طوق الحفر

طوق الحفر هو أحد أجزاء سلسلة الحفر. الغرض من استخدام طوق الحفر هو توفير الوزن لأغراض الحفر. طوق الحفر عبارة عن قطع ذات جدران سميكة تشبه الأنابيب يتم تصنيعها من قضبان فولاذية صلبة، على الرغم من أنها غالبًا ما تكون مصنوعة من الفولاذ الكربوني العادي أو سبيكة النحاس والفولاذ غير المغناطيسية أو غيرها من السبائك الممتازة غير المغناطيسية بطبيعتها. تُستخدم طوق الحفر بشكل أساسي لتوفير ضغط الحفر لقمة الحفر أثناء الحفر، بحيث يكون أنبوب الحفر في حالة شد، وبفضل صلابته الأكبر، يمكنه تقويم لقمة الحفر والحفاظ على مسار البئر. طوق الحفر الحلزوني وطوق الحفر غير المغناطيسي عبارة عن طوق حفر خاص. يتم تصنيع طوق الحفر الحلزوني عن طريق تصنيع ثلاثة أخاديد حلزونية على السطح الأسطواني لطوق الحفر لتقليل مساحة التلامس مع جدار البئر. يمكن لطوق الحفر الحلزوني منع فرق الضغط واحتجاز الحفر بشكل فعال. تُستخدم طوق الحفر غير المغناطيسي بشكل أساسي للمراقبة أثناء حفر النفط.
الاستفسار الآن

مواصفات أداء طوق الحفر

الأخاديد الحلزونية
لتجنب الالتصاق الناتج عن الضغط التفاضلي، يمكن عمل أخاديد حلزونية على سطح طوق الحفر، عادةً بثلاثة أخاديد حلزونية على الجانب الأيمن.

توضح المقاطع العرضية لطوق الحفر الموضحة أدناه منطقة التلامس المخفضة مع جدار الحفرة.

SPIRAL GROOVED DRILL COLLAR SPECIFICATIONS
Size O.D.	Depth of Cut	Spirals	Direction	Pitch	Type
41/2 - 51/8	7/32 ± 1/32	3	R.H.	38 ± 1	A
57/8 - 63/8	9/32 ± 1/16	3	R.H.	42 ± 1	A
61/2 - 67/8	5/16 ± 1/16	3	R.H.	46 ± 1	A
7	5/16 ± 1/16	3	R.H.	64 ± 1	A
71/8 - 77/8	11/32 ± 1/16	3	R.H.	64 ± 1	B
8 - 87/8	3/8 ± 1/16	3	R.H.	68 ± 1	B
9 - 97/8	13/32 ± 3/32	3	R.H.	72 ± 1	B
10 - 103/8	7/16 ± 3/32	3	R.H.	76 ± 1	B
11 - 12	15/32 ± 3/32	3	R.H.	80 ± 1	B

الربط الصلب
يتم تطبيقه من خلال عملية أقطاب كهربائية مستهلكة محمية بالغاز باستخدام قوس معدني، مع دمج كربيد التنغستن الحبيبي، الذي يتم تغذيته تلقائيًا في حوض اللحام المنصهر للحصول على توزيع موحد.
تضمن عملية التسخين المسبق التي يتم التحكم فيها بدقة ومعالجة الحرارة بعد اللحام تطبيق طبقات اللحام ذات السلامة المثلى فقط. يتم وضع الرواسب بحيث تكون على مستوى +1/32 فوق القطر الخارجي للطوق.

ميزات تخفيف الإجهاد
لقد ثبت أن الأدوات الموجودة في قاع البئر والتي تتعرض للانحناء والإجهاد الدوري لاحقًا تتحسن خصائصها الميكانيكية من خلال تطبيق أخاديد تخفيف الإجهاد وخطوط الثقب الخلفية من A.P.I. وكما هو موضح في الرسم التوضيحي أدناه، يتم تصنيع أخاديد تخفيف الإجهاد وخطوط الثقب الخلفية وفقًا لمواصفات A.P.I. (أحدث إصدار).

STRESS RELIEF GROOVE FOR CONNECTIONS
Number or Size and Style ofConnection	Length,Shoulder Face to Groove of Box Member, Tol. +0, -1/8 LX	Diameter of Pin Member at Groove, Tol. +0, -1/32 DRG
NC44	41/8	43/16
NC46 (4 IF)	41/8	421/64
NC50 (41/2 IF)	41/8	43/4
NC56	45/8	519/64
NC61	51/8	555/64
NC70	55/8	647/64
NC77	61/8	727/64
41/2 FH	35/8	415/64
51/2 REG	43/8	455/64
65/8 REG	45/8	527/64
75/8 REG	47/8	613/32

أحجام طوق الحفر

تتوفر أطواق الحفر بأطوال 5 و10 و15 و20 و30 و31 و32 قدمًا وبمقاسات اسمية تتراوح من 3½ بوصة إلى 14 بوصة.

