CAP I. PRESIUNEA I TEMPERATURA N SONDE I N JURUL LOR

1.1.Presiuni ntr-un masiv de roci 1.1.1.Presiunea litostatic Presiunea litostatic sau geostatic la o adncime dat reprezint presiunea exercitat de greutatea sedimentelor aflate deasupra, inclusiv a fluidelor aflate n porii lor . Ea poate fi exprimat n form integral cu ajutorul relaiei:

unde: H adncimea ce e intereseaz - densitatea aparent a rocilor g- acceleraia gravitaional Densitatea aparent a sedimentelor este determinat de densitatea granulelor solide i cea a fluidelor din pori, dar i de porozitate care scade cu adncimea ca efect al compactizrii. ( exponenial, n cazul argilelor ). La gresii i calcare porozitatea depinde i de ali factori compoziia mineralogic, granulometric, efecte diagenetice etc. Densitatea aparent a rocilor de suprafa, afnate i mbibate cu ap, a celor de pe fundul lacurilor i al mrilor, scade la 1,3 1,5 g/. La adncimi mari ea ajunge la 2,6-2,7 g/, apropiindu-se de cea a mineralelor constituente ( porozitatea se reduce la zero). n calcule aproximative se ia adeseori o densitate medie aparent egal cu 2,3 g/ ( Figura 1). n cazul sedimentelor aflate sub nivelul mrii, calculul se bazeaz pe urmtoarea formul:

unde: adncimea mrii - densitatea apei de mare. 1.2. Presiunea de strat Presiunea de strat constituie presiunea fluidelor din roci sau fisurile rocilor care variaza att pe vertical ct i pe orizontal. Teoretic, ea nu este mai mare dect presiunea litostatic deoarece formaiunile de deasupra s-ar putea fisura i presiunea s-ar disipa. Totui , exist i cazuri n care aceasta este mai mare cazul dolomitelor. Presiunea de strat se msoar cu ajutorul manometrelor n sonde nchise sau se determin prin diverse metode indirecte. Dac presiunea din porii unui strat este egal cu cea a unei coloane de ap de la adncimea respectiv pn la suprafa, ea se consider normal sau hidrostatic.

Densitatea apei din pori sau fisuri crete n general cu adncimea.Apa de mare are densitatea de 1,02-1,03 g/ iar apa saturat cu NaCL are densitatea de 1,20 g/. Uneori, este considerat presiune normal, convenional, presiunea hidrostatic a unei coloane de ap dulce. Ea constituie un etalon de comparaie a presiunilor de strat, mai ales acolo unde densitatea apei variaz destul de mult, chiar n limitele aceluiai strat. Stratele ce pot fi traversate cu noroaie nengreunate , cu densitate pn la 1200 kg/ sunt considerate cu presiune normal. Presiunile de strat diferite de cea normal, sunt numite anormale. Existena lor presupune o izolare, parial sau total a stratului respectiv i absena unei comunicaii directe cu suprafaa. Izolarea este asigurat de strate impermeabile, falii, variaii de facies etc. Un strat de roci , cu grosimea de 100-1000 m, cu permeabilitatea de - este considerat etan circa un milion de ani. Figura 1 ilustreaz variaia presiunii litostatice i a celei hidrostatice cu adncime dar i domeniile presiunilor anormale. 1.3. Tensiuni in situ Este vorba de starea de tensiuni, n vrful masivelor de roci i n profunzime, abordat de tectonica modern bazat pe teoria plcilor. Starea de tensiuni pentru un corp omogen ncrcat vertical prin propria greutate i a crui deformaie lateral (orizontal) este nul.( vezi Figura 2) n practic este imposibil de msurat starea real de tensiuni n situ de aceeea se admite: la adncime mic (1015 m) prin procedeul de subcarotaj, dup ce se face o gaur cilindric, cu carotiere tridirecionale se caroteaz (dup relaxarea rocilor) i se msoar deformaia indus; la adncime de cca 70 m se msoar cele dou componente orizontale printr-un procedeu analog cu cel amintit dar se ia prob numai din talp; n galerii se face o relaxare a pereilor laterali i se restabilesc tensiunile cu ajutorul unor cilindrii hidraulici; procedeul nu a fost aplicat nc la pereii gurii de sond dar este de ateptat s dea rezultate bune n roci omogene; fracturarea hidraulic este singurul procedeu utilizabil la mare adncime; acest procedeu nu d dect valoarea tensiunii minime (se presupune c este orizontal); dac la testul de minifracturare se obine un vrf de presiune se poate deduce tensiunea maxim, ns direcia acestora rmne o necunoscut; cercetrile recente constau n examinarea ovalizrii gurii de sond dup eliminarea fenomenelor parazite (ovalizare de uzur, guri de cheie) fr a ine seama de ovalizarea de ruptur, considerat a fi provocat de o component major normal pe axa mare a elipsei (ovalului). 