لوله جدار چاه چیست؟ نحوه تولید، کاربردها و استاندارد به کار رفته

یکی از رایج‌ترین کاربردهای لوله سیاه در صنعت حفاری، مقاوم‌ سازی دیوارهای چاه و قنات در مقابل نشتی و فروریختن است. این کار با استفاده از لوله جدار چاه انجام‌ می‌شود. لوله جدار چاه از جنس ورق سیاه فولادی ساخته می‌شود و استحکام و مقاومت بسیار بالایی دارد. این لوله نقش حیاتی در ایمنی و استاندارد سازی فرآیند حفاری و استخراج از چاه‌های عمیق و صنعتی دارد.

با توجه به اهمیت لوله جدار چاه در لوله‌گذاری، اجرای پروژه‌های حفاری و استخراج منابع زیرزمینی، این مطلب از لوفا را به معرفی لوله صنعتی جدار چاه اختصاص دادیم. در مقاله پیش رو درباره ساختار و کاربردهای لوله جدار چاه، مزایای این لوله، انواع و استانداردهای تولید آن، به طور مفصل صحبت خواهیم کرد.

لوله جدار چاه یا لوله چاه عمیق

تا قبل از طراحی لوله سیاه صنعتی، دیوار چاه‌های استخراج سیالات نفتی و قنات‌ها با موادی مانند بتن یا سیمان پرتلند مقاوم سازی می‌شد. ولی این روش برای چاه‌های عمیق‌تر از 40 متر پاسخگو نبود. در مورد چاه‌های کم عمق هم به‌ دلیل نداشتن استاندارد فنی، امکان نشتی و خطرات جانی، گزینه مناسبی محسوب نمی‌شد. اما کم کم صنعت تولید لوله فولادی متحول شد و نسل جدیدی از لوله ها تولید شدند. این لوله ها که جایگزین ایمن و مطمئنی برای روش قدیمی بودند، با نام لوله جدار چاه یا لوله چاه عمیق به بازار معرفی شدند.

لوله جدار چاه یکی از انواع لوله‌های صنعتی است که کاربرد گسترده‌ای در صنایع حفاری دارد. این نوع لوله از جنس ورق فولاد ضد زنگ و مقاوم به فشار تولید شده است. کارکرد اصلی لوله جدار چاه، مقاوم سازی دیواره چاه‌های آب، نفت و سایر سیالات شیمیایی در مقابل فشار خاک و سنگ و ایمن‌ سازی آنها در مقابل ریزش و تخریب است. این لوله‌ها نه‌ تنها ایمنی و استحکام بالایی دارند، بلکه فرآیند انتقال سیالات داخل چاه را هم تسهیل می‌کنند.

ساختار لوله جدار چاه

لوله جدار چاهی با ضخامت 4 تا 22 میلی‌متر، طول 6 و 12 متر و قطر اسمی 1.2 تا 48 اینچ تولید می‌شود. ضخامت دیواره، قطر خارجی و در مجموع سایز این لوله بر اساس نظر مهندس پروژه، عمق حفاری و فشار سیالات داخل چاه تعیین می‌شود. ساختار بدنه این لوله‌ها شامل دو بخش است؛ بدنه و اتصالات.

بدنه لوله چاهی از جنس فولاد و آلیاژهای مقاوم به اکسیدشدگی ساخته می‌شود و باید تحمل فشار و ضربه را داشته‌ باشد. اتصالات انتهای لوله به‌ منظور اتصال لوله‌ها به یکدیگر و به پمپ، صافی و سیستم انتقال سیالات به بیرون از چاه، استفاده می‌شوند. جنس اتصالات از فولاد ضد زنگ یا پلیمر مقاوم است. پوشش بدنه داخلی بعضی از لوله‌ها گالوانیزه است تا نسبت به سیالات خورنده، مقاوم باشند.

ویژگی‌های لوله‌های جدار چاه

مقاومت بالا و برخورداری از ساختار مستحکم یکی از مهم‌ترین ویژگی‌های ساختاری لوله جدار چاه است. این نوع لوله از نظر مقاومت به فشار و حرارت شباهت زیادی به لوله مانیسمان دارد و در بعضی سایزها، حتی از آن قوی‌تر است. با این تفاوت که قیمت لوله مانیسمان خیلی بالاتر از لوله جدار چاه است.

مقاومت بالای لوله‌های جداره چاه برای چاه‌های نفت و گاز و انتقال سیالات از اعماق زمین، اهمیت ویژه‌ای دارد. چون هرگونه ضعف و نقصان در ساختار این لوله‌ها می‌تواند عواقب خطرناکی مانند ریزش چاه، خسارات جانی و مالی، نشت سیالات و آلودگی محیط زیست و مشکلاتی مانند کاهش کارایی سیستم حفاری و توقف سیستم استخراج را به‌ همراه داشته‌ باشد.

سایر ویژگی‌های لوله جدار چاه عبارتند از:

• مقاومت مکانیکی بالا در مقابل فشار سیالات و وزن سازه‌های روی چاه
• مقاومت در برابر خوردگی ناشی از سیالات یا محیط داخل چاه
• مقاومت در برابر سایش ناشی از انتقال سیالات با سرعت بالا
• آب بندی بودن کامل بدنه نسبت به نشتی و درز و شکاف
• طول عمر بسیار بالا و عدم نیاز به تعویض زودهنگام

مزایا و کاربردهای لوله جدار چاه

1. از ریزش دیواره چاه جلوگیری می‌کند

دیوارهای چاه از جنس خاک و سنگ و در برخی مناطق به‌ شدت سست است. لوله جدار چاه کمک می‌کند که در طی فرآیند حفاری، دیوارها دچار ریزش نشوند و خطر جانی یا مالی وجود نداشته‌ باشد. لوله‌ها با ایجاد سطحی صاف و محکم، مانند یک سپر دفاعی از فرو ریختن خاک و سنگ و انسداد مسیر چاه جلوگیری می‌کنند.

