Fagstoff

Vektrør (drill collars)

Publisert: 12.04.2016, Oppdatert: 07.03.2017
  • Innbygg
  • Enkel visning
  • Lytt til tekst
  • Skriv ut

Sentralt i emnet:

  • Vektrør gir vekt på borekronen (WOB).
  • Vektrørene utsettes for kompresjonskraft under boring.
  • Vektrør omtales som drill collars, og vi skriver DC.

Vektrør med spiralformet utside. Foto.Vektrør (drill collar)

Vektrør brukes i nedre del av borestrengen, i det som kalles Bottom Hole Assembly (BHA) til å gi vekt på borekronen og redusere belastning på borestrengen. Vektrør er borerør som er utformet slik at de er flere ganger tyngre per meter enn vanlige borerør.

Vektrør (drill collars)

Vektrør heter drill collars på engelsk og kjennes ved forkortelsen DC. Vektrørene er borerør som brukes til å tilføre vekt på borekronen, slik at tennene på borekronen klarer å kutte formasjonen under boring. Vektrør gir best effekt ved boring i vertikal seksjon.

Utforming

Vektrør er slik utformet at de veier mye mer per meter enn vanlige borerør. Veggene i vektrør (godset) er tykkere enn i borerør, og det gjør den indre diameteren mindre.

Sammenligning:

5" borerør veier ca. 31–43 kg/m

5" vektrør veier ca. 70–125 kg/m

Vektrørene har lik ODOD (Outer Diameter). Diameteren måles på tvers i enden av røret, inkludert rørgodset. i hele rørlengden bortsett fra der elevatoren og slipset skal ta tak. Noen vektrør er glatte på overflaten, mens andre har en utfrest spiral rundt utsiden av rørene. Sprialformen reduserer faren for differensiell fastkjøring av borestrengen, siden den får mindre kontaktflate mot brønnveggen. Spiralen gir også en god passasjevei for borevæske og kaks som er på vei opp i ringrommet mellom vektrørene og brønnen. Vektrør med spiral. Illustrasjon.Spiralvektrør (DC) 

Størrelsen på rørene angis av ytre diameter på røret. For å finne tekniske data og vekt per meter rør må man vite både OD og IDID (Inner Diameter). Diameter målt innvendig i et rør eller en sylinder (hull).. Da kan man slå opp i Drilling Data Handbook for å finne mer informasjon om røret.

De vanligste størrelsene som brukes på norsk sokkel, er i området 5" til 6 5/8", men både større og mindre vektrør er normalt. For å klassifisere et vektrør må man vite ytre diameter (OD) og indre diameter (ID), for eksempel 6 ¾” x 3”. Gjengene som brukes på vektrør, passer sammen med gjengene på borerør (DP) og tunge borerør (HWDP).

Borestreng med vektrør. Illustrasjon.BHA med DC

Bruksområde

Riktig vekt på borekronen (WOB) oppnås ved å bruke vektrør. Vi beregner hvor mange vektrør som er nødvendig ut fra en enkel formel. Antall vektrør i BHA avhenger av hvor mye vekt borekronen må ha for å gi en effektiv boring, og hvor borestrengens nøytralpunktBorestrengens nøytralpunkt er der strengen hverken har strekk- eller kompresjonskrefter. Nøytralpunktets plassering kan beregnes ved å ta hensyn til vekt på borestrengen, vekt som settes ned på borekronen, oppdrift i borevæsken og vinkel på brønnen. skal ligge.

Vekten fra vektrørene og motstanden borestrengen møter i formasjonen, gjør at borestrengen nederst blir utsatt for kompresjonskrefter. Strekkreftene som virker i borerørene som henger fra top drive (hookload), og kompresjonskreftene som virker mot borekronen, møtes i et nøytralpunkt (NP). Det er viktig at borestrengen settes sammen på en slik måte at nøytralpunktet blir liggende i vektrørseksjonen som tåler kompresjonskreftene.

 

Beregne nødvendig lengde med vektrør:

 

LDC = 105·WOBcosα·FNP·WDC·k

 

WOB = vekt på borekronen (tonn)

α = brønnens vinkel

FNP = plassering av nøytralpunktet i vektrørene fra bunn (prosent)

WDC = vekt per meter vektrør (kg/m)

k = oppdriftsfaktor i borevæsken

 

 

Ikke-magnetiske vektrør

Det brukes ikke-magnetiske vektrør (non-mag drill collars) for å unngå magnetiske forstyrrelser på måleutstyr, f.eks. MWD-utstyr, i BHA. Non-mag vektrør (NMDC) består av umagnetisk stål eller monelmetall og er blanke og glatte i overflaten, uten utfreste spiraler. NMDC brukes kun i nærområdet til måleutstyret i BHA.

Fordeler og ulemper med vektrør

Vektrør tar opp det meste av belastningen som borestrengen utsettes for under boring. Det gjør at borestrengen varer lenger og boreaktiviteten får økt effektivitet. Vektrørene bidrar til at de vanlige borerørene (DP) ikke utsettes for kompresjonskraften fra boreoperasjonen.

Den begrensede indre diameteren i røret skaper høyere trykktap (friksjon) på pumpetrykket.
Den store ytre diameteren på vektrørene gjør at borestrengen er godt sentrert i hullet nær borekronen.

Vektrørene er for tunge til å brukes i horisontalboring. Der vil de kun virke som lodd mot bunnen av hullet. Ved boring av horisontale brønner brukes ikke vektrør i nedre del av BHA fordi det vil gjøre at borestrengen hele tiden presses ned i lavsiden i hullet og gir vanskelige boreforhold. I horisontalbrønner kan tunge borerør (heavy weight drill pipe) erstatte vektrørenes oppgave.