1. Johdanto raskaisiin poraputkiin
Poraputket ovat kriittisiä komponentteja, jotka yhdistävät maanpäälliset laitteet porausreiän työkaluihin.Raskaat poraputket (HWDP)Erikoisporausputkina ne toimivat siirtymäelementtinä standardien porausputkien ja porakaulusten välillä. Optimoidun rakennesuunnittelun ja edistyneiden materiaalien ansiosta HWDP:llä on tärkeä rooli kuormituksen kantavuudessa, tärinänvaimennuksessa ja kaivon reitin vakauttamisessa monimutkaisissa porausolosuhteissa.
Keskeiset suunnitteluominaisuudet:
Rakenteellinen siirtymäYhdistää "joustavat" poraputket ja "jäykät" porakaulukset, mikä vähentää jännitysten keskittymistä liitoskohtiin.
Parannettu seinämän paksuus2–3 kertaa paksummat kuin tavalliset poraputket säilyttäen samalla ulkohalkaisijalla (esim. φ50 mm, φ89 mm) toiminnallisen yhteensopivuuden takaamiseksi.
Monitoimiset sovelluksetKorvaa poran kaulukset ohuiden reikien porauksessa, vähentää vääntömomenttia ja putkien juuttumisen riskiä suuntaporakaivoissa ja mahdollistaa tarkan painon poranterällä (WOB) tapahtuvan hallinnan.
2. Rakennesuunnittelu: Kaksinkertainen lujuuden ja kulutuskestävyyden varmistus
2.1 Putken rungon rakenne
Järkyttynyt suunnitteluSisäinen, ulkoinen tai yhdistetty tyssäys putken päissä puristuskestävyyden ja väsymiskestävyyden parantamiseksi.
Sisäinen järkytysSäilyttää ulkohalkaisijan kapeissa kaivonrei'issä.
Ulkoinen järkytysParantaa pystysuorien kaivojen aksiaalista kuormituskykyä.
Yhdistetty järkytysOptimaalinen äärimmäisiin ympäristöihin, kuten erittäin syville kaivoille.
MateriaalivalintaKorkean lujuuden omaavat seokset (esim. 4145H MOD), joiden myötölujuudet vaihtelevat 55 000–110 000 KSI:n välillä.
2.2 Työkaluliitostekniikka
Laajennetut työkaluniveletLisää kosketuspinta-alaa jännityksen, puristuksen ja vääntökuormien jakamiseksi.
Yhteysmenetelmät:
KierreliitännätAPI- tai kaksoisolkakierteet ja tiivisteet vuotojen estämiseksi.
Hitsatut rakenteetIntegroidut taotut nivelet suurjännitteisiin sovelluksiin.
2.3 Kulutusta kestävä kova nauha
MateriaaliVolframikarbidi (HRC ≥60)
ToiminnotVähentää putken rungon kulumista 50 % vaakasuorissa kaivoissa.
Parantaa kitkaa porauslangan vakauttamiseksi ja reitin hallitsemiseksi.
3. Ydintoiminnot: Jännityksen lieventämisestä porausreiän vakauteen
3.1 Jännityspuskurointi
TärinänvaimennusTyssätyt profiilit ja elastiset materiaalit muuntavat poran kauluksen värähtelyt elastiseksi energian haihduttamiseksi.
Vääntömomentin vaimennusPidennetyt työkaluliitokset jakavat vääntöjännityksiä uudelleen ja minimoivat väsymismurtumia vakioputkissa.
3.2 WOB-optimointi
PainoetuVälipaino (esim. 38 kg/m φ89 mm:n HWDP:lle) poraputkien ja kaulusten välillä.
Adaptiivinen ohjausSäätää WOB:ia liuskekivimuodostelmien (estää putken juuttumisen) ja kovien kalliokerrosten (parantaa tunkeutumista) mukaan.
3.3 Reiän suunta ja porausreiän eheys
SuuntavakausKovaporaaminen minimoi porausketjun heilumisen ja säilyttää suunnitellut kaivonpolut.
RomahduksenestoVähentää taivutuksesta johtuvia paikallisia painepiikkejä, ja mudan kierto varmistaa reiän puhtauden.
4. Käytännön sovellukset
4.1 Erittäin syvän kaivon poraus
TapaustutkimusTashen-1-kaivo (8 408 m syvyys, >200 °C, 140 MPa paine).
SuorituskykyKorkean lämpötilan kestävät seokset ja epätasaiset rakenteet selättivät hankaavat muodostumat ja sykliset rasitukset.
4.2 Haastavat geologiset olosuhteet
Hapan kaasuympäristötJiaoye-1HF-kaivossa (Fulingin liuskekaasukenttä) käytettiin korroosionkestäviä seoksia ja pinnoitteita H₂S:n torjumiseksi.
Suunta-/vaakasuuntaiset kaivotSpiraalimainen HWDP vähentää kitkaa ja parantaa suunnan hallintaa.
5. Teknologinen kehitys
5.1 Valmistuksen innovaatiot
LämpökäsittelySammutus ja päästö iskunkestävyyden parantamiseksi.
Laadunvarmistus100 % ultraäänitestaus (UT) ja magneettijauhetarkastus (MPI).
5.2 Älykäs valmistus
MES/ERP-integraatioTäydellinen prosessin jäljitettävyys tilauksesta toimitukseen.
MukautusvaihtoehdotKaksoisolakkeiset liitokset, pidennetty kova nauhaus ja sisäiset muovipinnoitteet.
6. Valmistusprosessi
Materiaalivalinta4145H MOD -seosteräspalkit.
Putkien käsittelyPoraus → taonta → lämpökäsittely.
Työkaluliitosten valmistusTaonta → kierteiden kylmävalssaus → fosfatointi.
Hitsaus/KokoonpanoKitkahitsaus tai integraalikoneistus.
LaadunvalvontaUT-paksuuden mittaus, kovuusmittaus, paineen validointi.
PintakäsittelyKovaliimapinnoitteet ja korroosionestopinnoitteet.
Johtopäätös
Nykyaikaisen porausteknologian kulmakivenä HWDP yhdistää rakenteellisia innovaatioita ja materiaalitieteen parantaakseen porausturvallisuutta ja -tehokkuutta. Erittäin syvistä kaivoista korroosiota aiheuttaviin muodostumiin sen kaksoisrooli "joustavana siirtymänä" ja "jäykkänä tukena" jatkaa öljyn ja kaasun etsinnän rajojen venyttämistä.
Valitse Womic Steel Group luotettavaksi kumppaniksi poraputkille ja lyömättömälle toimitusnopeudelle. Tervetuloa tiedustelemaan!
Verkkosivusto: www.womicsteel.com
Sähköposti: sales@womicsteel.com
Puh./WhatsApp/WeChat: Victor: +86-15575100681 tai Jack: +86-18390957568
Julkaisuaika: 11. huhtikuuta 2025