لوله جدارچاه از عملکرد تا ابعاد

زمانی که از انواع لوله صحبت می‌کنیم، اکثر افراد به اتصالات و لوله هایی فکر می‌کنند که به شکل افقی در زیر زمین یا در موقعیت‌های دیگر نصب می‌شوند و برای جابه‌جایی سیالات مختلف استفاده می‌شوند. اما محصول مورد بحث امروز ما تا حدودی با این محصولات متفاوت است. در ادامه به توضیحاتی در مورد لوله جدار چاه می پردازیم تا شما هم با آن آشنا شوید.

سیر تکاملی تولید لوله های جدارچاه

در گذشته، لوله‌های فلزی با سطح مقطع یکدست و بدون هیچ برش خوردگی تولید می‌شدند این موضوع مقاومت لوله ها را بالا می برد ولی از طرفی هم باعث ورود ناخالصی ها به داخل چاه می شد و هم حجم ورودی آب به داخل چاه کم بود.

برای حل این مشکل طراحان شیارهای جدید بر روی لوله های جدار چاه برای سطح مقطع طراحی کردند که هم حجم ورودی آب به داخل چاه را افزایش می داد و هم از ورود ناخالصی ها جلوگیری می کرد. اما باز این مورد هم مشکلات خود را داشت و یکی از آن موارد عدم فیلتر صحیح آب و ته نشین شدن نخاله های زیادی در کف مخزن می شد.

که برای حل این مشکل نیز به طراحی لوله های جدید دست زدند لوله های جدید سطح مشبکی داشتن که هم حجم ورودی آب زیاد بود و هم فیلتر قویی داشت. با توجه به توضیحی که در مورد لوله های جدار چاه دادیم در حال حاضر سه نوع لوله جدار چاه در بازار موجود می باشد یکی لوله های شیاردار، دومین مورد لوله های بدون شیار و سومین مورد لوله های مشبک هستند که بنا به نیاز مورد استفاده قرار می گیرد.

از لوله های جدارچاه در کدام موقعیت ها استفاده می شود؟

لوله‌های جدار چاه انتخاب مناسب برای حفاری زمین به منظور دسترسی به منابع آب، گاز یا نفت هستند. برای اطمینان از ایجاد یک چاه ایمن که به‌سادگی فرو نریزد و دیواره‌ای محکم داشته باشد، متخصصان باید از لوله‌هایی با جنس سخت استفاده کنند تا مقاومت و ساختار چاه حفظ شود و احتمال فروریختن برای چاه کمتر شود. به همین دلیل، لوله‌های جدار چاه، با توجه به مقاومت دیواره و کاهش ریسک خرابی، انتخابی مناسب هستند برای جلوگیری از ریزش چاه. لازم است بدانید که استفاده از لوله های جدار چاه زیرساخت‌های چاه و انتقال سیالات به سطح زمین را ساده‌تر می‌کند.

این لوله‌ها در چهار شکل مختلف تولید می‌شوند، هر کدام دارای کاربرد و ویژگی‌های خاصی هستند که در مقاله های بعدی توضیح خواهیم داد.

– نسل اول: هوا برشی

– نسل دوم: قوسی

– نسل سوم: کرکره‌ای

– نسل چهارم: اسکرین جانسون

ساختار لوله جدار چاه چگونه است؟

لوله‌های جدار چاه نقش حیاتی در انتقال مواد مختلف از اعماق زمین به سطح بستر زمین در صنایع مختلف ایفا می‌کنند. این لوله‌ها به صورت استوانه‌ای با ضخامت دیواره نازک و قطر خارجی مشخص ساخته می‌شوند. یکی از ویژگی‌های اصلی این لوله‌ها نسبت قطر به ضخامت دیواره (D/t) است که معمولاً بین 10 تا 50 قرار دارد.

برای جلوگیری از ورود ذرات جامد به داخل لوله‌ها و تسهیل جریان سیال، در انتهای لوله‌های جدار چاه از لوله‌های استوانه‌ای به نام “Screen” استفاده می‌شود. این لوله‌ها دارای شبکه‌ها و یا شیارهایی در سطح خارجی خود هستند که برای عبور سیال از داخل به کار می‌روند.

