يعتبر أنبوب الحفر أداة مهمة في التنقيب عن النفط ويستخدم بشكل رئيسي في عمليات الحفر والحفر. وفقًا لاستخداماتها وخصائصها، فإن أنواع أنابيب حفر النفط الشائعة والاختلافات بينها هي كما يلي:
1. رافع الحفر والصيانة (Drill Pipe): وهو أنبوب يستخدم لتوصيل أدوات الحفر ولقم الثقب. عادة ما تكون مصنوعة من الفولاذ غير المغناطيسي لمنع المغناطيسية من التدخل في قطع الأشجار والاستكشاف المغنطيسي الأرضي. وفقًا للاحتياجات المختلفة، يمكن تقسيمها إلى أنبوب حفر قياسي وأنبوب حفر عالي القوة.
2. طوق الحفر: يستخدم لتوصيل قسمين من أنبوب الحفر لزيادة الوزن الإجمالي لأنبوب الحفر، وتعزيز الحفر وتثبيت حفرة البئر. وفقًا للشكل والاستخدام، يمكن تقسيمها إلى سلسلة حفر مستقيمة وسلسلة حفر مضطربة.
3. المرساة (المثبت): تستخدم لتثبيت جدار البئر أثناء الحفر ومنع انهيار جدار البئر وتوسع القطر. وفقًا لمبدأ الشكل والوظيفة لتثبيت جدار البئر، يمكن تقسيمه إلى مثبت من النوع القطعي ومثبت من النوع المنزلق.
4. كاشف تغير الضغط المغناطيسي (MWD) في سلسلة الحفر: عن طريق تركيب جهاز قياس في سلسلة الحفر، يمكن مراقبة معلمات الحفر في قاع البئر، بما في ذلك الضغط ودرجة الحرارة والاهتزاز وما إلى ذلك، في الوقت الحقيقي لتوجيه عمليات الحفر. تلعب أنابيب حفر النفط أدوارًا مختلفة في عملية حفر النفط وهي مناسبة لظروف العمل والاحتياجات المختلفة. بناءً على عمق البئر وخصائص التكوين ومتطلبات العمل، سيقوم مهندسو الحفر باختيار نموذج أنبوب حفر النفط المناسب لإكمال مهمة الحفر.
اختيار المواد لأنابيب الحفر:
بما أن الحفر الموجه الأفقي يمر عبر طبقات مختلفة، فإن أنبوب الحفر يواجه ضغطًا كبيرًا نسبيًا، احتكاكًا وعوامل أخرى، ويحتاج إلى قوة عالية، وصلابة جيدة، ومقاومة للتآكل ومقاومة التآكل. فيما يلي العديد من مواد أنابيب الحفر الشائعة ومزاياها وعيوبها.
1. سبائك الصلب عالية القوة
هذه هي واحدة من مواد أنابيب الحفر الأكثر استخدامًا. تتميز بالقوة والمتانة العالية ويمكنها تحمل التوتر والضغط الكبير. علاوة على ذلك، فإن هذا النوع من الفولاذ يتمتع بعمر طويل وليس من السهل أن يصدأ أو يتآكل. ومع ذلك، فإن سعر سبائك الصلب عالية القوة مرتفع نسبيا، وهو أمر لا يفضي إلى توفير التكاليف. بالإضافة إلى ذلك، إذا لم يتم صيانتها بشكل صحيح، يمكن أن تحدث مشاكل مثل التقصف والتدهور.
2. الصلب المنغنيز
تعمل المواد الفولاذية المنغنيزية بشكل جيد من حيث مقاومة التآكل ومقاومة التآكل والمتانة. نظرًا لقوته المنخفضة نسبيًا، يحتاج الهيكل إلى التعزيز أثناء التصميم لضمان شده وضغطه. ومع ذلك، فإن هذا النوع من الفولاذ رخيص نسبيًا مقارنة بأنواع الفولاذ الأخرى. لاحظ أن فولاذ المنغنيز قد يتشوه أثناء الحفر.
3. الفولاذ المقاوم للصدأ
في طين جهاز الحفر الأفقي، يُظهر الفولاذ المقاوم للصدأ مقاومة جيدة للتآكل ويمكنه الحفاظ على سلامة أنبوب الحفر. ومع ذلك، فإن صلابة الفولاذ المقاوم للصدأ المنخفضة نسبياً تجعله غير مناسب لعمليات الحفر التي تتطلب الاستخدام تحت اهتزازات قوية. بالإضافة إلى ذلك، الفولاذ المقاوم للصدأ لديه مقاومة كيميائية محدودة للملاط المسببة للتآكل.
4. سبائك التيتانيوم
تتمتع مواد سبائك التيتانيوم بأداء ممتاز من حيث مقاومة الأكسدة ومقاومة التآكل. ونظرًا لكثافته المنخفضة ووزنه الخفيف نسبيًا، فهو مثالي للحفر الأفقي على أعماق أكبر. ومع ذلك، فإن تصنيع سبائك التيتانيوم أكثر صعوبة وأكثر تكلفة.
ما هو طول أنبوب حفر النفط؟
يبلغ طول أنبوب حفر النفط عمومًا حوالي 9 أمتار وقطره 5 بوصات. بالإضافة إلى ذلك، فإن أنابيب حفر النفط كلها عبارة عن أنابيب فولاذية غير ملحومة ملفوفة. من أجل تعزيز قوة الاتصال بين جسم الأنبوب والمفاصل، يتم خشونة وتثخين طرفي جسم أنبوب الحفر. ينقسم شكل التسميك إلى تثخين داخلي وتثخين خارجي وفقًا لمعايير API. هناك ثلاثة أنواع: سماكة داخلية وسماكة خارجية. يبلغ طول قسم الانتقال السميك بشكل عام 20 ~ 65 مم، ويمكن أن يكون الأطول 120 ~ 130 مم.
