Sebab-sebab patahnya rod gerudi T38 dalam formasi batu keras
Pecahan paip gerudi yang kerap dalam formasi batu keras adalah masalah teknikal yang kompleks, sering kali disebabkan oleh pelbagai faktor yang berfungsi bersama. Berikut adalah sebab-sebab utama dan langkah-langkah pencegahan yang sepadan:
1. Analisis punca patah 1. Defek bahan dan pembuatan - Sebab: Kekuatan bahan paip penggerudi yang tidak mencukupi (seperti keluli berkualiti rendah), retakan dalaman, rawatan haba yang tidak sesuai, atau defek dalam sambungan berulir.
-Prestasi: Permukaan patah menunjukkan ciri-ciri patah rapuh (seperti bahagian datar) atau jejak pemanjangan retak keletihan.
2. Tekanan mekanikal berlebihan - Sebab:
Formasi batu keras mempunyai kekuatan mampatan yang tinggi, memerlukan tekanan penggerudian dan tork yang lebih besar semasa penggerudian, yang menyebabkan beban berlebihan pada paip penggerudi.
Laluan lubang penggerudian adalah kompleks (seperti sudut dogleg yang berlebihan), dan paip penggerudi terdedah kepada daya lentur yang berpusing.
-K prestations: Fraktur sering berlaku pada sambungan paip penggerudian atau sambungan berulir.
3. Kerosakan keletihan kumulatif - Sebab: Getaran yang teruk berlaku semasa penggerudian batu keras, dan batang gerudi terdedah kepada beban perubahan frekuensi tinggi untuk jangka masa yang panjang, menyebabkan retakan keletihan.
Prestasi: Garisan keletihan seperti cengkerang dapat dilihat pada permukaan patahan, dan retakan secara beransur-ansur merebak ke dalam dari permukaan.
4. Haus dan kakisan - Sebab :
Berlakunya geseran antara lubang telaga dan paip gerudi menyebabkan haus pada dinding luar, terutamanya dalam batu keras di mana kadar haus adalah tinggi.
Komponen kaustik dalam cecair penggerudian, seperti H₂S dan CO₂, mempercepatkan keretakan kakisan tekanan.
Prestasi: Ketebalan dinding di lokasi patahan dikurangkan dengan ketara atau terdapat lubang karat.
5. Operasi yang tidak betul - Sebab :
Tetapan yang tidak munasabah untuk tekanan penggerudian dan parameter kelajuan putaran (seperti penekanan buta di batu keras).
Kegagalan untuk mengganti paip penggerudi yang haus tepat pada masanya atau menangani abnormaliti dalam telaga (seperti menarik dengan paksa setelah penggerudian terhenti).
Prestasi : Pecahan tiba-tiba disertai dengan rekod operasi yang tidak normal.
2. Langkah-langkah Pencegahan 1. Optimakan pemilihan dan reka bentuk paip gerudi - Pilih keluli aloi bertetapan tinggi (seperti paip gerudi gred S135) untuk meningkatkan prestasi ketahanan tegangan dan keletihan.
Gunakan batang gerudi dinding tebal atau batang gerudi bertimbang (seperti batang gerudi HEVI-WATE yang digunakan untuk penggerudian dalam batu keras telaga dalam).
Tingkatkan reka bentuk sambungan bertali (seperti sendi bahu ganda) untuk mengurangkan pengumpulan tegangan.
2. Mengawal parameter penggerudian dengan munasabah - Sesuaikan tekanan penggerudian dan kelajuan putaran mengikut jenis batu untuk mengelakkan tekanan buta dalam batu keras (rujuk kepada klasifikasi kebolehdipukul batu).
Pemantauan masa nyata bagi tork, getaran, dan parameter lain menggunakan alat pengukuran bawah tanah semasa penggerudian (MWD) untuk mengoptimumkan operasi secara dinamik.
3. Kurangkan getaran dan impak - Pasang penyerap kejutan atau penyerap hentakan untuk menyerap tenaga getaran frekuensi tinggi.
Gunakan bit gerudi PDC atau bit gerudi berlian berimpregnasi (untuk batu keras) untuk mengurangkan beban impak.
4. Perkuat penyelenggaraan dan pengujian - Lakukan ujian bukan merosakkan secara berkala (seperti ujian ultrasonik, ujian zarah magnetik), dan gantikan segera jika terdapat retakan atau keausan yang berlebihan.
Rekod dengan ketat tempoh penggunaan dan kitaran keletihan kumulatif paip penggerudian, dan laksanakan pengurusan hayat.
5. Mengoptimumkan trajektori lubang telaga dan prestasi cecair penggerudian - Mengawal kelengkungan lubang telaga (sudut dogleg <5 °/30m) untuk mengurangkan tekanan lentur.
Gunakan cecair penggerudian dengan pelinciran tinggi (seperti lumpur berasaskan minyak) untuk mengurangkan pekali geseran dan meminimumkan haus.
6. Latihan operator - Membangunkan piawaian penggerudian untuk formasi batu keras bagi mengelakkan operasi yang tidak dibenarkan seperti pengangkat keras dan pelepasan secara tiba-tiba.
Latih kakitangan untuk mengenal pasti isyarat awal kerosakan (seperti perubahan tork yang tiba-tiba dan tekanan pam yang tidak normal).
III. Analisis Kes Ukuran utama untuk mengurangkan frekuensi patah paip penggerudian sebanyak 80% dalam projek telaga geotermik batu keras yang dalam adalah:
Mengguna pakai paip gerudi gred S135 dengan sendi bahu berganda untuk meningkatkan rintangan keletihan;
Memperkenalkan sistem pemantauan getaran bawah tanah untuk mengubah kelajuan putaran secara dinamik;
Lakukan pengujian zarah magnet pada paip penggerudi setiap 200 jam penggerudian dan gantikan paip penggerudi yang tersembunyi lebih awal.
RingkasanPatah paip gerudi dalam formasi batu keras adalah hasil daripada kesan sinergi bahan, mekanik, dan operasi. Pencegahan perlu bermula dari pelbagai dimensi seperti pemilihan reka bentuk, pengoptimuman parameter, pengesanan dan penyelenggaraan, digabungkan dengan pemantauan masa sebenar dan operasi yang standard, untuk mengurangkan risiko patah dengan ketara.
