แท่งเจาะแกนกลางแบบสายเคเบิล PHD-IUW ที่มีความหนาของผนังแปรผันและส่วนขยายภายใน

PHD-IUW คือแท่งเก็บตัวอย่างแบบสายเคเบิลชนิดพิเศษที่มีผนังแปรผันและส่วนปลายด้านในถูกขึ้นรูปให้หนาขึ้น (internal upset) เพื่อเสริมความแข็งแรง สำหรับการเจาะหลุมลึกเป็นพิเศษ โดยสอดคล้องตามมาตรฐานการเจาะระหว่างประเทศ DCDMA อย่างสมบูรณ์ ท่อเปล่าพื้นฐานมีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง Φ114.3 × 5 มม. และผลิตด้วยกระบวนการขึ้นรูปด้วยความร้อนแบบบูรณาการเฉพาะทาง (integrated internal upset forging) ส่วนที่ถูกขึ้นรูปให้หนาขึ้น (upset section) มีเส้นผ่านศูนย์กลางภายใน 101 มม. และเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก 115 มม. ท่อเปล่านี้ผลิตจากเหล็กกล้าผสมความแข็งแรงสูงเกรด ZT950 ที่ออกแบบมาโดยเฉพาะสำหรับงานเจาะลึก พร้อมผ่านกระบวนการอบร้อนแบบผสมผสาน ได้แก่ การขึ้นรูปด้วยความร้อนเพื่อเพิ่มความหนาบริเวณปลายแท่ง (hot upset thickening) ควบคู่ไปกับการชุบเย็นและอบคืนตัวแบบแบ่งโซนด้วยความถี่ปานกลาง (medium-frequency zoned quenching and tempering) บนส่วนปลายทั้งสองข้างเป็นระยะยาว ความลึกในการเจาะสูงสุดที่แนะนำให้ใช้งานอย่างปลอดภัยคือ 2,850 เมตร ผลิตภัณฑ์นี้เหมาะสำหรับการสำรวจทรัพยากรแร่ลึกเป็นพิเศษ การสำรวจแหล่งพลังงานความร้อนใต้พิภพในหลุมลึก การเก็บตัวอย่างเชิงวิทยาศาสตร์จากชั้นหินลึก และการก่อสร้างหลุมเจาะลึกเป็นพิเศษสำหรับโครงการวิศวกรรมธรณีเทคนิคขนาดใหญ่

เมื่อเปรียบเทียบกับแท่งแกนกลางแบบมาตรฐาน PHD (PQ) ที่มีความหนาของผนังสม่ำเสมอแบบดั้งเดิม ผลิตภัณฑ์นี้ใช้การออกแบบโครงสร้างภายในแบบเปลี่ยนความหนาของผนังอย่างมีความแตกต่างกัน (variable-wall internal upset) ซึ่งช่วยเพิ่มพื้นที่หน้าตัดที่รับแรงของข้อต่ออย่างมีนัยสำคัญ ทำให้เกิดการปรับปรุงโดยรวมในห้าด้านหลัก ได้แก่ ความบริสุทธิ์ของท่อ ความสามารถในการรับแรงบิดและแรงดึงของข้อต่อ ความต้านทานต่อการล้าภายใต้โหลดแบบสลับทิศทาง ความต้านทานต่อการสึกหรอของเกลียวและการกัดกร่อน และการออกแบบท่อที่มีน้ำหนักเบาพร้อมช่องทางไหลภายในขนาดใหญ่ โดยสามารถรักษาสมดุลระหว่างความแข็งแรงเชิงโครงสร้างสูงมากและความเหนียวของท่อที่ยอดเยี่ยม จึงเหมาะสำหรับการเจาะหลุมตรงที่มีความลึกสูงมาก และหลุมเบี่ยงที่มีมุมเอียงสูง ซึ่งมีความลึกตั้งแต่ 2,500 เมตร ถึง 2,850 เมตร รวมถึงชั้นหินแข็งที่แน่นหนา โซนโครงสร้างที่แตกร้าว และชั้นน้ำใต้ดินที่ซับซ้อนซึ่งมีแร่ธาตุละลายสูง ผลิตภัณฑ์นี้ช่วยป้องกันการล้มเหลวซ้ำๆ ภายใต้สภาวะการทำงานของชุดแท่งเจาะที่มีความยาวมากเป็นพิเศษ ซึ่งรวมถึงการฉีกขาดของข้อต่อ การยุบตัวหรือลื่นไถลของฟันเกลียว การโค้งงอหรือเปลี่ยนรูปร่างของท่อ และการแตกร้าวจากปรากฏการณ์การล้าบริเวณรอยต่อของการอบความร้อน นอกจากนี้ยังสามารถใช้งานร่วมกับอุปกรณ์เสริมสำหรับการเก็บตัวอย่างแกนกลางแบบสายเคเบิล (wireline core accessories) แบบมาตรฐาน PHD (PQ) ได้ทั้งหมด ทั้งชุดท่อภายใน (inner tube assemblies), อุปกรณ์จับยึด (overshots), หัวเจาะเพชร (diamond core bits) และปลอกขยายรู (reaming shells) และแท่งแกนกลาง PHD (PQ) ทั้งแบบใหม่และแบบที่มีอยู่แล้วซึ่งมีมาตรฐานเดียวกันสามารถนำมาใช้ร่วมกันได้ที่หน้างาน