1.4. Presiunea de fisurare Presiunea maxim ce poate fi suportat de o roc se numete presiune de fisurare. Cunoaterea ei este esenial cnd se planific densitatea noroiului, adncimea de tubare a coloanelor de burlane, tehnologia de cimentare, presiunea maxim tolerat la gura sondei n timpul unei manifestri eruptivecontrolate, posibilitatea de stimulare a productivitii sondei. Se disting: o presiune de iniiere a fisurilor o presiune de redeschidere a fisurilor, nchise dup scderea presiunii n sond, cu valoare mai mic dect prima o presiune de nchidere a fisurilor, valoare la care presiunea din dreptul rocii se stabilizeaz dup ce pomparea n sond este oprit o presiune de propagare a fisurilor, n general fluctuant. Pentru a evita pierderile de circulaie sau unele accidente grave ( erupia sondei, fisurarea rocilor din jurul unei coloane de burlane, presiunea din sond trebuie meninut sub cea de nchidere a fisurilor. n principiu, fisurarea se produce cnd ntre granulele rocii se induce o tensiune de traciune care depete rezistena la traciune a rocii. Presiunea de fisurare crete cu elasticitatea rocilor, gradul de umflare i cel de plasticitate al rocilor. Prin refacerea presiunii din pori n jurul sondei, prin racie provocat de circulaia noroiului, presiunea de fisurare se micoreaz. Exist i un efect de scar n guri cu diametru mai mic, presiunea de fisurare este mai mare dect n cele cu diametru mai mare. Fluidul de foraj are un efect cicatrizant creat prin podirea fisurilor cu particule solide. Efectul este mai pronunat la fluidele pe baz de ap, dect la cele pe baz de produse petroliere. Presiunea de fisurare nu este dependent de natura fluidului din sond, de prezena i concentraia acestuia n particule solide. Presiunea de fisurare scade cu nclinarea sondei, ca rezultat al orientrii tensiunilor efective n raport cu direcia sondei. Efectul nclinrii este mai pronunat cnd presiunea din pori este mai mica. La presiuni de formaiune mari, diferenele se diminueaz. 1.5. Gradienii de presiune Acetia semnific variaia presiunii cu adncimea. Mrimea lor este adeseori , mai relevant dect presiunea n sine i mai util. De regul, gradientul de presiune ntr-un punct se definete ca raport ntre presiunea din acel punct i adncimea respective. Se disting mai multe tipuri de gradieni: gradientul presiunii litostatice gradientul presiunii din pori gradientul presiunii de fisurare. ( a se vedea Figura 3, Anexe ) Gradienii de presiune pot fi exprimai n bar/ 10 m i greutatea specific a noroiului n daN/= 1 bar/ 10 m). Dac se admite acceleraia gravitaional g = 10 m/, greutatea specific exprimat n daN/ este numeric egal cu densitatea noroiului n kg/. 1.6. Metode de evaluare (n foraj): Baz de date (forajul de referinstructural), eforturi impuse:densitate noroi, parametrii de foraj, manevre, incidente: prinderi, ineri, reforaj, depuneri, forma gurii de sond: diagrafii diferite, pandajmetrie, sonoscopie. Urmri geomecanice: aprecierea comportament-tip roc, efecte termice, drmturi: form, volum, data apariiei; Interpretri geomecanice: rupere, anizotropie, fluaj, uzur, efecte termice, manevre, structura geologic cauze eseniale; Parametrii determinani i remediile propuse: parametrii de foraj, natura i densitatea noroiului, programul de circulaie; traiectul programat teste n sonde noi (msurtori), cercetare de laborator (modele fizice, observaia comportamentului real), cercetri teoretice mecanismele de rupere (rupere elasto-plastic, solicitarea termic, efecte fizico-chimice, efecte de curgere). Aplicaii n foraj Obiective: identificarea