จุดรวมของความเครียด
ปลอกคอสว่านและท่อเจาะต้องรับแรงเครียดต่างๆ ระหว่างการเจาะ แต่จุดที่ความเค้นกระจุกตัวกันจะแตกต่างกันระหว่างส่วนประกอบทั้งสอง ปลอกเจาะซึ่งมีผนังหนาและแข็ง จะรับความเค้นกระจุกตัวกันที่จุดเชื่อมต่อและลักษณะพื้นผิวเป็นหลัก การเชื่อมต่อแบบเกลียวระหว่างส่วนปลอกเจาะจะเสี่ยงต่อความเค้นกระจุกตัวเป็นพิเศษเนื่องจากความไม่ต่อเนื่องทางเรขาคณิตของส่วนเหล่านี้ พื้นที่เหล่านี้มีแนวโน้มที่จะเกิดรอยแตกร้าวจากความล้า โดยเฉพาะภายใต้สภาวะการรับน้ำหนักแบบเป็นรอบ
ในทางตรงกันข้าม ท่อเจาะมีการกระจายความเค้นที่สม่ำเสมอมากขึ้นตลอดความยาว อย่างไรก็ตาม ท่อเจาะยังคงไวต่อความเค้นที่จุดบางจุด ข้อต่อของเครื่องมือซึ่งเป็นจุดที่ท่อเชื่อมต่อกันเป็นจุดที่ความเค้นหลักจะรวมตัว ข้อต่อเหล่านี้จะมีระดับความเค้นสูงเนื่องจากพื้นที่หน้าตัดที่เปลี่ยนแปลงไปและการมีการเชื่อมต่อแบบเกลียว
ความแตกต่างที่สำคัญอีกประการหนึ่งในจุดรวมแรงดึงนั้นเกี่ยวข้องกับฟังก์ชันที่เกี่ยวข้องในชุดประกอบการเจาะ ปลอกเจาะได้รับการออกแบบมาเพื่อรับน้ำหนักบนหัวเจาะและรักษาให้รูเจาะตรง ส่งผลให้ต้องรับแรงอัดและโมเมนต์ดัดที่สูงขึ้น โดยเฉพาะบริเวณใกล้ฐานของชุดดอกสว่าน ซึ่งอาจส่งผลให้เกิดการรวมแรงดึงในบริเวณที่ปลอกเจาะสัมผัสกับผนังรูเจาะหรือเกิดการด็อกเลกรุนแรง
ท่อเจาะมักใช้สำหรับส่งแรงบิดและแรงดันของไหล ท่อเจาะจะรับแรงดึงที่ส่วนบนของสายเจาะ และต้องรับแรงดัดแบบวนซ้ำเนื่องมาจากการหมุน ดังนั้น จุดรวมแรงในท่อเจาะจึงมักสัมพันธ์กับบริเวณที่มีความโค้งสูงหรือบริเวณที่ท่อรับโมเมนต์ดัดอย่างมีนัยสำคัญ
สภาพพื้นผิวก็มีผลต่อความเข้มข้นของความเครียดเช่นกัน ปลอกเจาะซึ่งหนากว่าและแข็งแรงกว่า จึงไม่ไวต่อความเสียหายที่พื้นผิวจากการจัดการและการขนส่ง อย่างไรก็ตาม ความไม่สมบูรณ์แบบของพื้นผิวหรือหลุมกัดกร่อนใดๆ อาจทำหน้าที่เป็นจุดรวมของความเครียดได้ ท่อเจาะซึ่งมีผนังบางกว่า เสี่ยงต่อความเสียหายที่พื้นผิวมากกว่า ซึ่งอาจทำให้เกิดจุดรวมของความเครียดเฉพาะที่ตามตัวท่อ
จุดแตกหัก: ปลอกเจาะเทียบกับท่อเจาะ
จุดแตกหักแตกต่างกันไปตามรูปทรง สภาวะการรับน้ำหนัก และคุณสมบัติของวัสดุที่แตกต่างกัน ปลอกสว่านซึ่งหนากว่าและแข็งกว่า มักมีจุดแตกหักที่หรือใกล้กับจุดเชื่อมต่อ จุดเชื่อมต่อแบบเกลียว โดยเฉพาะเกลียวที่เข้าที่ครั้งสุดท้าย เป็นตำแหน่งทั่วไปที่รอยแตกร้าวจากความล้าจะเริ่มต้นและแพร่กระจาย เมื่อความเค้นแบบวงจรสะสม รอยแตกร้าวเหล่านี้อาจขยายตัวและนำไปสู่การแตกหักในที่สุด
พื้นผิวรอยแตกมักแสดงลักษณะทั้งของความล้าและความล้มเหลวจากการรับน้ำหนักเกิน ส่วนความล้าของรอยแตกมักจะเรียบและมีรอยชายหาดหรือรอยแตกลาย ซึ่งบ่งบอกถึงลักษณะที่ค่อยๆ เติบโตของรอยแตก
ในทางตรงกันข้าม ท่อเจาะมักจะมีจุดแตกที่กระจายตัวมากขึ้นตามความยาว แม้ว่าข้อต่อของเครื่องมือจะเป็นจุดสำคัญที่ทำให้เกิดการแตกหักเนื่องจากความล้า แต่ตัวท่อเองก็อาจเกิดการแตกหักได้เช่นกัน โดยเฉพาะอย่างยิ่งในบริเวณที่ท่อต้องรับแรงดัดสูงหรือบริเวณที่ความเสียหายที่พื้นผิวทำให้เกิดจุดรวมแรง
กลไกการแตกร้าวในท่อเจาะมักเกี่ยวข้องกับการเกิดรอยแตกร้าวเล็กๆ บนพื้นผิวด้านนอก ซึ่งจะแพร่กระจายเข้าด้านใน กระบวนการนี้ได้รับอิทธิพลจากลักษณะวงจรของแรงที่เกิดขึ้นระหว่างการเจาะ เช่น การหมุน แรงดึง และการดัด เมื่อรอยแตกร้าวมีขนาดใหญ่ขึ้น พื้นที่หน้าตัดที่มีประสิทธิภาพของท่อจะลดลง ซึ่งท้ายที่สุดแล้วอาจนำไปสู่ความล้มเหลวโดยสมบูรณ์
Vigor จะมอบโซลูชันที่เชื่อถือได้ให้กับคุณ โปรดติดต่อเราได้ที่info@vigorpetroleum.com
