تحلیل تنش و بهبود طراحی اتصالات لوله های حفاری دورانی

در سالهای اخیر دسترسی آسان به منابع نفت و گاز طبیعی به علت بهره برداری و استخراج مستمر به طورچشمگیری کاهش پیدا کرده است بسیاری از حوزه های میادین نفتی وارد مرحله تولید شامل بهره برداری از چاه هایعمیق و فوق العاده عمیق و همچنین استفاده از روش حفاری انحرافی و افقی شده اند که شرایط در این گونه چاه ها بسیارپیچیده تر است و در این شرایط شکست اتصالات لوله های حفاری بسیار بیشتر از شرایط معمول رخ می دهد. اغلبشکست های مربوط به عملیات حفاری در اتصالات آن رخ می دهد چرا که سختی اتصالات بسیار کمتر از سختی بدنه یرشته ی حفاری است و آن را به ضعیف ترین حلقه در رشته حفاری تبدیل می کند بنابراین مطالعه مکانیزم شکستخستگی بر روی اتصالات حفاری لوله حفاری امری ضروری و حیاتی است. در این پژوهش ابتدا با در نظر گرفتن شرایطیک چاه نفت واقعی به بررسی اتصال استاندارد APINC46 پرداخته می شود نتایج نشان میدهد بیشترین تنش در رزوه اول درگیر در پین و آخرین رزوه درگیر در باکس متمرکز شده است که این نواحی را از سایر نواحی آسیب پذیرتر می کند سپس با استفاده از بهینه سازی پارامترهای اساسی اتصالات از قبیل زاویه Load Flank، زاویه Stab Flank، شکل هندسی رزوه ها، مقدار ارتفاع رزوه ها، همچنین میزان گشتاور سفت کردن و طرح آب بندی شانه ها در اتصالات حفاری، طرح جدیدی ارایه می شود که طول عمر خستگی بالاتری نسبت به اتصال حفاری استاندارد API مشابه خود دارد. هدف این پژوهش بررسی ضعیف ترین نقاط در مجموعه رشته حفاری است و سپس ارایه راه کار عملی و اقتصادی جهت افزایشطول عمر آنهاست از آنجایی که بیشترین شکست (به طور قابل ملاحظه ای) در ناحیه اتصالات حفاری رخ میدهد در نتیجهافزایش طول عمر اتصالات باعث افزایش طول عمر کل مجموعه حفاری می گردد و از ضرر و زیان های اساسی جلوگیری می کند.مشابه خود دارد. هدف

کلیدواژه ها:

اتصالات حفاری API ، بهینه سازی طراحی ، طول عمر خستگی