mecanismelor eseniale ale inerilor i ruperilor n pereii sondei (eliminarea/atenuarea incidentelor de foraj), respectiv la nivelul frontului de tiere (evitarea incidentelor la talpa sondei, ameliorarea dislocrii i forabilitii). Cauzele instabilitii Starea de tensiuni in-situ: , tensiuni excesive (1 roci izotrope, 2 roci anizotrope); roci insuficient relaxate (existena de falii, domuri de sare) incidente probabile legate de modurile de rupere, rolul densitii noroiului de foraj cuplurile azimut-nclinare i dificultile cauzate de zonele critice; Tipul de roci: sarea (fluajul); argile, marne moi (anizotropie, depletri, fizico-chimia argilelor (umflare), subcompactizare); cret (rupere/spargere scheletul/fluaj); nisipul-siltul (coeziune slab, hipercompactizare); heterogeneitate; calcare, dolomite (materiale fracturate, roci eruptive etc.); Modul de operare (manevre) i tehnologice (curgerea fluidelor): pistonaj dezechilibrul presiune anormal/densitate noroi ; teste de producie; termice: instantanee, diferite (oprirea circulaiei) incidente: C de rcire ~ 25 puncte de cretere a densitii pentru stabilitate, fr alte inconveniente (afectarea stratului productiv, viteza de avansare); caracteristice forajului: uzur (gaur de cheie); foraj cu aer; fluide pe baz de petrol; forme speciale de sape etc. Metodele de lucru presupun separarea, identificarea cauzelor principale ale instabilitii; analiza eficacitii mijloacelor clasice; propunerea, testarea de soluii noi.

2. Procesul de forare a sondelor de petrol i gaze2.1. Generaliti Sonda este o construcie minier realizat n scoara terestr printr-un complex de lucrri (foraj) i are ca elemente primare: gura/talpa sondei, gaura/peretele sondei n faza de foraj propriu-zis (dislocarea rocii i evacuarea detritusului rezultat la suprafa) urmat la anumite intervale de adncimi de consolidare prin operaiile de tubare i cimentare. Dislocarea la talp se execut cu sape de foraj (pe talp circular) sau cu cap de carotier (pe talp inelar), iar legtura dintre acestea i instalaia de suprafa se realizeaz cu garnitura de foraj (ansamblu de prjini tubulare). Splarea tlpii i evacuarea detritusului se face prin circulaie de fluid de foraj (noroi). Instalaia de foraj permite, prin subansamblele componente, (sistemul de acionare, sistemul de manevr, sistemul de rotire i sistemul de circulaie) realizarea n condiii de securitate (sistemul de prevenire a erupiilor) a operaiilor necesare execuiei unei sonde.2.2. Structura procesului de foraj Conceperea arhitecturii unui foraj este efectuat sub responsabilitatea departamentului de foraj n mai multe etape sintetizate prin pregtirea unei documentaii generale compus din: propunerea forajului (raportul geologic); raportul de implantare; programul de foraj i de tubare; Raportul geologic (documentul de baz care odat stabilit d posibilitatea forrii unei sonde) definete: locaia sondei (amplasamentul forajului, coordonatele, altitudinea sau adncimea de ap la forajul off-shore), obiectivele forajului (tipul, importana, adncimea estimat) i cuprinde datele de baz: geologice, geofizice, sonde de corelare, dificulti i restricii impuse. Acest document difer n funcie de scopul forajului (de explorare sau de dezvoltare) i trebuie s pun n eviden deciziile de luat pe parcurs dac se are n vedere faptul c anumite operaii necesit intervale importante de timp (pregtirea terenului i alegerea aparatului de foraj). n aceeai msur documentul iniiaz studii economice pentru confirmarea fezabilitii proiectului i emite o decizie tehnico-economic pozitiv sau negativ legat de execuia forajului respectiv. Raportul de implantare se elaboreaz dup ce decizia de foraj a fost luat. Acesta este un document de tip caiet de sarcini care cuprinde ansamblul de operaii de executat i care permite determinarea bugetului de operare. Este rezultatul i momentul de stabilire a profilului de colaborare a diferitelor departamente concertante (explorare, zcmnt, foraj, producie). Capitolele principale