कठोर चट्टानी आकृतियों में T38 ड्रिल रॉड के फ्रैक्चर के कारण
कठोर चट्टान संरचनाओं में ड्रिल पाइप के अक्सर टूटने एक जटिल तकनीकी समस्या है, जो अक्सर कई कारकों के एक साथ कार्य करने के कारण होती है। निम्नलिखित मुख्य कारण और संबंधित रोकथाम के उपाय हैं:
1. फ्रैक्चर के कारण का विश्लेषण 1. सामग्री और निर्माण दोष- कारण: ड्रिल पाइप सामग्री की अपर्याप्त ताकत (जैसे कि निम्न गुणवत्ता वाली स्टील), आंतरिक दरारें, असामान्य ताप उपचार, या थ्रेडेड कनेक्शनों में दोष।
- प्रदर्शन: फ्रैक्चर सतह ब्रिटल फ्रैक्चर विशेषताओं (जैसे एक सपाट भाग) या थकान दरार फैलाव के निशान दिखाती है।
2. अत्यधिक यांत्रिक तनाव - कारण :
कठोर चट्टान संरचनाओं में उच्च संपीड़न ताकत होती है, जिसमें ड्रिलिंग के दौरान अधिक ड्रिलिंग दबाव और टॉर्क की आवश्यकता होती है, जिससे ड्रिल पाइपों पर अधिक भार पड़ता है।
कुंडली की दिशा जटिल है (जैसे अत्यधिक डॉगलेग कोण), और ड्रिल पाइप को बारी-बारी से मोड़ने वाले तनाव का सामना करना पड़ता है।
-प्रदर्शन: दरारें अक्सर ड्रिल पाइप जोड़ या धागेदार कनेक्शनों पर occur होती हैं।
3. संचयी थकान क्षति - कारण: कठिन चट्टान ड्रिलिंग के दौरान तीव्र कंपन होता है, और ड्रिल रॉड लंबे समय तक उच्च-आवृत्ति वाले वैकल्पिक लोड के अधीन होता है, जिससे थकान裂 हो जाती है।
कार्य प्रदर्शन: फ्रैक्चर सतह पर शेल जैसी थकान की रेखाएँ देखी जा सकती हैं, और दरारें सतह से भीतर की ओर धीरे-धीरे फैलती हैं।
4. पहनने और जंग- कारण :
कुएं की दीवार और ड्रिल पाइप के बीच घर्षण बाहरी दीवार पर घिसावट का कारण बनता है, विशेष रूप से कठोर चट्टान में जहां घिसावट की दर उच्च होती है।
ड्रिलिंग फ्लूइड के संक्षारक तत्व, जैसे H₂S और CO₂, तनाव संक्षारण क्रैकिंग को तेज करते हैं।
प्रदर्शन: फ्रैक्चर साइट पर दीवार की मोटाई काफी कम होती है या वहां जंग के गड्ढे मौजूद होते हैं।
5. गलत संचालन - कारण :
भौतिक दबाव और घूर्णन गति पैरामीटर के लिए तर्कहीन सेटिंग्स (जैसे कठिन चट्टान में अंधे दबाव का उपयोग)।
समय पर घिसे हुए ड्रिल पाइप को बदलने में विफलता या कुएं में असामान्यताओं (जैसे फंसे ड्रिलिंग के बाद बलपूर्वक खींचना) को संभालने में विफलता।
प्रदर्शन: अचानक टूटना असामान्य संचालन रिकॉर्ड के साथ।
2. निवारक उपाय 1. ड्रिल पाइप का चयन और डिज़ाइन अनुकूलित करें - tensile और थकावटी प्रतिरोध प्रदर्शन को बढ़ाने के लिए उच्च-ताकत वाले मिश्र धातु स्टील (जैसे S135 ग्रेड ड्रिल पाइप) का चयन करें।
मोटी दीवार वाले ड्रिल रॉड्स या भारी ड्रिल रॉड्स का उपयोग करें (जैसे HEVI-WATE ड्रिल रॉड्स जो गहरे कुएं की कठोर चट्टान के लिए उपयोग किए जाते हैं)।