การเสริมแรงแบบคอมโพสิตด้วยข้อต่อภายในแบบเปลี่ยนความหนาของผนังและกระบวนการอบอ่อนแบบควบคุมบริเวณเฉพาะ ออกแบบมาเพื่อใช้งานกับชุดแท่งเจาะความยาวพิเศษ 2,850 เมตร

แท่งเจาะแกนกลางแบบมาตรฐาน PHD (PQ) ที่มีโครงสร้างผนังหนาสม่ำเสมอทั่วทั้งตัว มักมีข้อจำกัดด้านความลึกในการก่อสร้างสูงสุดไม่เกิน 2,400 เมตร อย่างไรก็ตาม แท่งเจาะ PHD-IUW นี้ได้รับการออกแบบพิเศษด้วยข้อต่อภายในแบบเปลี่ยนความหนาของผนังร่วมกับกระบวนการอบอ่อนแบบให้ความร้อนและทำให้เย็นอย่างต่อเนื่องที่ปลายทั้งสองด้านซึ่งมีความยาวมากกว่าปกติ ส่งผลให้พื้นที่หน้าตัดรับแรงของข้อต่อเพิ่มขึ้นอย่างมาก จึงสามารถรับน้ำหนักตัวเองของแท่งเจาะความยาวพิเศษ 2,850 เมตร และแรงบิดสูงจากการหมุนในชั้นหินลึกได้อย่างมั่นคง ทั้งยังช่วยยกระดับความต้านทานต่อการสึกหรอจากแรงกระแทกและการเหนื่อยล้าโดยรวมของข้อต่อและเกลียวอย่างมีนัยสำคัญ ลดอุบัติเหตุระหว่างการก่อสร้าง เช่น การหักของแท่งเจาะในหลุมลึก การฉีกขาดของข้อต่อ และการคลายตัวของเกลียวได้อย่างมีประสิทธิภาพ

2. ท่อมวลเบาขนาด 114.3×5 มม. พร้อมช่องทางไหลภายในขนาดใหญ่ เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการเจาะ

การออกแบบผนังบางที่ได้รับการปรับปรุงให้มีความหนาของผนังฐานท่อเพียง 5 มม. ช่วยลดน้ำหนักตายของชุดท่อดริลล์ทั้งหมดอย่างมีประสิทธิภาพ และลดแรงต้านการเคลื่อนที่ขึ้น-ลง (tripping resistance) ระหว่างการปฏิบัติงานในบ่อน้ำลึก 2,850 เมตร ท่อชนิดนี้มีช่องทางไหลภายในขนาดใหญ่ โดยมีเส้นผ่านศูนย์กลางภายใน (ID) 104.3 มม. ซึ่งทำให้สามารถส่งผ่านของเหลวสำหรับล้างเศษหิน (flushing fluid) ได้อย่างเพียงพอ ช่วยกำจัดเศษหินที่ก้นหลุมลึกได้รวดเร็วขึ้น ระบายความร้อนแบบต่อเนื่องให้กับหัวเจาะแบบเพชร (diamond bits) และเพิ่มประสิทธิภาพโดยรวมของการเจาะเก็บแกนต่อเนื่อง (continuous coring) ในหลุมเจาะที่มีความลึกพิเศษ