ale raportului de implantare sunt: situaia geografic, scopul forajului i obiectivele petroliere (amintirea datelor de baz sau a obiectivelor definite la propunerea forajului i care au fost modificate sau completate pe parcursul studiului), cadrul geologic i cel geofizic, programul de foraj i de tubaj, programul de diagrafii (carotaje geofizice), programul de carotaj mecanic i de teste diferite de foraj, programul de teste de producie i de studiu a eantioanelor prelevate. Tot acest raport permite definirea necesarului de: personal (operator + auxiliar), materiale (aparat de foraj, etc.), servicii, consumabile. Programul de foraj i de tubaj, legat de seciunea geologic dat, este documentul esenial care permite s se prevad cum i cu ce mijloace va fi realizat sonda. Previziunile legate de estimarea preului forajului sunt n general consemnate n programe adiionale raportului de implantare: programul de sape de foraj (diametrele definite n programul de foraj se coreleaz cu tipul de sape prin studii de forabilitate ale formaiunilor ce urmeaz a fi traversate; prin analiza performanelor anterioare se pot deduce vitezele de avansare, calitatea, numrul i metrajul sapelor); programul fluidelor de foraj definete tipurile i caracteristicile fluidelor folosite pe faz de foraj, transformarea posibil a acestora/ngreuierea. Programul de fluide depinde de geologie, de arhitectura, de obiectivele forajului, de msurtorile i operaiile indispensabile la nivelul formaiunii productive. Se determin volumele i debitele necesare care, la rndul lor, vor ghida alegerea aparatului de foraj i calculele consumurilor n produse (de noroi, de ap, de petrol). Restricia ecologic devine un factor determinant pentru alegerea tipului de noroi. 2.3. Forajul rotary Este principala metod de foraj a sondelor de petrol i gaze i const n folosirea de scule de dislocare cu dini de tipul cu trei conuri, sau monobloc scule cu diamante sau PDC, asupra crora se las o anumit sarcin axial (greutate) i sunt antrenate cu o anumit vitez de rotaie. Avantajul acestei metodei const n posibilitatea injectrii de fluid la nivelul sapei (n curent descendent) pentru ndeprtarea detritusului rezultat i antrenarea acestuia la suprafa (n curentul ascendent). La o sond forat rotativ echipamentul aferent este necesar s ndeplineasc treifunciuni principale (fig.2.1 i fig.2.2): 1 apsare pe sap; 2 rotaie la sap;3 circulaie de fluid. Operaii principale la forajul unei sonde: forajul propriu-zis este operaia de baz; masa rotativ antreneaz sapa de foraj prin intermediul ansamblului garnitur de foraj; apsarea pe sap Gs este diferena ntre greutatea n crligul macaralei cu sapa suspendat Ggf i cea cu sapa pe talp (aceast diferen se citete pe indicatorul de greutate Martin Decker (fig.2.3) i se menine constant prin reglarea frnei troliului astfel nct prjina de antrenare s coboare cu o vitez egal cu viteza de avansare a sapei) (fig. 2.4); viteza de rotaie i debitul de noroi sunt n general fixe, sondorul ef controleaz i ajusteaz valorile urmnd programul de foraj i urmrete n permanen presiunea de refulare a pompelor. Operaiile de manevr adugarea bucii de avansare: succesiunea de operaiiexecutate este prezentat n figura 2.5; dac sapa este uzat sau dac s-a atins adncimea dorit trebuie extras garnitura de foraj n totalitate fie pentru schimbarea sapei, fie pentru introducerea unei coloane de tubare; prima operaie este cea de dezgare a capului hidraulic din crlig dup ce ansamblul prjin de antrenare-cap hidraulic (n permanen legat la pompe prin furtunul de foraj) a fost deurubat din garnitur i retras la gaura de refugiu; se nchide elevatorul sub racordul primei prjini de foraj, se ridic garnitura de foraj pe nlimea unui pas (trei buci), se prinde cea de-a patra prjin prin intermediul penelor de foraj n locaul conic al mesei rotative, se deurubeaz cu ajutorul cletilor i pasul se depoziteaz n turla de foraj; se repet operaia pn ce ntreaga garnitur de foraj este extras din sond (fig.2.6). De