الأحجام الشائعة مدرجة هنا. تتوفر أحجام أخرى عند الطلب.

DRILL COLLAR SPECIFICATIONS
SIZE O.D INS.	BORE		CONNE	CTION STYLE AND		SIZE	APPROX WEIGHT (30FT LONG) LB.	APPROX WEIGHT (3FT LONG) LB.
	Standard Ins.	Optional Ins.	Standard Bore		Optional Bore
	Standard Ins.	Optional Ins.	A.P.I.	No. Other	A.P.I.	No. Other
3½	1½		NC26	2⅜ IF	NC26	2⅜ IF	1012	1045
4⅛	2	1¾	NC31	2⅞ IF	NC31	2⅞ IF	1045	1078
4¼	2	1¾	NC31	2⅞ IF	NC31	2⅞ IF	1122	1155
4½	2	1¾	NC31	2⅞ IF	NC31	2⅞ IF	1298	1342
4¾	2¼	2¼	NC35		NC38	3½ IF	1412	1463
5	2¼	2	NC38	3½ IF	NC38	3½ IF	1606	1659
5¼	2¼	2	NC38	3½ IF	NC38	3½ IF	1793	1848
5½	2¼	2	NC38	3½ IF	NC38	3½ IF	2046	2112
5¾	2¼	213/16	NC40	4 FH	4½ FH		2253	2328
6	2¼	213/16	NC44		NC40	4½ FH	2486	2570
6¼	2¼	213/16	NC46	4 IF	NC46	4 IF	2728	2816
6½	2¼	213/16	NC46	4 IF	NC50	4½ IF	2761	2851
6¾	2¼	213/16	NC46	4 IF	NC50	4½ IF	3025	3124
7	213/16	2¼	NC50	4½ IF	NC50	4½ IF	3304	3412
7¼	213/16	3	NC50	4½ IF	5½ FH		3586	3705
7½	213/16	2¾	NC50	4½ IF	5½ REG		3885	4013
7¾	213/16	3	NC56	6⅝ REG	NC56	6⅝ REG	4191	4327
8	213/16	3	NC56	6⅝ REG	NC56	6⅝ REG	4514	4653
8¼	213/16	3	6⅝ REG		6⅝ REG		4840	4990
8½	213/16	3	6⅝ REG		6⅝ REG		5181	5337
8¾	213/16	3	6⅝ REG		6⅝ REG		5416	5577
9	3	213/16	NC61	7⅝ REG	NC61	7⅝ REG	5786	5973
9¼	3	213/16	NC61	7⅝ REG	NC61	7⅝ REG	6182	6369
9½	3	213/16	7⅝ REG		7⅝ REG		6538	6750
9¾	3	213/16	NC70	7⅝ REG	NC70	7⅝ REG	6930	7154
10	3	213/16	NC70	8⅝ REG	NC70	8⅝ REG	7260	7480
11	3	213/16	NC77	8⅝ REG	NC77	8⅝ REG	9020	9295
11¼	3	213/16	NC77	8⅝ REG	NC77	8⅝ REG	9460	9768
12	3	213/16	NC77	8⅝ REG	NC77	8⅝ REG	10868	11187
14	3	213/16	NC77	8⅝ REG	NC77	8⅝ REG	14949	15400
With 2 ends 11¼ O.D.

مادة طوق الحفر وعملية التصنيع

تتوفر أطواق الحفر بأطوال قياسية تبلغ 30 أو 31 قدمًا وتصنف إلى أطواق حفر ناعمة وحلزونية، اعتمادًا على عملية معالجة السطح. يتم لف أطواق الحفر الناعمة لمنحها لمسة نهائية عالية الجودة. تحتوي أطواق الحفر الحلزونية على أخاديد على السطح الخارجي لتعزيز التدفق المتساوي لسائل الحفر حول طوق الحفر، وبالتالي موازنة الضغط أثناء الحفر وتقليل الالتصاق التفاضلي بين طوق الحفر وجدار البئر.

