چسبندگی فشار دیفرانسیل یکی از پرهزینهترین و قابل پیشگیریترین خطرات حفاری است که تخمین زده میشود 30 تا 40 درصد از کل حوادث گیر-لوله در سراسر جهان را به خود اختصاص دهد. هنگامی که یقه مته با دیواره سوراخ چاه در یک سازند نفوذپذیر با وزن گل بیش از حد متعادل تماس پیدا می کند، اختلاف فشار می تواند رشته را با نیروهای بیش از 100000 پوند برف در مقابل سازند بچسباند که نیاز به عملیات لکه گیری گران قیمت یا عملیات ردیابی جانبی دارد که هزینه هر رویداد بین 500،000 تا 2 میلیون دلار است. یقه های مته مارپیچی با هندسه شیار مارپیچ خود، راه حلی مکانیکی ارائه می دهند که سطح تماس با دیوار را به طور چشمگیری کاهش می دهد و این خطر را کاهش می دهد.
زمینه بازار و محرک های تقاضا
بازار جهانی یقه مته در سال 2025 تقریباً 1.05-1.24 میلیارد دلار ارزش داشت و پیش بینی می شود تا سال 2032 به 1.40-1.74 میلیارد دلار برسد و با رشد CAGR 4.2-5.0 درصدی رشد کند. یقه های مته شیاردار مارپیچی نشان دهنده یک زیربخش قابل توجه و رو به رشد است که با گسترش حفاری جهت و افقی در بازی های غیر متعارف هدایت می شود. تنها در حوضه پرمین، طولهای جانبی متوسط از 7500 فوت در سال 2020 به بیش از 12000 فوت در سال 2026 افزایش یافته است و مجموعههای سوراخهای پایینتر{16}}را در معرض خطرات مختلف چسبندگی در مناطق{17}بالا{17}تروایی قرار میدهند. دادههای صنعت نشان میدهد که یقههای مته مارپیچی در مقایسه با یقههای نرم از همان OD، تماس با دیوار را تا 40 درصد کاهش میدهند.
اصول طراحی و مزیت هیدرولیک
یقه مته مارپیچی China Vigor دارای سه شیار مارپیچ دست راست یکنواخت-در امتداد سطح بیرونی است که یک مسیر جریان پیوسته برای گردش گل حفاری ایجاد میکند. این طراحی سطح تماس بین طوقه و دیواره گمانه را تقریباً 40٪ کاهش می دهد و در عین حال اجازه می دهد گل آزادانه در اطراف بدنه لوله گردش کند تا فشار دیفرانسیل متعادل شود. کاهش وزن 4 تا 6 درصدی در مقایسه با یقه های مته گرد با قطر معادل، بار کلی رشته را بدون کاهش وزن-روی-قابلیت بیت، به حداقل می رساند. یقهها که از فولاد آلیاژی AISI 4145H در هر API Spec 7-1 ساخته شدهاند، به محدوده سختی 285–341 HBW و مقدار ضربه Charpy 40 فوت- پوند در دمای اتاق دست مییابند که در ۱۶ نقطه آزمایش در هر مقطع تأیید شده است.
کاهش گشتاور و درگ
در چاههای دسترسی طولانی، گشتاور و کشش محدودیتهای اصلی در دسترسی جانبی هستند. هندسه شیار مارپیچی ضریب اصطکاک چوبی-در رابط یقه-را به میزان 15 تا 25% کاهش میدهد که مستقیماً به نیازهای گشتاور سطح پایینتر تبدیل میشود. برای یک بخش افقی معمولی 10000-فوتی در یک سوراخ ۱۲.۲۵-اینچی با یقههای مته ۶.۷۵ اینچی، مدلسازی کاهش گشتاور سطحی ۱۲ تا ۱۸ درصد را در مقایسه با BHA یقهای صاف با وزن یکسان نشان میدهد. این کاهش، خطوط جانبی طولانیتر را بدون تجاوز از محدودیتهای گشتاور محرکه بالا امکانپذیر میکند، که به ویژه در شیلهای Bakken و Eagle Ford که بخشهای افقی معمولاً از 15000 فوت فراتر میرود، ارزشمند است.
اثر گرداب برای تمیز کردن سوراخ
شیارهای مارپیچی یک اثر گردابی در حلق ایجاد میکنند که حمل و نقل قلمهها را افزایش میدهد، بهویژه در چاههای با زاویه بالا و افقی که در آن نشست گرانشی بستر قلمهها را ایجاد میکند. آزمایش حلقه جریان آزمایشگاهی- نشان میدهد که یقههای مته مارپیچی راندمان حمل و نقل قلمهها را 20 تا 30 درصد در مقایسه با یقههای صاف با نرخ جریان معادل 800 تا 1200 گرم در دقیقه بهبود میبخشند. این تمیز کردن سوراخ بهبود یافته خطر چسبندگی مکانیکی ناشی از تجمع قلمه ها را کاهش می دهد، که دومین علت اصلی گیرکردن لوله پس از چسبندگی فشار تفاضلی است. در یک کمپین ۱۲-چاهی در مارسلوس شیل، اپراتورهایی که از یقههای مته مارپیچ استفاده میکردند، گیر کردن لولهها در مقایسه با سه حادثه در گروه افست با استفاده از یقههای صاف، صفر گزارش شد.
کاربرد در حفاری جهت دار
برای کاربردهای حفاری جهت دار و افقی، طراحی مارپیچ همچنین یک اثر چرخشی تثبیت کننده ایجاد می کند که کیفیت گمانه و کنترل جهت را بهبود می بخشد. China Vigor اندازههای OD را از 3-1/8 اینچ تا 11 اینچ با انواع اتصالات از NC23-31 تا 8-5/8 REG ارائه میکند که برنامههای کاربردی از اکتشاف باریک-چاله تا چاههای توسعه آبهای عمیق را پوشش میدهد. ریشههای نخ نورد سرد روی اتصالات API مقاومت در برابر خستگی را افزایش میدهند، در حالی که پوشش فسفات از نخها در برابر عناصر خورنده محافظت میکند و از تهوع در هنگام آرایش اولیه جلوگیری میکند. هر یقه با محافظهای نخ فولادی فشرده عرضه میشود و میتوان آن را با فرورفتگیهای لغزنده و آسانسور برای جابجایی ایمن در کف دکل سفارشی کرد.
برای اطلاعات بیشتر در مورد یقه های مته مارپیچ China Vigor و راه حل های BHA، لطفاً با info@vigorpetroleum.com تماس بگیرید یا با +0086 29 81161513. تماس بگیرید.