remarcat c n timpul manevrei nu se poate roti garnitura de foraj i nu se poate circula fluid (pentru aceasta trebuie remontat ansamblul prjin de antrenare-cap hidraulic). Acest inconvenient a fost eliminat la instalaiile moderne de foraj prevzute cu cap hidraulic motor (power suiwell)/Top drive. Tubajul este operaia de introducere a unei coloane de burlane cnd forajul a atins adncimea prevzut pentru faza respectiv. Datorit jocului relativ redus dintre coloan i sond rotirea este aproape imposibil, iar manevra const doar n coborrea prin adugarea bucat cu bucat a burlanelor de tubare. La final, dup introducerea coloanei, prin circulaie direct (de regul) se plaseaz pasta de ciment n spatele coloanei pe intervalul ce trebuie izolat. Montarea capului de sond definitivarea consolidrii se realizeaz prin montarea a diverse echipamente de suspendare i de etanare la partea superioar a coloanei. Ansamblul cap de sond permite i montarea prevenitoarelor (obturatoarelor) echipate lateral cu conducte de nalt presiune denumite linia de omorre (kill line)/linia manifoldului de erupie (chock line). Sunt necesare o serie de teste n presiune pentru verificarea etaneitii coloanei, a capului de sond, a prevenitoarelor (BOP). Odat securitatea sondei asigurat, faza urmtoare de foraj se poate derula. Completarea este operaia care succede tubajul ultimei coloane (de exploatare) i const n echiparea sondei pentru extracie: packer, evi de extracie (tubing), valv de securitate, etc. Frecvent, n prealabil, se execut operaii legate de ansamblul strat-sond: perforare, acidizare, fisurare hidraulic, etc. Aceste lucrri sunt executate curent de echipa de foraj dar tehnica legat de ele ine mai mult de domeniul produciei.

3. Garnitura de foraj3.1. ComponenGarnitura de foraj (drill steam) este un arbore rotitor-hidroconductor care asigur legtura mecanic dintre instalaia de suprafa i instrumentul de dislocare. Funciunile principale sunt: transmite sapei energia necesar dislocrii rocilor; ghideaz i controleaz traiectoria sapei; aplicarea unei fore de compresiune (apsare WOB) pe sap; permite circulaia fluidului de foraj n condiii de cderi de presiune minime.

Generaliti. n figura 3.1 este prezentat ansamblul unei garnituri de foraj. Elementele principale ale echipamentului de fund sunt: prjinile grele (drill collar), prjinile de foraj (drill pipe) i elemente auxiliare compuse din: stabilizatori, amortizoare de oc, racorduri (reducii) diverse; la suprafa garnitura de foraj este suspendat n crlig prin intermediul capului hidraulic, iar antrenarea n rotaie se realizeaz cu prjina de antrenare (kelly); dou canale de securitate permit nchiderea interiorului garniturii de foraj.Prjinile grele, n principal, constituie un lest de oel a crui mas furnizeaz apsarea pe sap i sunt supuse la restricii multiple (diametrul de foraj, cderi de presiune minime posibile, faciliti de ntreinere i transport, rezisten la flambaj, rigiditate).Dimensiuni. (tab.3.1) Diametrul exterior este cuprins ntre un minim (legat derigiditatea ansamblului) i un maxim (n funcie de diametrul forajului,posibilitatea de instrumentaie sau frezare, viteza admisibil de ridicare afluidului n spaiul inelar, riscul de prindere prin lipire diferenial). Materiale. Aliaje pe baz de crom molibden clite i revenite cu limita elasticminim de 785 MPa (prjini grele de 3 1/86 7/8 in), respectiv 689 MPa(710 in); aliaje amagnetice pentru executarea forajelor direcionale (Monel cu peste 60% nichel foarte scump i cu puternic tendin de gripaj a filetelor, aliajaustenitic de fier cu crom-magneziu).Profile de prjini grele circulare uniforme (slick fig.3.2) pentru manevrarereclam nfiletarea de suveie speciale de manevr i fixarea colierului desiguran la suspendarea n masa rotativ; profil ZIP prevede dou degajri(una pentru pene i una pentru elevator), durificarea superficial a umerilor i armarea zonelor de uzur; spirale pentru reducerea riscului de prindere prinlipire diferenial i creterea