Бороздки на участке, захватываемом клиньями

Тип: С

Основание: Условный допуск на износ

Требования: Премиум класс и Премиум класс с пониженным показателем TSR: < 10% от толщины прилегающей стенки

Класс 2: < 20% от толщины прилегающей стенки

Исходные документы: DS-1™: Таблица 3.5.1, «Практические рекомендации 7G института АНИ»: Таблица 24. (DS-1™ и «Практические рекомендации 7G института АНИ» предъявляют идентичные требования.)

Воздействие: Бороздки на захватываемых клиньями участках являются местом сосредоточения напряжения и ускоряют образование усталостных трещин при каждом вращении трубы, за исключением случаев, когда труба расположена абсолютно прямо.

Корректировка: Не рекомендуется устанавливать больший допуск на глубину бороздки. Негативное воздействие бороздки увеличивается экспоненциально возрастающей нагрузке. Бороздки, наличие которых допустимо в соответствии с требованиями, предусмотренными для Премиум класса, могут все же привести к возникновению серьезных проблем при эксплуатации трубы под высоким циклическим напряжением. Следовательно, если бурильная труба эксплуатируется на участках скважины с высокой интенсивностью искривления, особенно в системах с промывкой буровым раствором на водной основе, пользователю необходимо провести тщательную оценку и установить более жесткие требования к глубине бороздки. Поскольку для определения данного допуска отсутствуют какие-либо методы расчетов, пользователь должен сделать допуск минимальным, при этом обеспечив необходимый уровень проходки для бурения скважины. Если предполагается эксплуатация трубы, на которой глубина бороздки составляет чуть меньше 10 процентов от толщины прилегающей стенки, необходимо принять все меры, которые позволят эксплуатировать трубу на участке скважины с невысокими циклическими нагрузками.

Комментарии: Коррозионная активность бурового раствора, коэффициент образования трещин, фактический уровень напряжения и другие важные параметры, совокупность которых определяет усталостную стойкость оборудования, почти никогда не известны в определенной ситуации. Следовательно, определение степени воздействия конкретной бороздки на захватываемом клиньями участке на усталостную стойкость трубы не представляется возможным. Несмотря на это можно провести некоторые обобщения. На рисунке 6.3 отображена проблема возникновения бороздок на захватываемых клиньями участках труб. На вставке показана модель конечных элементов для допустимой 10-процентной бороздки. Рассматриваемая бороздка увеличивает напряжение примерно на 80% в смоделированных условиях растяжения/кручения. График показывает, что воздействие данной бороздки на усталостную стойкость трубы может варьироваться от отсутствия эффекта вообще до уменьшения усталостной прочности на 80-90 процентов. Фактическое воздействие не поддается оценке, поскольку зачастую неизвестны свойства материалов и условия напряжения. Однако, единственное, что известно наверняка, это то, что любая надсечка или бороздка сократит усталостную стойкость оборудования под воздействием определенных условий. При эксплуатации в условиях высокого напряжения или при применении коррозионных буровых растворов, необходимо минимизировать или вообще предотвратить возникновение бороздок на бурильной трубе.

Механизм: Усталостный излом

Инспекция: Визуальный осмотр трубы, Электромагнитный контроль 1, Электромагнитный контроль 2, FLUT 1, FLUT 2, Магнитопорошковая дефектоскопия захватываемых клиньями участков / высадок, Ультразвуковой контроль захватываемых клиньями участков / высадок

Дата добавления: 2015-07-20