طريقة استخدام أطواق الحفر غير المغناطيسية

طريقة استخدام أطواق الحفر غير المغناطيسية

مقدمة

تلعب أطواق الحفر غير المغناطيسية دورًا بالغ الأهمية في عمليات حفر النفط والغاز. تعد أطواق الحفر هذه ضرورية للحد من التداخل المغناطيسي وضمان دقة بيانات القياس من أدوات الحفر. تخضع أطواق الحفر غير المغناطيسية المصنوعة من سبائك الفولاذ منخفض الكربون وعالي الكروم والمنجنيز لرقابة صارمة على التركيب الكيميائي وعمليات التشكيل لتحقيق خصائص ميكانيكية فائقة. تقدم هذه المقالة دليلاً متعمقًا حول أطواق الحفر غير المغناطيسية، بما في ذلك تركيبها وبنيتها وطرق استخدامها ومتطلبات صيانتها.

تركيب وخصائص أطواق الحفر غير المغناطيسية

يتم تصنيع أطواق الحفر غير المغناطيسية باستخدام سبائك الفولاذ منخفض الكربون N1310، والذي يخضع لتحليل دقيق للتركيب الكيميائي واختبار الخصائص الميكانيكية. وهذا يضمن أن المادة تلبي معايير الصلابة والمتانة ومقاومة الصدمات ومقاومة التآكل المطلوبة.
تتضمن الخصائص الرئيسية لـ NMDCs ما يلي:
نفاذية مغناطيسية منخفضة: عندما تكون قوة المجال المغناطيسي 1×10⁵/4π A/m، تكون النفاذية المغناطيسية النسبية (μr) ≤1.010.

قوة ميكانيكية ممتازة: تتمتع NMDCs بقوة عالية ومقاومة للتآكل، مما يسمح لها بتحمل ظروف الحفر القاسية.

مقاومة التآكل: تضمن تركيبة السبائك مقاومة فائقة للتشقق الناتج عن التآكل بين الحبيبات.

تدرج الحث المغناطيسي: تدرج الحث المغناطيسي على طول الفتحة الداخلية عند أي مسافة 100 مم ≤0.05μT، مما يضمن الحد الأدنى من التداخل المغناطيسي.

أنواع وتركيبة أطواق الحفر غير المغناطيسية

هناك نوعان رئيسيان من أطواق الحفر غير المغناطيسية المستخدمة في عمليات الحفر:

1. طوق الحفر غير المغناطيسي المتكامل

يتكون الطوق بالكامل من أنبوب دائري أملس وسميك الجدار مع وصلات ملولبة في كلا الطرفين.
يوفر اتصالاً مستقرًا داخل مجموعة الحفرة السفلية (BHA) ويمنع الانحراف في الحفر الاتجاهي.

2. طوق الحفر غير المغناطيسي الحلزوني

مصمم بثلاثة أخاديد حلزونية يمينية على السطح الأسطواني الخارجي.
تعمل هذه الأخاديد على تقليل مساحة التلامس مع البئر، مما يقلل من الالتصاق التفاضلي الناتج عن اختلافات الضغط.
يؤدي كلا النوعين نفس الوظيفة الأساسية - توفير الوزن على المثقاب (WOB) وضمان التحكم الدقيق في الاتجاه أثناء الحفر.

طرق استخدام أطواق الحفر غير المغناطيسية

لتعظيم كفاءة وعمر أطواق الحفر غير المغناطيسية، يجب اتباع إجراءات الاستخدام والمناولة المناسبة.

1. التركيب والتشغيل
الوضع في BHA: توضع NMDCs عادة فوق أدوات القياس لمنع التداخل المغناطيسي من سلسلة الحفر.
توصيل الخيط: قم بمحاذاة طرفي الخيط الذكر والأنثى بشكل صحيح، وقم بتدويرهما ببطء، وشدهما بإحكام لمنع الارتخاء أثناء الحفر.
التشغيل في البئر: تحكم في سرعة الهبوط لتجنب إتلاف الأدوات الحساسة داخل BHA.
مراقبة عملية الحفر: راقب NMDCs باستمرار بحثًا عن علامات التآكل أو تقلبات الضغط أو التصاق الأدوات. اضبط معلمات الحفر إذا لزم الأمر.

2. اختيار الطول لدقة القياس
يعد طول NMDC عاملاً حاسمًا في ضمان دقة القياسات من الأدوات المغناطيسية الموجودة في البئر. يجب أن يعتمد الاختيار على:
زاوية ميل البئر: في الآبار شديدة الانحراف أو الأفقية، يلزم وجود NMDCs أطول لتقليل تشوه المجال المغناطيسي.
اتجاه البئر: بالنسبة للقياسات السمتية، يجب تحسين طول NMDC لمنع التداخل من الهياكل المعدنية القريبة.

صيانة وتخزين أطواق الحفر غير المغناطيسية

تضمن الصيانة المناسبة عمر خدمة أطول وأداء أفضل لأطواق الحفر غير المغناطيسية. تشمل الاحتياطات الرئيسية ما يلي:

1. التنظيف والفحص بعد الاستخدام
بعد الحفر، قم بإزالة كل الطين والأوساخ وبقايا الحفر من سطح أطواق الحفر غير المغناطيسية.

قم بإجراء فحص أمان شامل للخيوط والأختام وجسم الطوق.

ضع زيتًا مضادًا للصدأ لمنع التآكل أثناء التخزين.

2. الفحص والإصلاح في الموقع

إذا تم اكتشاف أي ضرر أو تآكل مفرط أو تشوه، فيجب إرسال أطواق الحفر غير المغناطيسية للإصلاح أو التخلص منها.

يجب إجراء اختبارات التداخل المغناطيسي بشكل دوري للتحقق من أداء النفاذية المنخفضة.

3. ظروف التخزين المناسبة

قم بتخزين أطواق الحفر غير المغناطيسية في منطقة جافة وجيدة التهوية لمنع التآكل المرتبط بالرطوبة.

افصل التخزين عن مكونات سلسلة الحفر المغناطيسية للحفاظ على نفاذية مغناطيسية منخفضة.

الاستنتاج

تعتبر أطواق الحفر غير المغناطيسية ضرورية للحفر الاتجاهي الدقيق وقياسات البئر الدقيقة. إن نفاذيتها المغناطيسية المنخفضة وخصائصها عالية القوة ومقاومتها للتآكل تجعلها لا غنى عنها في عمليات الحفر الحديثة.

من خلال اتباع طرق الاستخدام المناسبة وضمان اختيار الطول الصحيح والحفاظ على بروتوكولات التفتيش والتخزين الصارمة، يمكن لفرق الحفر تعظيم كفاءة وعمر أطواق الحفر غير المغناطيسية مع ضمان الأداء الموثوق به في الحقل.