थ्रेडेड कनेक्शंस (जैसे डबल शोल्डर जॉइंट्स) के डिज़ाइन में सुधार करें ताकि तनाव संकेंद्रण को कम किया जा सके।
2. ड्रिलिंग पैरामीटर को उचित रूप से नियंत्रित करें- कठोर चट्टान में अंधा दबाव से बचने के लिए चट्टान के प्रकार के अनुसार ड्रिलिंग दबाव और घूर्णन गति को समायोजित करें (चट्टान की ड्रिल योग्यता वर्गीकरण देखें)।
ड्रिल करते समय नीचे की माप (MWD) उपकरणों का उपयोग करके टॉर्क, कंपन और अन्य पैरामीटर की वास्तविक समय में निगरानी करना ताकि संचालन को गतिशील रूप से अनुकूलित किया जा सके।
3. कंपन और प्रभाव कम करें-उच्च-आवृत्ति कंपन ऊर्जा को अवशोषित करने के लिए शॉक एब्सॉर्बर या शॉक एब्सॉर्बर स्थापित करें।
पीडीसी ड्रिल बिट्स या इम्प्रिग्नेटेड डायमंड ड्रिल बिट्स (कठोर चट्टानों के लिए) का उपयोग करें ताकि प्रभाव लोड को कम किया जा सके।
4. रखरखाव और परीक्षण को मजबूत करें - नियमित रूप से गैर-नाशक परीक्षण (जैसे अल्ट्रासोनिक परीक्षण, मैग्नेटिक पार्टिकल परीक्षण) करें, और यदि दरारें या अत्यधिक पहनावा पाया जाए, तो तुरंत बदल दें।
ड्रिल पाइपों के उपयोग की अवधि और संचित थकावट चक्र को सख्ती से रिकॉर्ड करें, और जीवन प्रबंधन को लागू करें।
5. वेलबोर मार्ग को अनुकूलित करें और ड्रिलिंग तरल प्रदर्शन - वेलबोर वक्रता को नियंत्रित करें (डॉगलेग कोण <5 °/30m) ताकि मोड़ने वाले तनाव को कम किया जा सके।
उच्च चिकनाई वाले ड्रिलिंग तरल (जैसे तेल आधारित कीचड़) का उपयोग करें ताकि घर्षण गुणांक को कम किया जा सके और पहनने को न्यूनतम किया जा सके।
6. ऑपरेटर प्रशिक्षण- कठिन चट्टानी परतों के लिए ड्रिलिंग मानकों का विकास करें ताकि Unauthorized संचालन जैसे कठोर उठाने और अचानक रिलीज़ से बचा जा सके।
कर्मचारियों को शुरुआती दोष संकेतों की पहचान करने के लिए प्रशिक्षित करें (जैसे अचानक टॉर्क परिवर्तन और असामान्य पंप दबाव)।
III. केस विश्लेषण गहरी कठिन चट्टान अंतःस्राव परियोजना में ड्रिल पाइप के फ्रैक्चर की आवृत्ति को 80% कम करने के लिए प्रमुख उपाय है:
S135 ग्रेड ड्रिल पाइप को डबल शोल्डर जॉइंट्स के साथ अपनाना ताकि थकान प्रतिरोध को बढ़ाया जा सके;
गहराई में कंपन निगरानी प्रणाली को पेश करें ताकि घूर्णन गति को गतिशील रूप से समायोजित किया जा सके;
हर 200 घंटे की ड्रिलिंग पर ड्रिल पाइप पर मैग्नेटिक पार्टिकल परीक्षण करें और छिपे हुए ड्रिल पाइप को पहले ही बदल दें।
सारांश: कठिन चट्टान संरचनाओं में ड्रिल पाइपों का टूटना सामग्री, यांत्रिकी और संचालन के सहयोगात्मक प्रभाव का परिणाम है। रोकथाम को कई आयामों से शुरू करना चाहिए, जैसे कि डिज़ाइन चयन, पैरामीटर अनुकूलन, पहचान और रखरखाव, साथ ही वास्तविक समय की निगरानी और मानकीकृत संचालन, ताकि टूटने के जोखिम को महत्वपूर्ण रूप से कम किया जा सके।