3. การขึ้นรูปส่วนขยายภายในแบบบูรณาการ (Integrated Internal Upset Forming) ช่วยขจัดอันตรายแฝงจากการแตกร้าวภายใต้แรงเครียดที่เกิดจากความเปลี่ยนแปลงอย่างฉับพลันของความหนาของผนังท่อ

ผลิตด้วยกระบวนการขึ้นรูปแบบตีขึ้นรูปแบบปิดแบบบูรณาการที่ใช้ความร้อน โดยมีการขึ้นรูปส่วนปลายภายในพร้อมกัน ทำให้ได้รอยต่อที่หนาและกว้างขึ้น โดยมีเส้นผ่านศูนย์กลางด้านใน 101 มม. และเส้นผ่านศูนย์กลางด้านนอก 115 มม. ซึ่งช่วยลดการสะสมแรงเครียดที่เกิดจากความแตกต่างของความหนาของผนังระหว่างตัวท่อและรอยต่อของแท่งแกนมาตรฐานทั่วไป โครงสร้างโลหะวิทยาที่สม่ำเสมอของชั้นที่ผ่านการอบอุณหภูมิอย่างเหมาะสม ทำให้สามารถทนต่อแรงดันสูงจากการฉีดจ่าย แรงสั่นสะเทือนแบบหมุนความถี่สูง และแรงกระแทกจากหินแข็งได้เป็นเวลานานในหลุมเจาะลึก จึงแก้ไขปัญหาเรื้อรังในอุตสาหกรรมที่เกิดจากการแตกร้าวแบบเหนื่อยล้าบริเวณรอยต่อของชุดแท่งเจาะที่มีความยาวพิเศษ

4. เกลียวมาตรฐาน PHD (PQ) แบบสากล – ไม่จำเป็นต้องเปลี่ยนเครื่องมือเจาะที่ใช้งานอยู่เดิม ช่วยประหยัดต้นทุนโครงการ

เกลียวท่อแบบลดขนาดถูกกัดด้วยเครื่องจักรตามมาตรฐานสากล DCDMA PHD (PQ) อย่างเคร่งครัด โดยมีค่าความเอียง ระยะห่างของเกลียว และรูปทรงของฟันเกลียวสอดคล้องกับอุปกรณ์เสริมสำหรับการขุดเจาะแบบไวร์ไลน์แบบครบชุด PHD (PQ) ที่มีจำหน่ายในตลาดทั่วไป สามารถใช้งานร่วมกับชุดท่อด้านในที่ใช้งานอยู่แล้ว ชิ้นส่วนครอบปลายท่อ (overshots) ปลอกไส้ (reaming shells) และหัวเจาะเพชรได้โดยตรง การใช้งานร่วมกันระหว่างแท่งเจาะแบบใหม่และแบบเก่าจะช่วยหลีกเลี่ยงการเปลี่ยนชิ้นส่วนสิ้นเปลืองในการขุดเจาะทั้งหมด รวมทั้งลดต้นทุนการจัดซื้อเครื่องจักรและการดำเนินงานบำรุงรักษา

5. การทำให้แข็งและป้องกันเกลียวแบบผสมผสาน เพื่อความต้านทานการกัดกร่อนใต้ดินในระยะยาว และป้องกันการเสียดสีกันของเกลียว

หลังการขึ้นรูปแบบความแม่นยำสูง เกลียวจะผ่านกระบวนการแปรรูปเพื่อต้านสนิมสองขั้นตอน ได้แก่ การไนไตรเดชันและการฟอสเฟต ซึ่งช่วยให้ทนต่อการกัดกร่อนและการล็อกติดกันของเกลียว แม้หลังจากจุ่มในน้ำใต้ดินที่มีแร่ธาตุสูงเป็นเวลานานหรือในโคลนเจาะที่มีความเป็นกรดสูง ยังสามารถถอดแยกเกลียวออกได้อย่างราบรื่นแม้หลังการหยุดใช้งานเป็นเวลานานและการคงอยู่นิ่งๆ ช่วยลดเวลาที่สูญเสียจากการล็อกติดกันของเกลียวและท่อติดขัดในหลุมเจาะที่มีความลึกพิเศษ