مقدمه
لوله حفاری(Drill Pipe) مهمترین قسمت از ساق یا رشته حفاری است که عمل انتقال حرکت به مته را انجام می دهد.
علاوه بر لوله های حفاری لوله های وزنه (Drill collar) نیز در انتهای ساق یا رشته حفاری قرار می گیرند که وزن لازم روی مته را تامین می کنند و همچنین باعث کشیدگی رشته لوله های حفاری میشود.
همچنین طوفه های (Subs) مختلف در رشته حفاری وظایف خاصی برعهده دارند. در زیر به طور مختصر راجع به علامت گذاری وشناسایی لوله های حفاری و وزنه صحبت شده است.
عکسی از لوله های حفاری و لوله های وزنه در جلو آنها چیده شده.





لولة حفاری
لوله های حفاری از دو قسمت تیوب و ابزار پیوند تشکیل شده اند.





تیوب لوله حفاری توسط اندازه قطر بیرونی آن, اندازه وزن- پوند (lbf) بر واحد طول- فوت (ft) و درجه شرح داده می شود .
برای مثال برای لوله 2/1-4 - 16.6 - E قطر بیرونی تیوب به اندازه 2/1-4 in است.
فهرست علائم :
مشروح :
قطر بیرونی اسمی : 2/1-4
وزن برفوت اسمی : 16.6
( وزن ابزارهای پیوند را شامل نمی شود چرا که در آن حالت « وزن تنظیم شده » نامیده می شود و در محاسبات طراحی استفاده می شود )
E = درجه ، که نشاندهنده استحکام تسلیم تیوب می باشد.
طبقه بندی بر اساس کلاس لوله :
لوله های حفاری بر اساس طول مدت کارکرد پس از مدتی فرسوده شده و ضخامت دیواره آنها تغییر می کند چون قیمت هر شاخه لوله حفاری بسیار بالاست آنها را براساس ضخامت لوله کلاسه بندی کرده و مشخص می کنند.
ضخامت لوله کلاس برتر از ضخامت لوله جدید تا ضخامت لوله ای که ضخامت باقی مانده آن از 80 درصد لوله اصلی کمتر نشده باشد را شامل میشود.
کلاس 2ـ حدودش از کاهش 80 درصد کلاس برتر تا کوچکتر نبودن از 70 درصد ضخامت لوله اصلی می باشد .
کلاس 3 ـ عیبها یا ضایعات ضخامت دیواره هنگامی که فراتر از کلاس 2 باشد را پوشش می دهد .
کلاس برتر در محل استفاده با دو نوار سفید رنگ ، کلاس 2 با یک نوار زرد و کلاس 3 با یک نوار نارنجی شناخته می شوند . بطوریکه این کدگذاری رنگی موجب شده است که گاهی اوقات لوله کلاس 2 بعنوان مثال به نام لوله زرد و همین طور کلاس برتر به لوله سفید شناخته شود.
قسمت دیگری از فهرست علائم و اختصارات که می تواند به واژه های لوله حفاری اضافه شود فهمیدن باز هم بیشتر درمورد مشخصات و صفات ممیزه فیزیکی آن می باشد. چنانکه درابتدا توضیح داده شد ، E در تعریف منسوب می شود به درجه تیوب ، که در حقیقت « استحکام تسلیم » تیوب است. همه لوله های حفاری یک درجه بندی ازیکی از درجات G , X , E یا S دارند.
اندازه ضخامت دیواره اسمی به همراه درجه سختی لوله ها تعیین کننده مقادیر استحکام نسبی طراحی مهندسی است. به عنوان مثال یک اتصال 4 1/2-16.6-E کلاس ممتاز استحکام کششی بمراتب کوچکتری از یک اتصال 2/1-4-20.0-S کلاس ممتاز دارد.
برجستگی لوله حفاری(Upset) قسمت انتهای لوله است که جهت اتصال به قسمت ابزار پیوند لوله حفاری مقداری ضخیمتر ساخته می شود این برجستگی می تواند به صورت در داخل لوله یا قسمت خارج لوله باشد.
در تشریح مشخصات یک اتصال لوله ، اضافه کردن مشخصات برجستگی لوله به تشریح مفصل تر مطابق با علامت گذاری ذیل می انجامد :
1/2-4 -16.6 - E - I.E.U - Premium class
که نشان دهنده یک اتصال لوله کلاس ممتاز با قطر بیرونی4 -1/2 اینچ ، با وزن اسمی 16.6 پاند بر فوت ، ضخامت دیواره0/337 الی 0/270 اینچ و استحکام تسلیم 75,000 پام و با برجستگی داخلی ـ خارجی است. طول طبیعی قابل قبول اتصال لوله 30-/+ فوت می باشد. یک اتصال لوله با طول بین27 تا30 فوت ، اتصال رتبه II نامیده میشود. بیشتر دستگاه های حفاری برای کار با یک ، دو یا سه اتصال رتبه II ، که تشکیل یک لوله حفاری (Stand) را می دهند ، طراحی شده اند.
در مقابل ، طول لوله جداری معمولا بین 38 الی 45 فوت می باشد که رتبهIII نامیده می شود. اکنون می دانیم طریقه نمایش اطلاعات یک اتصال لوله به شکل ذیل است:
1/2-4 -16.6 - E - I.E.U - Premium class - Range II
ابزار های پیوند (Tool joint)



