Σημείο συγκέντρωσης στρες
Κολάρες με τρυπάνικαι οι σωλήνες γεώτρησης υπόκεινται σε διάφορες καταπονήσεις κατά τις εργασίες διάτρησης, αλλά τα σημεία συγκέντρωσης τάσεων διαφέρουν μεταξύ των δύο στοιχείων. Τα κολάρα διάτρησης, με παχιά τοιχώματα και άκαμπτα, παρουσιάζουν συγκέντρωση πίεσης κυρίως στις συνδέσεις και τα χαρακτηριστικά της επιφάνειας τους. Οι συνδέσεις με σπείρωμα μεταξύ των τμημάτων του κολάρου διάτρησης είναι ιδιαίτερα ευάλωτες στη συγκέντρωση τάσεων λόγω των γεωμετρικών τους ασυνεχειών. Αυτές οι περιοχές είναι επιρρεπείς στην έναρξη ρωγμών κόπωσης, ειδικά υπό συνθήκες κυκλικής φόρτισης.
Αντίθετα, οι σωλήνες γεώτρησης έχουν πιο ομοιόμορφη κατανομή της τάσης στο μήκος τους. Ωστόσο, εξακολουθούν να είναι ευαίσθητα στη συγκέντρωση στρες σε ορισμένα σημεία. Οι αρμοί του εργαλείου, όπου συνδέονται τα τμήματα των σωλήνων, είναι τα κύρια σημεία συγκέντρωσης τάσης. Αυτοί οι σύνδεσμοι αντιμετωπίζουν υψηλά επίπεδα καταπόνησης λόγω της αλλαγής της επιφάνειας της διατομής και της παρουσίας συνδέσεων με σπείρωμα.
Μια άλλη σημαντική διαφορά στα σημεία συγκέντρωσης τάσεων σχετίζεται με τις αντίστοιχες λειτουργίες τους στο συγκρότημα γεώτρησης. Τα κολάρα διάτρησης έχουν σχεδιαστεί για να παρέχουν βάρος στο μύτη και να διατηρούν μια ευθεία γεώτρηση. Ως αποτέλεσμα, αντιμετωπίζουν υψηλότερες θλιπτικές τάσεις και ροπές κάμψης, ιδιαίτερα κοντά στο κάτω μέρος της σειράς του τρυπανιού. Αυτό μπορεί να οδηγήσει σε συγκέντρωση τάσεων σε περιοχές όπου το κολάρο του τρυπανιού έρχεται σε επαφή με το τοίχωμα της γεώτρησης ή αντιμετωπίζει σοβαρή σοβαρότητα σκύλου.
Οι σωλήνες διάτρησης, από την άλλη πλευρά, χρησιμοποιούνται κυρίως για τη μετάδοση ροπής και πίεσης υγρού. Δέχονται τάσεις εφελκυσμού στα ανώτερα τμήματα της σειράς γεώτρησης και υπόκεινται σε κυκλικές τάσεις κάμψης λόγω περιστροφής. Κατά συνέπεια, τα σημεία συγκέντρωσης τάσεων στους σωλήνες γεώτρησης συνδέονται συχνά με περιοχές υψηλής καμπυλότητας ή όπου ο σωλήνας βιώνει σημαντικές ροπές κάμψης.
Η κατάσταση της επιφάνειας παίζει επίσης ρόλο στη συγκέντρωση τάσεων. Τα κολάρα διάτρησης, όντας παχύτερα και πιο στιβαρά, είναι λιγότερο επιρρεπή σε ζημιές στην επιφάνεια από το χειρισμό και τη μεταφορά. Ωστόσο, τυχόν επιφανειακές ατέλειες ή διάβρωση μπορούν να λειτουργήσουν ως σημεία συγκέντρωσης τάσεων. Οι σωλήνες διάτρησης, με τα λεπτότερα τοιχώματά τους, είναι πιο ευάλωτοι σε επιφανειακές βλάβες, οι οποίες μπορούν να δημιουργήσουν περιοχές συγκέντρωσης τοπικών τάσεων κατά μήκος του σώματος του σωλήνα.
Σημείο θραύσης: κολάρο τρυπανιού έναντι σωλήνα τρυπανιού
Τα σημεία θραύσης διαφέρουν λόγω της ξεχωριστής γεωμετρίας, των συνθηκών φόρτισης και των ιδιοτήτων του υλικού. Τα κολάρα διάτρησης, που είναι παχύτερα και πιο άκαμπτα, παρουσιάζουν τυπικά σημεία θραύσης στις ή κοντά στις συνδέσεις τους. Οι συνδέσεις με σπείρωμα, ιδιαίτερα το τελευταίο εμπλεκόμενο νήμα, είναι κοινές θέσεις για την έναρξη και τη διάδοση της ρωγμής κόπωσης. Καθώς οι κυκλικές τάσεις συσσωρεύονται, αυτές οι ρωγμές μπορούν να αναπτυχθούν και τελικά να οδηγήσουν σε πλήρη θραύση.
Η επιφάνεια θραύσης του συχνά εμφανίζει χαρακτηριστικά τόσο κόπωσης όσο και αστοχίας υπερφόρτωσης. Το τμήμα κόπωσης του κατάγματος είναι συνήθως ομαλό και εμφανίζει σημάδια ή ραβδώσεις στην παραλία, υποδεικνύοντας την προοδευτική φύση της ανάπτυξης ρωγμών.
Οι σωλήνες διάτρησης, αντίθετα, τείνουν να έχουν σημεία θραύσης που είναι περισσότερο κατανεμημένα στο μήκος τους. Ενώ οι αρμοί του εργαλείου παραμένουν κρίσιμες περιοχές για αστοχία κόπωσης, το ίδιο το σώμα του σωλήνα είναι επίσης επιρρεπές σε θραύση. Αυτό ισχύει ιδιαίτερα σε περιοχές όπου ο σωλήνας αντιμετωπίζει υψηλές τάσεις κάμψης ή όπου η επιφανειακή βλάβη έχει δημιουργήσει σημεία συγκέντρωσης τάσεων.
Ο μηχανισμός θραύσης σε σωλήνες γεώτρησης συχνά περιλαμβάνει την έναρξη μικρών ρωγμών στην εξωτερική επιφάνεια, οι οποίες στη συνέχεια διαδίδονται προς τα μέσα. Αυτή η διαδικασία επηρεάζεται από την κυκλική φύση των φορτίων που παρουσιάζονται κατά τις εργασίες γεώτρησης, συμπεριλαμβανομένης της περιστροφής, της τάσης και της κάμψης. Καθώς η ρωγμή μεγαλώνει, μειώνει την αποτελεσματική περιοχή διατομής του σωλήνα, οδηγώντας τελικά σε πλήρη αστοχία.
Το Vigor θα σας προσφέρει μια αξιόπιστη λύση, Επικοινωνήστε μαζί μας στοinfo@vigorpetroleum.com