مادة طوق الحفر هي فولاذ AISI 4145H معدل ويتم توفيرها بلمسة نهائية مدلفنة على السطح. يتم حفر المادة وثقبها وتصنيعها وفقًا صارمًا لمواصفات API. 7-1. لضمان تلبية الخصائص الميكانيكية أو تجاوزها لمعيار API، يتم معالجة طوق الحفر بالحرارة على طوله بالكامل، ويتم التحكم في نطاق الصلابة من 1 بوصة أسفل السطح إلى صلابة برينيل 285-341، وتصل قوة التأثير الدنيا لشق "V" في شاربي عند 70 درجة فهرنهايت إلى 40 رطل قدم.

أنواع أطواق الحفر

يقع طوق الحفر في أسفل سلسلة الحفر وهو المكون الرئيسي لتجميع الحفر السفلي. وتتمثل ميزاته الرئيسية في سمك الجدار الكبير (عادةً 38~53 مم، أي ما يعادل 4~6 أضعاف سمك جدار أنبوب الحفر)، مع جاذبية وصلابة أكبر. وتنقسم أطواق الحفر عمومًا إلى ثلاثة أنواع: أطواق الحفر الحلزونية وأطواق الحفر غير المغناطيسية وأطواق الحفر المتكاملة.

يعتبر طوق الحفر الحلزوني طوق حفر خاص بين أطواق الحفر. تتم معالجة طوق الحفر الحلزوني بثلاثة أو تسعة أخاديد حلزونية يمينية على السطح الأسطواني لطوق الحفر المتكامل لتقليل مساحة التلامس ومقاومة الدوران لجدار البئر. يمكن لطوق الحفر الحلزوني منع فرق الضغط والحفر العالق بشكل فعال. تحسين كفاءة الحفر وسلامة الحفر، والمواصفات والأبعاد هي نفسها أطواق الحفر العادية.

يتكون طوق الحفر غير المغناطيسي من فولاذ سبائك المنغنيز منخفض الكربون وعالي الكروم. يتم تنقيته بعد نسبة تكوين كيميائي صارمة ويتم تزويره لتحقيق خصائصه الميكانيكية. يتميز بنفاذية مغناطيسية منخفضة جيدة وخصائص ميكانيكية عالية القوة ومقاومة ممتازة للتشقق بين الحبيبات ومقاومة ممتازة للتآكل. عندما تكون قوة المجال المغناطيسي 1×105/4π A/m، تكون النفاذية المغناطيسية النسبية μr لطوق الحفر غير المغناطيسي ≤1.010.

طوق الحفر المتكامل عبارة عن أنبوب دائري أملس سميك الجدار مع وصلات ملولبة في كلا الطرفين. طوق الحفر المتكامل هو نوع شائع ومهم من طوق الحفر. يتم تشكيله من فولاذ واحد عالي القوة، والهيكل بأكمله ليس به لحام أو أجزاء توصيل أخرى، لذلك يُطلق عليه طوق حفر "متكامل".

Drill Collars

ميزات توصيل طوق الحفر

طلاء الفوسفات
لتحسين قدرة مقاومة التآكل لوصلة طوق الحفر، يتم طلاء جميع أجزاء التوصيل بالفوسفات.

تخفيف الضغط
يمكن أن يقلل تصميم أخدود تخفيف الضغط لدبابيس API والفتحة الخلفية لعمود صندوق API بشكل فعال من تكرار فشل التعب. تتم معالجة ميزات تخفيف الضغط هذه وفقًا لمعيار API Spec. 7-2، مما يحسن بشكل كبير من مرونة التوصيل ويقلل من تركيز الإجهاد العالي الذي يحدث عادةً بالقرب من نهاية خيط الشبكة.

الدرفلة الباردة
يتم دحرجة جذر الخيط في طوق الحفر على البارد. يمكن لهذه العملية تكوين حالة إجهاد انضغاطية عند جذر الخيط، وبالتالي تقليل حدوث الشقوق وإطالة عمر التعب في طوق الحفر.

يتم تصنيع وصلات طوق الحفر لدينا بدقة وفقًا لأبعاد API Spec. 7/7-1 القياسية وتتبع الإرشادات ذات الصلة في API RP7G.

تلبي وصلات طوق الحفر التي نقدمها متطلبات معيار API Spec. 7-2، بما في ذلك الوصلات التقليدية ووصلات NC ووصلات H90 ووصلات PAC. بالإضافة إلى ذلك، يمكن توفير أنواع أخرى من التوصيلات وفقًا لاحتياجات العميل المحددة. يتم فحص جميع أطواق الحفر بدقة قبل مغادرة المصنع للتأكد من أنها تلبي معايير API ومواصفات Grant Prideco. تتضمن عمليات التفتيش هذه عمليات تفتيش الأبعاد المرئية وعمليات التفتيش بالموجات فوق الصوتية للطول بالكامل لضمان أن كل طوق حفر يتمتع بأداء عالي الجودة.