Точка концентрації напруги
Утяжки буріві бурильні труби піддаються різним навантаженням під час буріння, але точки концентрації напруги відрізняються між двома компонентами. Утяжки, будучи товстостінними і жорсткими, відчувають концентрацію напруги в першу чергу в місцях з’єднань і поверхневих елементів. Різьбові з'єднання між секціями бурильної бурильної труби особливо вразливі до концентрації напруг через їх геометричні розриви. Ці ділянки схильні до виникнення втомних тріщин, особливо в умовах циклічного навантаження.
Навпаки, бурильні труби мають більш рівномірний розподіл напруги по довжині. Однак вони все ще чутливі до концентрації напруги в певних точках. З’єднання інструментів, де з’єднуються секції труб, є основними точками концентрації напруг. Ці з’єднання відчувають високі навантаження через зміну площі поперечного перерізу та наявність різьбових з’єднань.
Інша суттєва відмінність у точках концентрації напруг пов’язана з їх відповідними функціями в свердлильній збірці. Бурильні манжети призначені для забезпечення ваги долота та підтримки прямолінійності свердловини. Як наслідок, вони відчувають вищі напруги стиску та згинальні моменти, особливо біля нижньої частини бурильної колони. Це може призвести до концентрації напруги в місцях, де бурильна бурильна трубка контактує зі стінкою свердловини або зазнає сильного викривлення.
З іншого боку, бурильні труби в основному використовуються для передачі крутного моменту та тиску рідини. Вони відчувають розтягуючі напруги у верхніх ділянках бурильної колони і піддаються циклічним напругам згину внаслідок обертання. Отже, точки концентрації напруги в бурильних трубах часто пов’язані з областями високої кривизни або там, де труба відчуває значні згинальні моменти.
Стан поверхні також відіграє роль у концентрації напруги. Бурильні манжети, будучи більш товстими та міцнішими, менш сприйнятливі до пошкодження поверхні під час обробки та транспортування. Однак будь-які дефекти поверхні або корозійні ями можуть діяти як точки концентрації напруги. Бурильні труби з їх тоншими стінками більш вразливі до пошкодження поверхні, що може створити локальні зони концентрації напруги вздовж тіла труби.
Точка зламу: бурильна бурильна труба проти бурильної труби
Точки руйнування відрізняються через свою різну геометрію, умови навантаження та властивості матеріалу. Кольорові бурильні бурильні труби, будучи більш товстими та жорсткішими, зазвичай мають точки руйнування на з’єднаннях або поблизу них. Різьбові з'єднання, особливо остання різьба, що зачепилася, є звичайними місцями виникнення та поширення втомної тріщини. У міру накопичення циклічних напруг ці тріщини можуть розростатися і в кінцевому підсумку призвести до повного руйнування.
Його поверхня руйнування часто демонструє характеристики як втоми, так і руйнування через навантаження. Втомна частина руйнування зазвичай гладка і має сліди або смуги, що вказує на прогресуючий характер росту тріщини.
Навпаки, бурильні труби, як правило, мають точки руйнування, які більш розподілені по довжині. У той час як з’єднання інструментів залишаються критичними ділянками для втомного руйнування, сам корпус труби також чутливий до руйнування. Це особливо вірно в областях, де труба відчуває високі напруги при вигині або де пошкодження поверхні створило точки концентрації напруги.
Механізм руйнування бурильних труб часто передбачає утворення невеликих тріщин на зовнішній поверхні, які потім поширюються всередину. На цей процес впливає циклічний характер навантажень, що виникають під час буріння, включаючи обертання, розтягнення та згинання. У міру зростання тріщини зменшується ефективна площа поперечного перерізу труби, що зрештою призводить до повного руйнування.
Vigor запропонує вам надійне рішення. Зв’яжіться з нами за адресоюinfo@vigorpetroleum.com
