مروری بر خستگی رشته حفاری، تعیین برنامه بازرسی و شناسایی ناتوانی خستگی

خستگی به عنوان دلیل اصلی ناتوانی اجزا رشته حفاری شمرده می شود. ناتوانی خستگی یکی از مشکلات پرهزینه در عملیات حفاری چاه های نفت و گاز است که ممکن است علاوه بر اینکه باعث ایجاد وقفه­های طولانی عملیات حفاری گردد، منجر به افزایش هزینه ی مانده یابی و حتی در برخی موارد از دست­رفتن چاه شود. ناشناخته بودن برخی از پارامتر­های موثر بر خستگی مانند کیفیت متریال و ساخت قطعات، فرکانس بارگذاری و شرایط عملیات موجب پیچیدگی موضوع خستگی و تخمین نادرست عمر کارکرد قطعات می گردد. در بخش اول این مقاله پارامتر­های موثر بر خستگی اجزا رشته حفاری بررسی می­گردد. در بخش دوم، تعیین برنامه بازرسی دوره­ای رشته حفاری توضیح داده شده است. در این بخش استفاده از روش­های سنتی مانند ساعت کارکرد یا متراژ حفاری با معیار آسیب خستگی تجمعی­ جهت تعیین فواصل بازرسی دوره­ای مقایسه گردیده است. نشان­داده می­شود تقریب عمر خستگی با روش­های تنش-عمر، کرنش-عمر و مکانیک شکست جهت تعیین آسیب خستگی قابل انجام است. همچنین مشخص می­شود استفاده از معیار آسیب خستگی تجمعی که در استاندارد API ارائه گردیده در برخی موارد مانند محیط­های غیر­خورنده و تنش­های پایین، غیرمحافظه کارانه و در محیط­های خورنده و تنش بالا محافظه کارانه است که دلیل آن، روش محاسبه عمر خستگی به کار گرفته شده و فرضیات اولیه بوده است در حالی که استفاده از روش مکانیک شکست بر مبنای شروع و گسترش ترک، یک راه حل عملی برای تعیین فواصل بازرسی و جلوگیری از ناتوانی خستگی را نتیجه می دهد. همچنین، در بخش سوم به روش های شناسایی ناتوانی خستگی پرداخته شده و اقدامات اصلاحی به منظور کاهش این آسیب توضیح داده می­شود.

Keywords:

خستگی , رشته حفاری , بازرسی دوره ای , آسیب خستگی تجمعی