ما هو جهاز التوسيط الصلب؟

جهاز التوسيط الصلب هو جهاز يستخدم في عمليات حفر أو إنتاج النفط، ويستخدم بشكل أساسي لضمان تمركز أنابيب التغليف أو قضبان الضخ في البئر، ومنع التآكل غير المتساوي وتحسين جودة التثبيت. يختلف عن أجهزة التوسيط المرنة (مثل النوع الزنبركي)، حيث أن هيكله ثابت ولا يتمتع بقدرة التشوه المرن، وهو مناسب لظروف معينة للبئر.

خصائص جهاز التوسيط الصلب

1. الهيكل:
   • مصنوع من مواد قوية، مثل الحديد الزهر أو الألومنيوم المصبوب أو الفولاذ أو المواد المركبة عالية القوة.
   • عادة ما يكون بتصميم متكامل أو منفصل، وقد يكون السطح مزودًا بأضلاع مستقيمة أو أضلاع حلزونية أو هيكل بكرات.
   • لا توجد قوة استعادة مرنة، ويعتمد على الشكل الثابت والدعم الصلب للحفاظ على تمركز أنبوب التغليف.
2. الوظيفة:
   • توسيط أنبوب التغليف: ضمان تمركز أنبوب التغليف في البئر، وتشكيل حلقة أسمنتية موحدة، وتحسين جودة التثبيت.
   • تقليل الاحتكاك: بعض أجهزة التوسيط الصلبة (مثل النوع ذي البكرات) تقلل من مقاومة الاحتكاك عند إدخال أنبوب التغليف من خلال تصميم البكرات، وهي مناسبة للآبار المائلة أو الأفقية.
   • منع التآكل غير المتساوي: في ظروف البئر المعقدة، يمنع أنبوب التغليف أو قضيب الضخ من الاتصال المباشر بجدار البئر، مما يقلل من التآكل.
3. سيناريوهات التطبيق:
   • الآبار المائلة والأفقية: نظرًا لقوة وثبات جهاز التوسيط الصلب، فهو مناسب لمسارات الآبار المعقدة.
   • قطر البئر غير المنتظم: يمكن لجهاز التوسيط الصلب الحلزوني تحسين كفاءة إزاحة ملاط الأسمنت من خلال التدفق الدوامي.
   • الآبار ذات الضغط العالي ودرجة الحرارة العالية: المواد المقاومة لدرجات الحرارة العالية والتآكل تجعلها مناسبة للبيئات القاسية.

الأنواع الشائعة

• جهاز التوسيط الصلب ذو الأضلاع المستقيمة: هيكل بسيط، مناسب للآبار المستقيمة أو ظروف البئر المعقدة بشكل معتدل.
• جهاز التوسيط الصلب الحلزوني: مزود بشفرات حلزونية، يحسن تدفق ملاط الأسمنت أثناء التثبيت، ومناسب للآبار غير المنتظمة.
• جهاز التوسيط الصلب ذو البكرات: مزود ببكرات على السطح، يقلل من مقاومة الاحتكاك، ويشيع استخدامه في إدخال أنابيب التغليف الطويلة (مثل جهاز التوسيط الدوار لشركة Panjin Kaisheng Petroleum Machinery).

الفرق بينه وبين جهاز التوسيط المرن

• جهاز التوسيط الصلب: شكل ثابت، لا يوجد تشوه مرن، مناسب لظروف البئر التي تتطلب قوة عالية، وقد يكون معامل الاحتكاك مرتفعًا.
• جهاز التوسيط المرن: مثل النوع الزنبركي، يتمتع بقوة استعادة مرنة، ومناسب للآبار المستقيمة أو ظروف البئر المعقدة بشكل معتدل، وتركيبه مرن ولكنه أقل قوة.

ملاحظات الاختيار

• مطابقة ظروف البئر: حدد النموذج وفقًا لمسار البئر وحجم أنبوب التغليف ومتطلبات مقاومة الاحتكاك (مثل أنابيب التغليف 5-1/2 بوصة أو 7 بوصات).
• متانة المواد: تأكد من أن المواد مقاومة للتآكل ودرجات الحرارة العالية، وتجنب الكسر (مثل مشكلة كسر جهاز التوسيط المذكورة في مشروع جراف).
• تباعد التركيب: وفقًا لمعايير API أو خبرة حقول النفط، صمم التباعد بشكل معقول (عادةً واحد كل 10-15 مترًا).