ما هو حمل الخطاف على جهاز الإصلاح؟

حمل الخطاف هو الوزن الكلي المعلق من البكرة المتحركة والخطاف: أنابيب التغليف أو سلسلة الحفر بالإضافة إلى تجميع قاع البئر، مطفو بواسطة سائل البئر، بالإضافة إلى البكرة والخطاف نفسه. إنه الرقم الذي تحجم آلية السحب والبرج مقابله.

ما هامش الأمان الذي يجب أن يمتلكه جهاز الإصلاح؟

احتفظ بحمل السلسلة الأقصى المتوقع تحت حمل الخطاف الاسمي، وعامل حمل الخطاف الأقصى كسقف إنشائي. هدف عملي هو هامش 20-30% بين أثقل سحب متوقع والتصنيف الاسمي.

هل يقلل الطفو من حمل الخطاف؟

نعم. الأنابيب الفولاذية المغمورة في سائل البئر تزن أقل منها في الهواء. معامل الطفو للفولاذ في ماء مالح كثافته النوعية 1.2 هو حوالي 0.84، لذلك فإن وزن السلسلة المطفو هو تقريباً 84% من وزن الهواء. استخدم كثافة السائل الفعلية للبئر.

حساب حمل خطاف جهاز الإصلاح.

طريقة هندسية

ما يشمله حمل الخطاف فعلياً.

حمل الخطاف هو القوة الكلية التي تراها البكرة المتحركة والخطاف وآلية السحب عند سحب السلسلة. إنه ليس مجرد وزن الأنابيب. أربعة مكونات مهمة:

وزن السلسلة في الهواء — أنابيب التغليف أو أنابيب الحفر بالإضافة إلى الوصلات والأدوات وتجميع قاع البئر.
معامل الطفو — السلسلة مغمورة في سائل البئر، لذلك ينخفض وزنها الظاهر بمعامل طفو السائل.
وزن البكرة المتحركة والخطاف — البكرة والخطاف والمصعد نفسه معلقة من نفس الخط.
السماح الديناميكي والاحتكاك — الطرق، والسحب الزائد للأنبوب العالق، واحتكاك فتحة البئر تضيف حملاً مؤقتاً فوق الرقم الثابت.

الحساب.

حمل الخطاف الثابت هو:

Hook load = (W_{string air} × BF) + W_block + W_tools

حيث:

W_{سلسلة هواء} = وزن أنابيب التغليف/الحفر في الهواء (كجم/م × الطول، بالكيلو نيوتن)
BF = معامل الطفو = (65.5 - وزن الطين بالرطل/جالون) / 65.5 للفولاذ؛ أو (7.85 - كثافة السائل النوعية) / 7.85
W_بكرة = البكرة المتحركة + الخطاف + وزن المصعد (عادة 20-60 كيلو نيوتن اعتماداً على فئة الجهاز)
W_أدوات = تجميع قاع البئر، والطّرّاقات، والمسرّعات، وسلسلة الإنزال

ثم طبق هامش أمان: يجب أن يقع حمل الخطاف الأقصى المتوقع تحت حمل الخطاف الاسمي للجهاز، وأن يكون حمل الخطاف الأقصى للجهاز هو السقف الإنشائي. هدف عملي هو هامش 20-30% بين الحمل المحسوب والتصنيف الاسمي.

مثال عملي: إصلاح 4000 م بأنابيب تغليف 2 7/8 بوصة.

خذ بئراً عمقه 4000 م بأنابيب تغليف EU مقاس 2 7/8 بوصة (الوزن الاسمي 9.5 رطل/قدم = 14.1 كجم/م)، وتجميع قاع بئر حوالي 1200 كجم، وماء مالح كثافته النوعية 1.15.

حساب حمل الخطاف لإصلاح 4000 م
وزن السلسلة في الهواء	4000 م × 14.1 كجم/م × 9.81 / 1000	= 553 kN
معامل الطفو (كثافة نوعية 1.15)	(7.85 - 1.15) / 7.85	= 0.854
وزن السلسلة المطفو	553 × 0.854	= 472 kN
بكرة + خطاف + مصعد	فئة XJ350	~ 35 كيلو نيوتن
تجميع قاع البئر + أدوات	1,200 kg × 9.81 / 1000	= 12 kN
حمل الخطاف الثابت	472 + 35 + 12	= 519 kN

الآن قارن مقابل تصنيفات الجهاز. لدى 350 حصان XJ350 حمل خطاف اسمي 650 كيلو نيوتن وأقصى 900 كيلو نيوتن. يقع المحسوب 519 كيلو نيوتن تحت الاسمي 650 كيلو نيوتن — حوالي 20% هامش — وهو الغلاف الصحيح. فإن 250 حصان XJ250 عند 400 كيلو نيوتن اسمي سيكون ناقص الحجم لهذا البئر: الحمل المحسوب يتجاوز التصنيف الاسمي.

كيف يتطابق نطاق ZYT مع هذا الحساب.

تصنيفات حمل خطاف جهاز الإصلاح من ZYT (كيلو نيوتن)
الطراز	حمل الخطاف الاسمي	أقصى حمل خطاف	غلاف السلسلة المناسب
150HP	300 kN	585 kN	ضحل، 2600 م
250HP XJ250	400 kN	675 kN	متوسط، 3200 م
350HP XJ350	650 kN	900 kN	فئة 4000 م
450HP XJ450	—	1,125 kN	أنابيب 5500 م
550HP XJ550	—	1,350 kN	أنابيب 7000 م
650HP XJ650	—	1,470 kN	عميق / حفر
750HP	—	1,800 kN	أنابيب 8000 م
850HP	—	2,250 kN	أنابيب 9000 م

أخطاء شائعة يجب تجنبها.

استخدام وزن الهواء بدون طفو. هذا يبالغ في تقدير الحمل ويؤدي إلى زيادة تحديد مواصفات الجهاز، ولكنه أكثر أماناً من العكس. طبق دائماً معامل الطفو لسائل البئر الفعلي.
مقارنة الحمل المحسوب بالأقصى بدلاً من الاسمي. التصنيف الأقصى هو سقف إنشائي للأحمال قصيرة المدة، وليس حمل تشغيلي. إذا كان الحمل المتوقع قريباً من الأقصى، ارتفع حجم الجهاز.
نسيان البكرة والأدوات. فإن 30-60 كيلو نيوتن من البكرة والخطاف والمصعد ليست اختيارية — إنها معلقة من نفس الخط الذي تسحبه آلية السحب.
تجاهل السحب الزائد للأنبوب العالق. الطرق وسحب نقطة التحرر يمكن أن يضيف 100-300 كيلو نيوتن فوق الحمل الثابت. الهامش بين الحمل المحسوب والتصنيف الاسمي هو حيث يقيم ذلك الحمل العابر.

ما يجب إرساله في الاستفسار.

عندما تطلب من مورد توصية بجهاز، ضمّن حمل الخطاف المحسوب، وليس العمق فقط. اذكر: حجم ووزن أنابيب التغليف/الحفر، وعمق البئر، وكثافة السائل، وتجميع قاع البئر المتوقع، والسحب الزائد الذي تتوقعه للأنبوب العالق. هذا ينتج اختيار جهاز مطابقاً للحمل الفعلي بدلاً من رقم حصان عام. يغطي دليل اختيار جهاز الإصلاح باقي عملية الاختيار، ومقارنة الإصلاح مقابل جهاز الحفر يشرح أين تنطبق كل فئة.