2. از چاه و محیط اطراف آن در برابر آلودگی محافظت می‌کند

نشتی سیالات داخل چاه می‌تواند برای آب‌های زیرزمینی و و محیط زیست اطراف چاه خطرناک باشد. لوله جدار چاه با محافظت از سیالات داخل چاه، مانع از ورود مواد داخل چاه به آب‌های سطحی و همین طور ورود آلودگی‌ها به داخل چاه می‌شود. این موضوع برای چاه‌های عمیق استخراج نفت و گاز، اهمیت دو چندان دارد.

3. برای عبور سیالات و انتقال آن به بیرون، مسیری امن ایجاد می‌کند

مهم‌ترین هدف از حفاری چاه‌های نفت، آب و غیره، استخراج منابع ارزشمند است. لوله‌های جدار چاه با ایجاد مسیری امن و مستقیم، به انتقال سیالات داخل چاه به سطح زمین بدون نشتی و هدر رفتن منابع کمک می‌کند.

از انواع لوله‌های جدار چاه برای دسترسی به آب‌های زیرزمینی، استخراج نفت و گاز طبیعی، حفر چاه‌های دفع فاضلاب و پساب‌های صنعتی و هدایت آب‌های سطحی از مناطق مسکونی و زمین‌های کشاورزی استفاده می‌شود.

انواع لوله جدار چاه

لوله جدار چاه از نظر جنس مواد اولیه سازنده، شکل سطح مقطع و سایزبندی انواع مختلفی دارد و هر کدام از این مدل‌ها، برای کارکرد خاصی طراحی‌ شده‌اند. به‌ عنوان مثال، لوله‌های فولادی با ضخامت بیش از 10 میلی‌متر که از نظر مقاومت و استحکام شباهت زیادی به لوله مانیسمان رده 40 دارند، برای چاه‌های استخراج نفت و فرآورده‌های نفتی با عمق بیش از 100 متر استفاده می‌شوند. در ادامه بیشتر درباره انواع لوله جدار چاه توضیح می‌دهیم:

لوله جدار چاه فلزی

این لوله‌ها از جنس فولاد ضد زنگ یا آلیاژهای مقاوم فولاد و با عملیات نورد گرم یا نورد سرد تولید می‌شوند. در نتیجه مقاومت بسیار خوبی در برابر ضربه، فشار، خوردگی و زنگ زدگی دارند. از لوله‌های فلزی برای چاه‌های نفت و گاز، انتقال سیالات سنگین و پساب‌های صنعتی استفاده می‌شود. این لوله‌ها از نظر سطح مقطع در مدل‌های بدون شیار، شیاردار و مشبک طراحی‌ شده‌اند. سایزبندی لوله‌های فلزی نیز بر اساس قطر اسمی 1.2 تا 48 اینچ و طول 6 متر و 12 متر است.

لوله جدار چاه غیرفلزی

لوله‌های غیرفلزی از جنس PVC یا UPVC تولید می‌شوند و در مقایسه با لوله‌های فلزی، مقاومت کمتر و وزن سبک تری دارند. نصب این نوع لوله‌ها آسان است و دچار زنگ زدگی یا پوسیدگی نمی‌شوند. از لوله‌های غیرفلزی برای چاه‌های آب کم عمق استفاده می‌شوند. این لوله‌ها از نظر سطح مقطع در مدل‌های شیار دار و بدون شیار ساخته می‌شوند. ولی از نظر سایزبندی کاملاً مشابه لوله‌های فلزی هستند.

استانداردها و روش‌های تولید لوله جدار چاه

لوله های مخصوص جدار چاه به دو روش نورد سرد و نورد گرم تولید می‌شود. لوله‌هایی که با روش نورد گرم تولید می‌شوند، مقاومت بالاتری نسبت به فشار و حرارت دارند. به‌ علاوه اینکه فرآیند جوشکاری آنها برای اتصال دو لوله به یکدیگر، آسان‌تر است. این لوله‌ها بر اساس استانداردهایی که در ادامه نام می‌بریم، ساخته می‌شوند:

نکات مهم خرید لوله‌های جدار چاه

در این مطلب دانستیم که لوله جدا چاه چیست و چرا جزو تجهیزات کلیدی و مهم حفاری چاه‌های نفت، گاز و آب محسوب‌ می‌شود. همان طور که توضیح دادیم، این لوله‌ها مانع از ریزش دیواره‌های چاه می‌شوند و نقش استراتژیکی در حفظ ایمنی و پایداری چاه‌های حفاری شده دارند. توصیه می‌کنیم، اگر قصد خرید لوله جدار چاه برای پروژه‌های صنعتی حساس و مهم را دارید، حتماً به این نکات توجه کنید:

• ضخامت، طول و جنس لوله و تطابق آن با نوع عملیات حفاری
• اعتبار برند تولیدکننده و کیفیت ساخت لوله
• قیمت لوله جدار چاه