PHD-IUW — штанга для керування зі змінною товщиною стінки та внутрішнім розширенням

PHD-IUW — це спеціальний внутрішньо-збільшений бурильний штанговий керноотбійник із змінною товщиною стінки для ультраглибоких свердловин, повністю відповідний міжнародним буровим стандартам DCDMA. Заготовка базової труби має розміри Φ114,3 × 5 мм і виготовлена за ексклюзивною технологією інтегрованого внутрішнього збільшення методом кування. Ділянка збільшення має внутрішній діаметр 101 мм і зовнішній діаметр 115 мм. Заготовка виготовлена з високоміцної сплавленої сталі ZT950, спеціально призначеної для глибокого буріння, і поєднує комплексну термообробку: гаряче кування з локальним збільшенням товщини на кінцях штанги, а також середньочастотну зонну закалку й відпустку на протяжних ділянках обох кінців. Максимальна рекомендована безпечна глибина буріння становить 2850 м. Призначений для ультраглибокого розвідування мінеральних ресурсів, дослідження геотермальних глибоких свердловин, наукового глибокого керування в геології та будівництва ультраглибоких свердловин у масштабних геотехнічних інженерних проектах.

У порівнянні зі звичайними стандартними стержнями PHD (PQ) з однаковою товщиною стінок цей продукт використовує диференційовану конструкцію внутрішнього уширювання зі змінною товщиною стінок, що значно збільшує площу поперечного перерізу з’єднань. Він забезпечує комплексне поліпшення за п’ятьма ключовими параметрами: чистота труби, крутильна й розтягуюча міцність з’єднань, стійкість до втоми при змінних навантаженнях, стійкість різьби до зносу та корозії, а також легка конструкція труби з великим внутрішнім прохідним перерізом. Поєднуючи надзвичайно високу структурну міцність і відмінну пластичність труби, він підходить для свердловин надзвичайно великої глибини з прямим стволом та високонаклонених викривлених свердловин глибиною від 2500 м до 2850 м, а також для щільних твердих гірських порід, зон розтріскування та складних водоносних горизонтів з високою мінералізацією. Це ефективно запобігає частим аваріям у режимі роботи надзвичайно довгих бурильних колон, зокрема розривам з’єднань, обрушенню й прослизанню зубців різьби, згину й деформації труби, а також втомним руйнуванням у зонах переходу після термічної обробки. Продукт універсально сумісний з усіма стандартними провідними аксесуарами для ядерних стержнів PHD (PQ), зокрема з внутрішніми трубними комплектами, овершотами, алмазними бурками та розширювальними муфтами. Нові й наявні стержні PHD (PQ) одного й того самого стандарту можна комбінувати на місці.

1. Композитне підсилення за рахунок внутрішнього утворення утолщення зі змінною товщиною стінки та зонного загартування й відпускання, адаптоване для умов експлуатації наддовгих бурильних колон глибиною до 2 850 м

Звичайні стандартні стрижні з ядерними сердечниками PHD (PQ), обмежені конструкціями з однаковою товщиною стінок, зазвичай мають максимальну глибину буріння нижче 2400 м. PHD-IUW оснащений спеціальними внутрішніми збільшеними з’єднаннями зі змінною товщиною стінок у поєднанні з удосконаленою термообробкою з загартуванням і відпусканням на подовжених ділянках, що значно збільшує поперечний переріз несучої поверхні з’єднань. Це забезпечує стабільне несення власної ваги надзвичайно довгих бурильних колон завдовжки 2850 м та високомоментних обертальних навантажень із глибоких пластів, суттєво підвищуючи загальну втомостійкість і ударостійкість з’єднань та різьби, а також різко зменшуючи аварії під час буріння, зокрема обрив стрижнів у глибоких свердловинах, розрив з’єднань та вивертання різьби.

2. Полегшена труба діаметром 114,3 × 5 мм із великим внутрішнім прохідним перерізом для підвищення ефективності буріння

Оптимізована конструкція тонкостінної труби з товщиною стінки 5 мм у базовій трубі ефективно зменшує мертвий вагу всього бурильного стовбура й знижує опір під час спускопідйомних операцій у свердловинах глибиною 2850 м. Труба має великий внутрішній прохідний переріз діаметром 104,3 мм, що забезпечує достатній об’єм циркуляції промивальної рідини, швидке видалення шламу з дна глибоких свердловин, безперервне охолодження алмазних коронок та підвищення загальної ефективності безперервного керування в ультраглибоких свердловинах.

3. Інтегрована внутрішня утворена уступчастість усуває приховані небезпеки тріщин, спричинених раптовою зміною товщини стінки.

Виготовлено за допомогою інтегрованого гарячого штампування в закритій матриці з внутрішнім утворенням уширених ділянок, що одночасно забезпечує утовщення та розширення з’єднань з внутрішнім діаметром 101 мм та зовнішнім діаметром 115 мм, зменшуючи концентрацію напружень, спричинену різницею товщини стінок між тілом труби та з’єднаннями звичайних основних стрижнів. Однорідна металографічна структура шарів термічної обробки забезпечує тривалий опір високотисковому продавлюванню, високочастотним обертальним вібраціям та ударним навантаженням від твердих порід у глибоких свердловинах, вирішуючи загальнопромислову проблему втомного руйнування в перехідних ділянках наддовгих бурильних колон.

4. Універсальні різьби стандарту PHD (PQ) – немає потреби замінювати наявні сумісні бурильні інструменти, що дозволяє зекономити кошти проекту

Різьба конічних труб виготовлена строго відповідно до міжнародних стандартів DCDMA PHD (PQ), з повним збіганням кута конусності, кроку та профілю зубців із основними комплектами PHD (PQ) провідних аксесуарів для буріння керна, що є на ринку. Існуючі в експлуатації збірки внутрішніх труб, пристроїв для захоплення керна, розширювальних підвідних шелів та алмазних коронок можуть бути безпосередньо сумісними. Змішане використання нових і старих кернових штанг усуває необхідність повної заміни бурових матеріалів, закупівлі обладнання та витрат на експлуатацію й технічне обслуговування.

5. Композитне загартування та захист різьби для тривалої корозійної стійкості під землею та запобігання задирів

Після точного остаточного оброблення різьба піддається подвійній антикорозійній закалці — нітруванню та фосфатуванню. Вона стійка до корозії та залипання навіть після тривалого занурення у сильно мінералізовану ґрунтову воду та кислу бурову рідину. Плавне роз’єднання зберігається навіть після тривалого простою та статичного розташування, що зменшує втрати часу простою через залипання різьби та застрягання труб у надглибоких свердловинах.