مقدمة
أنابيب غلاف النفط هي خطوط أنابيب مهمة تنقل النفط الخام والغاز الطبيعي من طبقات النفط والغاز إلى السطح بعد الحفر. في هذه العملية، يحتاج أنبوب غلاف النفط إلى تحمل ضغط كبير. لذلك، باعتباره ملحقًا مهمًا لتوصيل أنابيب غلاف النفط، فإن أداء وصلة pup تؤثر بشكل مباشر على عمر الخدمة وكفاءة عمل أنبوب غلاف النفط. تقدم هذه المقالة نوعًا جديدًا من وصلات pup ذات الرأسين المريحة لأنابيب غلاف النفط لحقول النفط لحل العديد من مشاكل وصلات pup التقليدية لأنابيب النفط، مثل عدم الراحة في الاستخدام، وسهولة الخدش، ومعدل التدفق البطيء وانسداد الشوائب.
عيوب وصلات pup التقليدية
عادةً ما يتم توصيل وصلات pup التقليدية بخيوط أو حواف. تشمل الأنواع المختلفة من وصلات pup الملولبة خيوط ذكر مزدوجة النهاية، وخيوط ذكر أحادية النهاية، وخيوط ذكر مسطحة النهاية. على الرغم من استخدام هذه الحلمات على نطاق واسع في توصيلات خطوط الأنابيب الصناعية، إلا أنها لا تزال تعاني من العيوب التالية في الاستخدام الفعلي:
غير مريحة في الالتقاط: عند توصيل عدة وصلات صغيرة معًا، لا يسهل التقاط حلمات التثبيت أثناء الحركة، ولا يمكن توصيلها إلا بأخدود التثبيت السفلي من خلال اتصال الاحتكاك، مما يزيد من صعوبة التشغيل.
سهلة الخدش: لا يمكن تمديد بعض القضبان الثابتة وسحبها، مما يجعل من السهل خدش منفذ التوصيل السفلي أثناء الحركة، وبالتالي تقصير عمر خدمة وصلات أنابيب غلاف الزيت.
معدل التدفق البطيء: معدل التدفق داخل أنبوب الزيت بطيء، مما يؤثر على كفاءة العمل. خاصة عندما يدخل الزيت إلى داخل أنبوب غلاف الزيت، فإن معدل التدفق البطيء سيؤدي إلى انخفاض كفاءة النقل الإجمالية.
انسداد الشوائب: تسد شوائب الجسيمات الموجودة في الزيت خط الأنابيب بسهولة وتشكل الأوساخ، مما لا يؤثر فقط على معدل التدفق، بل يزيد أيضًا من تكاليف الصيانة. ليس من السهل تنظيف واستبدال جهاز الفلتر الداخلي لمفصل الجرو التقليدي، مما يؤدي إلى ضرورة استبدال مفاصل الجرو بعد انسداد الفلتر الداخلي.
تصميم نوع جديد من وصلات أنابيب غلاف النفط
من أجل حل المشكلات المذكورة أعلاه، قمنا بتصميم وصلات أنابيب نفط مزدوجة الرأس ملائمة لحقول النفط. يتمتع التصميم بالمزايا التالية:
1. التركيب الهيكلي
تتضمن وصلات أنابيب غلاف النفط أنبوبًا يساريًا وأنبوبًا يمينيًا، ويتم لحام الطرف الأيسر للأنبوب الأيسر والطرف الأيمن للأنبوب الأيمن بموصلات. يتم تثبيت الأنبوب الأيسر داخليًا بأنبوب تمديد أيسر، ويتم تثبيت الأنبوب الأيمن داخليًا بأنبوب تمديد أيمن. يتم لحام أنبوب توصيل عند الطرف الأيسر لأنبوب التمديد الأيمن، ويتم توفير آلية إحكام عند الطرف الأيسر لأنبوب التوصيل. يتم لحام دليل التدفق عند الطرف الأيسر لأنبوب التمديد الأيسر والطرف الأيمن لأنبوب التمديد الأيمن، ويتم توفير آلية ترشيح قابلة للفصل داخل دليل التدفق.
2. تصميم دليل التدفق
شكل دليل التدفق عبارة عن هيكل مخروطي، والسطح الخارجي متصل بشكل منزلق بالجزء الداخلي من الأنبوب الأيسر. يتم تثبيت حلقتين مانعتين للتسرب على سطح دليل التدفق، ويتصل سطح حلقة الختم بالجدار الداخلي للأنبوب الأيسر، وهيكل حلقة الختم عبارة عن هيكل على شكل حرف O. يمنع هذا التصميم بشكل فعال حدوث تسرب الزيت.