ابزار های پیوند قسمتهای رزوه شده انتهای لوله حفاری هستند که برای اتصال دو یا چند لوله حفاری به یکدیگر در انتهای تیوب با جوشکاری خیلی خاص اصطکاکی متصل میشوند. ابزارهای پیوند توسط مشخصات قسمت رزوه شده آنها نامگذاری می شوند.API ابزارهای پیوند را طبقه بندی کرده و نامگذاری خاصی به آنها اختصاص داده است که شامل حروف NC -Numbered Connection به معنی اتصال شماره گذاری شده ، و مقدار عددی بعد از آن است. برای اتصال4 1/2-16.6-E لوله حفاری نیازمند یک پیوند پذیرفته شده معمول آن NC 46 می باشد. در گذشته در طی مراحل پیشرفت و گسترش لوله های حفاری و ابزارهای پیوند شماره NC 46 به ابزار پیوند 2/1-4 - X H نسبت داده می شد. 2/1-4 اندازه لوله را مشخص می کرد که ابزار پیوند به آن متصل می شد و XHهم نوع یا شیوه برجستگی لوله را شرح می داد. پس از آن زمان 2/1-4 - XH کنار گذاشته شد و به جای آن NC46 جایگزین شد. همچنین در طی آن پیشرفت شکل رزوه اندکی اصلاح پیدا کرد که سبب تغییر نام شد.
ابزارهای پیوند همچنین بدلیل اینکه از قطر بیرونی بواسطه فرسودگی و سائیدگی کاسته می شود در کلاس هایی دسته بندی می شوند. از آنجائیکه قطر بیرونی و درونی با ابعاد گوناگونی ساخته می شوند (سعی می شود تا استحکام پیچشی ابزار پیوند با تیوب یکی باشد). عموماً گفته می شود استحکام کششی ابزار پیوند دو برابر تیوب لوله حفاری است و در محاسبات طراحی رشته حفاری مطرح نمی گردد. هر چند ، گشتاور اتصال لوله ها بعنوان ملاحظات طراحی باید مد نظر قرار داشته باشد.
نمونه معرفی کامل اتصال لوله حفاری عبارت است از :
1/2-4 -16.6 - E - I.E.U – NC 46 - Range II - Premium class
این فهرست علائم و اختصارات مشخصات ابعادی لوله حفاری و ابزارهای پیوند را شرح می دهد و در محاسبات و طراحی های رشته حفاری به آن رجوع خواهد شد.
لوله های وزین حفاری :
شکل لوله وزنه به همراه مته



لوله های وزین حفاری در رشته حفاری برای اعمال فشار به مته استفاده می شوند. طول لوله وزین حفاری بطور طبیعی +/ –30فوت است ، درست مشابه لوله حفاری. بعضی از انواع مختلف لوله های وزین حفاری که مورد استفاده قرار می گیرند. لوله های وزین حفاری مونل هستند که غیر مغناطیسی بوده و برای بدست آوردن برآوردهای هدایتی در حفر چاه های کج استفاده می شوند ؛ لوله های وزین حفاری کوتاه که طولشان کوچکتر از30 فوت می باشد و برای کمک به ثابت نگهداشتن تراشنده ها ، پایدارکننده ها ، IBS و غیرو در مجموعه ته چاهی استفاده می شوند و لوله های وزین ته چاه که در هر انتهایشان اتصال مادینه دارند و به مته متصل می شوند. لوله های وزین حفاری به وسیله نوع رزوه های اتصال و قطر بیرونیشان مشخص می شوند. به عبارت دیگر یک لوله وزین حفاری با قطر بیرونی 8 اینچ و رزوه های اتصال6 5/8 - Reg بعنوان لوله وزین 8 in – 6 5/8 شناخته می شود.اندازه 8 اینچ تنها به قطر بیرونی اسمی نسبت داده می شود و جاهایی را شامل نمی شود که تنگه های مانده یابی قرار دارند یا در اثر فشار تورفتگی ایجاد شده است. بازرسی اولیه لوله های وزین حفاری در محل کار تنها بر روی قسمت پیوند اتصال آنها انجام می شود و در مورد لوله های وزین به مانند ابزارهای پیوند طبقه بندی و کلاس خاصی وجود ندارد. آنها یا پذیرفته می شوند و یا رد می شوند. بطور کلی رزوه ها با مقطع استاندارد تطبیق داده می شوند و سپس ترک ها و شکستگیها با رنگ سیاه آشکار می شوند. شانه ها و وجوه آنها از لحاظ سائیدگی ها و تورفتیگی ها بررسی می شوند. اگر عیوبی پیدا شوند که نتوان آنها را تعمیر کرد ، اتصال رنگ قرمز می خورد و رد می شود.