کاربرد لوله جدار چاه

برای چاه‌هایی که معمولاً به وسیله فرآیند حفاری تشکیل می‌شوند از این نوع لوله ها استفاده می کنند. پوشش اطراف این لوله‌ها از دانه‌های شنی کروی تشکیل شده است که قطر آن‌ها حدود 3 تا 20 میلی‌متر دارد. این ذرات شنی در اطراف لوله جمع‌آوری می‌شوند و به دلیل مزایایی نظیر زهکشی بهتر آب در اطراف چاه و جلوگیری از ورود ذرات اضافی به داخل لوله به کار می‌روند. این پوشش می‌تواند باعث نگهداری و عدم حرکت جانبی غلاف شده و لوله در مقابل بارهای فشاری محوری مقاومت نماید.

ساختار لوله جدارچاه چگونه است؟

ساختار محکم و بهینه این لوله‌ها اهمیت بسیاری دارد، زیرا نقش کلیدی در عملکرد چاه‌ها و انتقال سیال از اعماق زمین به سطح بستر زمین را دارند. هر گونه خطا یا ضعف در ساختار آن‌ها ممکن است عواقب جدی داشته باشد.

انواع لوله های جدارچاه

لوله‌های جدار چاه به عنوان یکی از اجزای اصلی سیستم‌های چاه حائز اهمیت می‌باشند. انواع اصلی لوله‌های جدار چاه عبارتند از:

1. لوله‌های فولادی: این نوع لوله‌ها از جنس فولاد ساخته شده‌اند و برای مقاومت در برابر فشار و تنش‌های مکانیکی بالا مورد استفاده قرار می‌گیرند.
2. لوله‌های پلیمری: این نوع لوله‌ها از جنس پلیمرها مانند پلی اتیلن یا پلی وینیل کلراید (PVC) ساخته می‌شوند. آن‌ها به دلیل ویژگی‌هایی مانند مقاومت به خوردگی و سبکی در برخی موارد انتخاب مناسبی هستند.
3. لوله‌های بتنی: این نوع لوله‌ها از بتن ساخته می‌شوند و برای مقاومت در برابر فشارهای محیطی و شرایط زیستی مختلف استفاده می‌شوند.
4. لوله‌های فلزی با روکش خارجی: این نوع لوله‌ها از فلزات مانند آهن یا آلومینیوم ساخته شده‌اند و دارای یک روکش خارجی به منظور مقاومت در برابر خوردگی و سایر شرایط محیطی هستند.

سطح مقطع لوله جدار چاه

هر نوع لوله جدار چاه، بسته به شرایط مختلف محیطی و نیازهای انتقال مواد، مزایا و معایب خاص خود را دارد و برای انتخاب مناسب‌ترین نوع، باید به عوامل مختلفی مانند فشار محیطی، خوردگی، مقاومت مکانیکی و هزینه ها توجه کرد.

سطح مقطع لوله‌های جدارچاه اشاره به مساحت مقطع عرضی این لوله‌ها دارد. این مساحت بستگی به قطر خارجی و ضخامت دیواره لوله دارد.

معمولاً این لوله‌ها به صورت استوانه‌ای طراحی شده‌اند، بنابراین مساحت مقطع عرضی آن‌ها برابر با مساحت دایره‌ای است.

سطح مقطع لوله‌های جدار چاه باعث تعیین ظرفیت انتقال سیالات از اعماق زمین به سطح بستر زمین می‌شود. این ظرفیت تحت تأثیر فشارهای محیطی و خصوصیات سیال قرار می‌گیرد.

ابعاد، سایز و وزن لوله‌های جدار چاه چگونه محاسبه می شود؟

ابعاد، سایز و وزن لوله‌های جدار چاه بستگی به موارد زیر دارد:

قطر خارجی :(OD) این ابعاد از جنس قطر خارجی لوله‌هاست و معمولاً با واحد اینچ یا میلی‌متر مشخص می‌شود. مقادیر متداول برای قطرخارجی لوله‌های جدار چاه معمولاً از 2 تا 48 اینچ یا بیشتر هستند.
ضخامت دیواره :(Wall Thickness) این ابعاد نشان دهنده ضخامت دیواره لوله است و بر اساس واحد میلی‌متر یا اینچ مشخص می‌شود. ضخامت دیواره لوله‌های جدار چاه می‌تواند متغیر باشد و بسته به نوع مواد و شرایط کاربرد، متفاوت داشته باشد.
طول :(Length) طول لوله‌های جدار چاه معمولاً در واحد متر یا فوت مشخص می‌شود. این ابعاد ممکن است متغیر باشد و بسته به نیازهای مختلف کاربرد داشته باشد.
وزن :(Weight) وزن لوله‌های جدار چاه به طور معمول در واحد کیلوگرم یا پوند مشخص می‌شود. این وزن نیز بر اساس مواد ساخت و ابعاد لوله متغیر است.