3. آلية فلتر قابلة للإزالة
تتضمن آلية الفلتر مقبضًا دوارًا، ويتم توصيل الجزء الداخلي من المقبض الدوار بشكل منزلق بقضيب منزلق، ويتم تثبيت الطرف السفلي للقضيب المنزلق بفلتر، ويتم تغطية سطح القضيب المنزلق بزنبرك تلسكوبي، ويقع الزنبرك التلسكوبي بين المقبض الدوار والفلتر. يتم توفير أخدود تثبيت للجدار الداخلي لرأس الدليل، ويتم تثبيت سطح المقبض الدوار داخل أخدود التثبيت. يجعل هذا التصميم تفكيك الفلتر وتنظيفه مريحًا للغاية، وبالتالي تقليل تكاليف الصيانة.
4. آلية الختم
تتضمن آلية الختم مقعد توصيل، وسطح مقعد التوصيل مُغلف بحشية مانعة للتسرب، والطرف الأيمن لأنبوب التمديد الأيسر مزود بأخدود مانع للتسرب، وتقع حشية الختم داخل أخدود الختم، ويتم توصيل سطح مقعد التوصيل بشكل ملولب بالجزء الداخلي لأنبوب التمديد الأيسر. مقعد التوصيل مصنوع من الفولاذ المقاوم للصدأ، والطرف الأيمن لمقعد التوصيل مُلحوم بالطرف الأيسر لأنبوب التوصيل. يعمل تصميم الختم هذا على تحسين إحكام ومتانة التوصيل بشكل فعال.
مزايا أخرى لمفصل أنبوب الزيت الجديد
1. سهولة الفك والتنظيف
ينزلق مفصل أنبوب الزيت المزدوج الرأس المريح المستخدم في حقل النفط إلى موضع أخدود التثبيت عن طريق تدوير المقبض، ويدور بزاوية 90 درجة ويثبت داخل رأس التوجيه. تجعل قوة شد الزنبرك التلسكوبي مشبك مقبض الدوران محكمًا للغاية. يمكن للفلتر الكلي أن يلعب دور ترشيح أولي على الزيت ويصفي الشوائب الجسيمية الداخلية. يتم اعتماد طريقة التثبيت الكلي، بحيث يمكن إخراج الفلتر بسهولة للتنظيف والاستبدال، وهو مناسب للصيانة والإصلاح لاحقًا، ويقلل من تكلفة الصيانة.
2. ضبط معدل التدفق والقدرة على النقل
من خلال تدوير الأنابيب اليمنى واليسرى نسبيًا، يمكن التحكم في الطول الكلي للأنابيب اليسرى واليمنى لتسهيل ضبط طول مفصل الأنبوب. يجعل هذا التصميم التثبيت المحمول لمفصل أنبوب الزيت المزدوج الرأس بسيطًا ومرنًا للغاية.
3. تحسين كفاءة العمل
يعمل تصميم مفصل الصنبور الجديد على تحسين دوران الدائرة الداخلية للزيت، بحيث يمكن زيادة معدل تدفق الزيت، وبالتالي تحسين كفاءة العمل الإجمالية. وفي الوقت نفسه، تعمل وظيفة الترشيح الأولية للمرشح على تقليل الشوائب الجسيمية في خط الأنابيب بشكل فعال وتجنب حدوث الانسداد.
4. عمر خدمة ممتد
يعمل مفصل الصنبور المزدوج الرأس المريح المستخدم في حقل النفط على منع تسرب الزيت والتآكل بشكل فعال من خلال تصميم حلقة الختم ومقعد التوصيل المصنوع من الفولاذ المقاوم للصدأ، وبالتالي إطالة عمر خدمة مفصل الصنبور في أنبوب غلاف النفط.
الخلاصة
يقدم هذا البحث نوعًا جديدًا من مفصل الصنبور المزدوج الرأس المريح لحقول النفط. يحل هذا التصميم العديد من المشاكل الموجودة في مفصل الصنبور التقليدي ويحسن كفاءة العمل ويقلل من تكاليف الصيانة ويطيل عمر الخدمة من خلال تحسين التصميم الهيكلي. من خلال التطبيق العملي، يظهر مفصل الصنبور الجديد هذا تأثير استخدام جيد وله آفاق تطبيق واسعة. وفي المستقبل، سنواصل تحسين هذا التصميم لتحسين أدائه وعمليته بشكل أكبر، وتوفير حلول أكثر كفاءة وملاءمة لاستغلال حقول النفط.