في صناعة النفط والغاز، أطوق الحفرعبارة عن أنبوب فولاذي غير ملحوم ذو جدران سميكة وسميكة-يشكل الجزء الأدنى والأكثر أهمية منتجميع الفتحة السفلية (BHA).
في حين أن أنبوب الحفر رقيق ومرن نسبيًا، فإن أطواق الحفر صلبة وثقيلة للغاية. يتم وضعها مباشرة فوق لقمة الحفر لتوفير القوة الهبوطية اللازمة لاختراق الصخور.
معتمد بنسبة 100% من API 7-1: أطواق الحفر AISI 4145H مع إمكانية التتبع الكامل للمواد –احصل على ورقة المواصفات الخاصة بك الآن.
الوظائف الرئيسية لطوق الحفر
يخدم طوق الحفر ثلاثة أغراض أساسية:
الوزن على البت (WOB):عادةً لا يكون وزن أنبوب الحفر نفسه كافيًا لدفع لقمة الحفر عبر الصخور الصلبة. تستخدم أطواق الحفر الجاذبية لتوفير القوة الهبوطية الهائلة (WOB) اللازمة للسحق والقطع.
الحفاظ على سلسلة الحفر في التوتر:نظرًا لأن أنبوب الحفر مرن، فإنه إذا تم وضعه تحت الضغط (تم دفعه للأسفل من الأعلى)، فسوف ينكسر وينكسر. توفر أطواق الحفر وزنًا في الأسفل بحيث يظل أنبوب الحفر فوقهاتوتر، والحفاظ على السلسلة مستقيمة.
الاستقرار والتحكم في الاتجاه:نظرًا لصلابتها، تعمل أطواق الحفر مثل "البندول"، مما يساعد على إبقاء البئر مستقيمًا. إنها تمنع لقمة الحفر من التجول أو الاهتزاز بشكل مفرط.
أنواع أطواق الحفر
هناك ثلاثة تصميمات رئيسية تستخدم حسب بيئة الحفر:
الياقات الحفر البقعة:هذه لها قطر خارجي دائري ناعم. إنها الأكثر شيوعًا واقتصادية ولكنها تنطوي على خطر أكبر للتعلق في حفرة البئر.
الياقات الحفر دوامة:تحتوي هذه الأخاديد الحلزونية (اللوالب) على السطح. تعمل هذه الأخاديد على تقليل مساحة الاتصال السطحية بين الأنبوب وجدار حفرة البئر، مما يقلل بشكل كبير من خطر حدوث ذلكالالتصاق التفاضلي(حيث يتم "شفط" الأنبوب على الحائط).
أطواق الحفر غير المغناطيسية (مونيل):مصنوعة من سبائك غير مغناطيسية متخصصة. يتم استخدامها عندما يحتوي BHA على أدوات المسح المغناطيسي (مثل MWD/LWD) التي تحتاج إلى قياس المجال المغناطيسي للأرض لتحديد اتجاه البئر دون تدخل من السلسلة الفولاذية.
جدول مواصفات طوق الحفر (معيار API)
تم تصنيعها بقوة-عاليةإيسي 4145 هـالكروم-سبائك الصلب الموليبدينوم.
| القطر الخارجي (OD) | القطر الداخلي (معرف) | نوع الاتصال المشترك | تقريبا. الوزن (رطل/قدم) | تقريبا. الوزن (كجم/م2) |
| 3-⅛" | 1-¼" | NC23 (2-⅜" إذا) | 21 | 31 |
| 3-½" | 1-½" | NC26 (2-⅜" إذا) | 26 | 39 |
| 4-⅛" | 2" | NC31 (2-⅞" إذا) | 35 | 52 |
| 4-¾" | 2-¼" | NC35 (3-½ بوصة إذا) | 47 | 70 |
| 6-¼" | 2-¼" | NC44 (4 بوصة إذا) | 90 | 134 |
| 6-½" | 2-13/16" | NC46 (4 بوصة إذا) | 92 | 137 |
| 7" | 2-13/16" | NC50 (4-½" إذا) | 110 | 164 |
| 8" | 2-13/16" | 6-⅝" عادي | 150 | 223 |
| 9" | 2-13/16" | 6-⅝" عادي | 192 | 286 |
| 9-½" | 3" | 7-⅝" عادي | 215 | 320 |
| 11" | 3" | 8-⅝" عادي | 295 | 439 |
طوق الحفر مقابل أنبوب الحفر
ومن المهم التمييز بين الاثنين:
| ميزة | أنبوب الحفر | طوق الحفر |
| سمك الجدار | رفيع (تقريبًا. 0.3" – 0.5") | سميكة جدًا (تصل إلى عدة بوصات) |
| المرونة | مرنة، يمكن أن تنحني | جامدة للغاية، قاسية |
| وزن | خفيف نسبيا | ثقيل جدًا |
| الهدف الأساسي | قناة للطين والدوران | توفير الوزن (WOB) |
| اتصالات | وصلات الأدوات أوسع من الأنابيب | التوصيلات هي نفس OD مثل جسم الأنبوب |
مصنع طوق الحفر API
معدات اختبار طوق الحفر API
شهادة طوق الحفر API
التعليمات
ما هو الغرض من طوق الحفر؟
تتمثل الوظائف الأساسية لطوق الحفر في توفير القوة اللازمة للحفر (WOB)، وتقوية سلسلة الحفر السفلية للحفاظ على الاستقرار والتحكم في الاهتزازات، ولعب دور رئيسي في الحفاظ على حفر البئر في الاتجاه المقصود. في حين أنها يمكن أن تنقل عزم الدوران وتسمح بمرور السائل مثل مكونات سلسلة الحفر الأخرى، إلا أن هذه وظائف ثانوية؛ يتمحور الغرض الأساسي من تصميمها حول الوزن والصلابة والاستقرار والتحكم في المسار.
كم عدد أنواع أطواق الحفر الموجودة؟
تنقسم أطواق الحفر إلى ثلاثة أنواع أساسية والعديد من المتغيرات المتخصصة:
عادي/قياسي: أسطوانات ناعمة ذات جدران سميكة-، وهي النوع الأكثر شيوعًا، مما يوفر وزنًا رئيسيًا-على-البت والصلابة.
دوامة: مع ثلاثة أخاديد حلزونية لليد اليمنى-، تقطع ملامسة الجدار بنسبة ~30% لمنع الالتصاق التفاضلي، وتزن أقل بنسبة ~4% من الأطواق العادية من نفس الحجم.
غير-مغناطيسي: مصنوعة من سبائك منخفضة النفاذية مثل الفولاذ المقاوم للصدأ N1310، مما يتيح عمليات مسح مغناطيسية دقيقة عن طريق عزل الأدوات عن تداخل سلسلة الحفر.
تشتمل المتغيرات المتخصصة على أطواق غريبة الأطوار للتحكم في الانحراف، وأطواق مربعة لاحتياجات مكافحة الانحراف الشديدة-، وأطواق قصيرة لضبط BHA-الدقيق، وأطواق ذات أخاديد منزلقة/مصعد لرفع فعال.
