutak
- Korrozív közeget (H2S, CO₂) tartalmazó kutak
- Nagynyomású-gázkutak, amelyek hosszú távú-lezárást igényelnek
- Komplex stresszviszonyokkal küzdő területek
6. Következtetés
Szuper erős burkolatot használ normál menettel? Nagy probléma. A cucc erőssége és az, hogy milyen könnyen eltörik, nem keveredik jól a szabványos szálakkal, amelyek fókuszálják a feszültséget és könnyen vetemedik. A díszes szálak a forma megváltoztatásával javítják ezt, így az erős cucc biztonságosan használható.
Ez nem csak a készpénz megtakarításáról szól; ennek meg kell történnie a dolgok és a formák működése miatt. Elrontani ezt? Többet kell fizetnie, hogy továbbra is működjön, de ez fontos a biztonság érdekében. Ha valódi dolgokat épít, tartsa be ezt a szabályt.
