A hiba, ami három különböző problémának tűnik, de nem az: A fúrórúd legrosszabb korróziós zónájában

Kérdezz meg egy fúrót, hogy miért romlott el egy csőillesztés, és három választ kapsz: "hi megrepedt, " "hi kimosódott, " vagy "hi szétvált." Három különböző leírás. Három különböző mentális kép. Három különböző hibaelhárítási út.

Íme egy dolog, amit senki sem mond el, amíg el nem végezte a kohászati ​​elemzést: ez a három meghibásodás ugyanaz a meghibásodás. Egy mechanizmus, három megjelenési forma. És a China National Petroleum Corporation cső alakú árucikkeket gyártó részlegének kutatása szerint ez az egy mechanizmus felelős az összes fúrórúd meghibásodásának 70%-áért.

A helyszín: Ahol a cső alakja megváltozik

Minden fúrócsőnek van egy belső törésvonala – egy megvastagodott szakasz mindkét végén, ahol a csőtest átmegy a szerszámcsatlakozásba. A belső átmérő egy kúpos átmeneten keresztül csökken. Ebben az átmenetben rejlik a probléma.

Miért ott? Két okból. Először is, ez egy geometriai folytonossághiány. A keresztmetszet megváltozik, a merevség megváltozik, és a feszültség a változásnál koncentrálódik. A fúrás kombinált terhelése – axiális feszültség, hajlítás, torziós rezgés – alatt az átmeneti zóna tapasztalja a legnagyobb lokális feszültséget a teljes kötésben.

Másodszor, ez egy áramlási diszkontinuitás. A fúrófolyadék felgyorsul, ahogy áthalad a keskenyebb belső furaton, és az áramlási minta turbulenssé válik az átmenetnél. A turbulens áramlás súrolja a felületet. Bármilyen védőbevonat, bármilyen korróziógátló film a leggyorsabban ott kopik le, ahol a felület már eleve a legsebezhetőbb.

Megjelenés: Repedés, kimosódás vagy elválás

A kudarc háromféleképpen nyilvánul meg, de a sorrend mindig ugyanaz.

Első szakasz: a repedés.Egy gödör alján kezdődik – egy apró korróziós gödör a belső felületen, közvetlenül az átmenetnél. A gödör egy feszültségkoncentrátor. Ciklikus terhelés alatt egy kifáradásos repedés keletkezik a gödör alján, és növekszik. Ebben a szakaszban a cső kívülről még rendben van. Csak belső vizsgálattal lehetne észrevenni.

Második szakasz: a kimosódás.A repedés áthatol a falon. A fúróiszap több ezer PSI nyomás alatt megtalálja a repedést, és átpréseli magát rajta. Az iszap áramlása a keskeny repedésen keresztül rendkívül gyors – elég gyors ahhoz, hogy erodálja a repedés falait, és lyukká szélesítse azt. Ez a "washout", amit a kezelők látnak: egy tűszúrásszerű szivárgás, amely hirtelen megjelenik és növekszik, miközben a nyomásmérőt figyeljük.

Harmadik szakasz: az elválás.Több kimosó furat csatlakozik. A közöttük lévő maradék acél nem bírja a terhelést. A csőalkatrészek. Egy olyan illesztés, ami az előző csatlakozásnál jól nézett ki, most két darabból áll, amelyek közül az egyik a fúrólyukban van.

A lényeg: mire egy kimosódást látunk, a repedés már ott van. A repedés pedig egy olyan gödörben keletkezett, ami korróziós helyként indult, amikor a csövet nedvesen tároltuk.

A kiváltó ok: Korrózió, ami a rackben történik

És itt jön az a rész, ami meglep mindenkit: a fúrócsövet végül szétszakító korrózió általában nem fúrás közben történik, hanem akkor, amikor a cső a fúróállványban van a munkák között.

Amikor egy illesztés kijön a furatból, a belsejét fúróiszap és formációs folyadék borítja. Ez a maradvány korrozív hatású – kloridok, szulfidok, szerves savak, oldott oxigén. Ha a cső tisztítás nélkül egyenesen a fogaslécbe kerül, ez a maradvány a furatban marad. Szárítja, koncentrálja és megtámadja az acélt.

A belső felület a zúzódásos átmenetnél különösen sérülékeny, mivel a belső bevonat – ha van ilyen a csőnek – jellemzően már vékony vagy hiányzik, amit a fúrás során fellépő turbulencia lekoptat. Csupasz acél, korrozív maradványokkal bevonva, oxigénnek kitéve. Ez egy nyitott áramkörű korróziós cella. Nem áll meg, amíg a cső vissza nem kerül a furatba, amikorra a gödrösödés már elkezdődött.

A működő megelőzés

A feszültségkoncentrációt az átmenetnél nem lehet kiküszöbölni – ez a cső kialakításának velejárója. A fúrófolyadék korróziós potenciálját sem lehet kiküszöbölni – az a folyamat velejárója. Amit viszont szabályozni lehet, az az, hogy a cső tiszta és száraz állapotban kerül-e tárolásra.

Az eljárás egyszerű, de ritkán követik teljeskörűen: a cső belsejét át kell mosni, mielőtt felakasztják. Édesvizes öblítés a fúrófolyadék maradványainak eltávolítására. Ezután szárítás – sűrített levegővel kell a furaton keresztül szárítani, amíg már nem jön ki belőle víz. Hosszú távú tárolás esetén belső konzerváló olaj bevonat. A végeket le kell fedni.

A tisztán és szárazon tárolt csövekben nem alakul ki az a gödrösödés, amelyből repedés lesz, majd kimosódás, ami végül elszakadás. A szennyezetten és nedvesen tárolt csövek előre terhelik saját meghibásodásukat.

Az észlelés

Miután egy cső üzembe kerül, a belső gödrösödés az átmenetnél csak vizsgálattal észlelhető. A hagyományos külső vizsgálat nem mutatja ezt – a kár a belső rajzon van. A mágneses fluxus szivárgás (MFL) vizsgálata a gödrösödésből eredő falveszteséget mutatja ki. Az elektromágneses vizsgálat a repedéseket mutatja ki. Egyik sem tökéletes az átmeneti zónában, ezért az ellenőrzési programok jellemzően több módszert alkalmaznak, és a belső ellenőrzést az üzemórák, nem pedig a látható állapot alapján ütemezik.

A kívülről rendben lévő cső és az átmeneti zónában lévő részek nem rejtélyes meghibásodás voltak. Egy hónapok óta kialakuló korróziós hiba volt, amely láthatatlan volt bárki számára, aki nem kereste.

A nagy kép

A fúróvezeték meghibásodásainak 70%-a, egy helyszín, egy mechanizmus, egy megelőzhető kiváltó ok. A repedés, a kimosódás és az elválás mind ugyanaz a történet, csak más-más hangerővel. A történet egy nedves csővel kezdődik a fogaslécben, és egy horgászmunkával, valamint egy elveszett lyukkal végződik.

A javítás nem jobb csőminőséget vagy agresszívabb ellenőrzési programot jelent – ​​bár mindkettő segít. A javítás egy tárolási fegyelem, amely elismeri, hogy a cső belseje ugyanolyan fontos, mint a külseje, és az átmeneti zóna a legfontosabb. Tisztítsd meg. Szárítsd meg. Védd. A cső elvégzi a többit.