Stress koncentrationspunkt
Borekraverog borerør udsættes for forskellige belastninger under boreoperationer, men spændingskoncentrationspunkterne er forskellige mellem de to komponenter. Borekraver, der er tykvæggede og stive, oplever spændingskoncentration primært ved deres forbindelser og overfladetræk. Gevindforbindelserne mellem borekravesektioner er særligt sårbare over for spændingskoncentrationer på grund af deres geometriske diskontinuiteter. Disse områder er tilbøjelige til udmattelsesrevneinitiering, især under cykliske belastningsforhold.
I modsætning hertil har borerør en mere ensartet spændingsfordeling langs deres længde. De er dog stadig modtagelige for stresskoncentration på visse punkter. Værktøjssamlingerne, hvor rørsektionerne er forbundet, er de primære spændingskoncentrationspunkter. Disse samlinger oplever høje spændingsniveauer på grund af ændringen i tværsnitsareal og tilstedeværelsen af gevindforbindelser.
En anden væsentlig forskel i spændingskoncentrationspunkter er relateret til deres respektive funktioner i borekonstruktionen. Borekraver er designet til at give vægt på boret og opretholde et lige borehul. Som et resultat oplever de højere trykspændinger og bøjningsmomenter, især nær bunden af borestrengen. Dette kan føre til spændingskoncentration i områder, hvor borekraven kommer i kontakt med borehulsvæggen eller oplever alvorlig dogleg-sværhed.
Borerør bruges derimod primært til at overføre moment og væsketryk. De oplever trækspændinger i de øvre sektioner af borestrengen og er udsat for cykliske bøjningsspændinger på grund af rotation. Som følge heraf er spændingskoncentrationspunkter i borerør ofte forbundet med områder med høj krumning, eller hvor røret oplever betydelige bøjningsmomenter.
Overfladetilstanden spiller også en rolle for stresskoncentrationen. Borekraver, der er tykkere og mere robuste, er mindre modtagelige for overfladeskader fra håndtering og transport. Imidlertid kan enhver overfladefejl eller korrosionshuller fungere som spændingskoncentrationspunkter. Borerør er med deres tyndere vægge mere sårbare over for overfladeskader, som kan skabe lokale spændingskoncentrationsområder langs rørkroppen.
Brudpunkt: borekrave vs borerør
Brudpunkterne adskiller sig på grund af deres distinkte geometrier, belastningsforhold og materialeegenskaber. Borekraver, der er tykkere og mere stive, udviser typisk brudpunkter ved eller nær deres forbindelser. De gevindforsynede forbindelser, især det sidste gevind i indgreb, er almindelige steder for udmattelsesrevneinitiering og -udbredelse. Efterhånden som cykliske spændinger ophobes, kan disse revner vokse og i sidste ende føre til fuldstændig brud.
Dens brudoverflade viser ofte karakteristika for både træthed og overbelastningsfejl. Udmattelsesdelen af bruddet er typisk glat og viser strandmærker eller striber, hvilket indikerer den progressive karakter af revnevækst.
Borerør har derimod tendens til at have brudpunkter, der er mere fordelt langs deres længde. Selvom værktøjssamlingerne forbliver kritiske områder for udmattelsesfejl, er selve rørlegemet også modtageligt for brud. Dette gælder især i områder, hvor røret oplever høje bøjningsspændinger, eller hvor overfladeskader har skabt spændingskoncentrationspunkter.
Brudmekanismen i borerør involverer ofte initiering af små revner på den ydre overflade, som så forplanter sig indad. Denne proces er påvirket af den cykliske natur af de belastninger, der opleves under boreoperationer, herunder rotation, spænding og bøjning. Efterhånden som revnen vokser, reducerer den rørets effektive tværsnitsareal, hvilket i sidste ende fører til fuldstændig fejl.
Vigor vil give dig en pålidelig løsning. Kontakt os venligst påinfo@vigorpetroleum.com
