بناء آبار النفط: الغلاف والأنابيب

الغلاف عبارة عن سلسلة من الأنابيب الفولاذية التي يتم إدخالها في بئر نفط محفورة لتثبيت البئر، وإبعاد الملوثات والمياه عن تيار النفط، ومنع النفط من التسرب إلى المياه الجوفية.يتم تركيب الغلاف في طبقات، في أقسام ذات قطر متناقص يتم ربطها معًا لتكوين سلاسل غلاف.الأنواع الخمسة لسلسلة الغلاف هي غلاف الموصل، والغلاف السطحي، والغلاف المتوسط، وبطانة الغلاف، وغلاف الإنتاج.

عادة ما يتم تصنيع الغلاف من الفولاذ الكربوني، ولكن باعتباره المكون الهيكلي الأساسي للبئر، فإن درجة الفولاذ المستخدم في صنع الغلاف، ومواصفات المادة النهائية، مهمة جدًا.

تتبع معظم الدول معايير معهد البترول الأمريكي (API) لتصميم وتصنيع واختبار ونقل أغلفة النفط والغاز المستخدمة في الآبار التي سيتم تكسيرها هيدروليكيًا.وفقًا لعمليات التكسير الهيدروليكي الخاصة بـ API - إرشادات بناء الآبار وسلامتها، يجب أن يلبي الغلاف المتطلبات الصارمة للضغط والتوتر والانهيار ومقاومة الانفجار والجودة والاتساق.يجب أن يتحمل غلاف البئر ضغط التكسير الهيدروليكي وضغوط الإنتاج وظروف التآكل.يجب أن يفي الغلاف المستخدم أو المجدد بنفس متطلبات أداء واجهة برمجة التطبيقات (API) مثل الغلاف الجديد.

بمجرد وضع الغلاف في مكانه، يتم تمرير الأنابيب داخل الغلاف لنقل النفط أو الغاز.كلاهماالغلاف والأنابيبيتم تصنيعها بأقطار معينة وسمك الجدار.

تحدد API عمليات اللحام الكهربائي أو السلس لتصنيع الأنابيب.يتم تعريف الأنابيب غير الملحومة على أنها منتج أنبوبي من الفولاذ المطاوع مصنوع بدون وصلة ملحومة.يتم تصنيعه من الفولاذ المشغول على الساخن أو، إذا لزم الأمر، عن طريق التشطيب البارد للمنتج المشغول على الساخن لإنتاج الشكل والأبعاد والخصائص المطلوبة.بسبب طبيعة التصنيع، قد يكون المقطع العرضي لمنطقة جدار الأنابيب غريب الأطوار قليلاً والأنابيب بيضاوية قليلاً وليست مستقيمة تمامًا.

تحتوي الأنابيب الملحومة كهربائيًا على خط طولي واحد يتكون من المقاومة الكهربائية أو اللحام بالحث الكهربائي دون إضافة معدن حشو.يتم ضغط الحواف المراد لحامها معًا ميكانيكيًا، ويتم توليد الحرارة اللازمة للحام من خلال مقاومة تدفق التيار الكهربائي.تتم معالجة وصلة اللحام للأنبوب الملحوم كهربائيًا بالحرارة بعد اللحام إلى درجة حرارة لا تقل عن 1000 درجة فهرنهايت أو تتم معالجتها بحيث لا يبقى مارتنسيت غير مخفف.

يتم إنتاج الأنابيب الملحومة الحلزونية والطولية المستخدمة في نقل البترول من العمل الساخن ويتم تصنيعها عن طريق لف الفولاذ إلى شرائح أو صفائح رفيعة.يحدث الدرفلة على الساخن عند درجات حرارة عالية جدًا، أعلى من درجة حرارة إعادة بلورة المادة، مما ينتج فولاذًا قابلاً للطرق يمكن تشكيله في مجموعة متنوعة من الأشكال.يتم تصنيع الفولاذ المشكل على البارد عن طريق التشكيل باللف، وهي عملية تشكيل معدنية يتم فيها ضغط صفيحة معدنية من خلال زوج من اللفات لتقليل السُمك وزيادة القوة وتحسين تشطيب السطح.

توفر مقاييس سماكة المعدن عبر الإنترنت الخاصة بمصانع الدرفلة على الساخن والبارد قياسات دقيقة وفي الوقت الفعلي لضمان تلبية المنتجات النهائية للمواصفات الدقيقة للبيئة التي تعمل فيها.تعد أجهزة قياس الأشعة السينية هي التقنية المثالية لقياس السُمك لتوفير السرعة والدقة المطلوبة لتشغيل مطحنة الدرفلة على الساخن أو البارد.توفر أنظمة الاستشعار القائمة على الأشعة السينية قياسات دقيقة للغاية للسرعة العالية/الضوضاء المنخفضة، مما يسمح للمنتجين بتحقيق وفورات في المواد وتحسين الجودة.