suprafeei de curgere n zona prjinilor grele;patrate foarte rigide, asigur o bun ghidare a sapei (jocul prjini-sond este de1/32") ns sunt foarte scumpe. n general, la forajul sondelor, se prefer folosireade prjini grele cilindrice supradimensionate sau ansambluri de fund (BHA) custabilizatori multiplii.Filetele de mbinare (fig. 3.3) sunt de tip rotary cu umr de etanare,standardizate dup normele API, conice (crete rezistena mbinrii, o mai uoari rapid asamblare-dezasamblare, auto-aliniere). n perioada de debut a forajuluirotativ filetele erau de tip normal (Regular REG). Pe parcursul timpului, odatcu evoluia n tehnic, au aprut filetele FH (Full Hole largi), IF (Internal Flush uniform) i NC (Numbered Connection acestea sunt normele actuale pentrudimensiunile nominale curente). Umerii filetului transmit marea majoritate atensiunilor la care sunt supuse prjinile grele i constituie singura etanaremetal/metal fa de presiunea interioar din garnitura de foraj. Momentul destrngere asigur pretensionarea de compresiune necesar. mbinrile filetate,supuse la ncovoiere alternativ, obosesc i dup un anumit timp de funcionarefiletele prezint amorse de ruptur sub forma unor micro-fisuri. Remediul constn refiletarea prjinii. Detectarea microfisurilor se face prin inspecii magnetice sau cu raze ultraviolete. Determinarea necesarului de prjini grele. n figura 3.4 este prezentatprincipiul pe baza cruia se dimensioneaz tronsonul de prjini grele:DC s P + P S = PS +G 2 1 . (3.1)Cu notaiile: L lungimea prjinilor grele, Lc lungimea n compresiune aprjinilor grele, d0 densitatea oelului, dn densitatea noroiului, kp coeficientul de flotabilitate (01dk dnp = - ) se determin:s c n c p G L S d0 d L Sd0k = ( - ) = , iar L = (1,11,2) Lc . (3.2)Pentru evitarea unei diferene mari de rigiditate ntre prjinile grele i cele deforaj este recomandat (n special pentru diametrele de foraj mari) utilizarea deansambluri telescopice de prjini grele (dispuse de la sap n ordinea reduceriirigiditii). Un alt mod de protecie mecanic a zonei critice (prjinile de foraj dedeasupra prjinilor grele) l constituie intercalarea de prjini de foraj rigide(heavy-weight) (fig.3.5).Prjinile intermediare n comparaie cu prjinile de foraj normale au: acelaidiametru exterior, grosime de perete mult superioar, ngroare n zona centrali lungime a racordurilor superioar; ele sunt mai grele i mai rezistente laflambaj; la forajul direcional contribuie substanial la realizarea apsrii pe sap. Ele sunt numite i prjini de foraj cu pereii groi, prjini de trecere sau prjinisemigrele.Racordurile acestor prjini sunt mai lungi dect la prjinile uzuale, ceea cepermite ca filetele s fie retiate de mai multe ori. Ele sunt sudate prin frecare,dar exist i prjini forjate dintr-o bucat. Att racordurile, ct i ngroarea suntarmate cu materiale dure.La dimensiuni mari, cepul i mufa se construiesc cu degajri de tensiune, la fel cai prjinile grele.n Romnia se construiesc prjini intermediare de 3 1/2 in cu grosimea de 18,26mm, 4 in (15,08 mm), 4 1/2 in (21,43 i 25,4 mm) i 5 in (25,4 mm), n doucategorii de lungime.Se construiesc i prjini intermediare cu canale spirale, cu sau fr ngroarecentral, pentru a micora suprafaa de contact cu pereii sondei.Prjinile intermediare se intercaleaz, 15 - 20 buci, ntre prjinile grele i celeobinuite ca s realizeze o trecere gradat de la rigiditatea mare a primelor larigiditatea sczut a celorlalte. Se diminueaz, n acest mod, desele ruperi care auloc n aceast zon din cauza oboselii.La forajul sondelor cu nclinri mari sau cu extensie orizontal, prjinileintermediare nlocuiesc parial sau chiar total prjinile grele. Asemeneaansambluri de fund, cu lungimi pn la 1000 m, evident stabilizate, sunt mult maielastice dect cele alctuite din prjini grele; avnd o suprafa de contact cupereii sondei mai redus, se diminueaz frecrile i se reduc momentele derotaie, ambele apreciabile la forajul dirijat. Sunt posibile, totodat, turaii maimari.Prjinile de foraj obinuite sunt fabricate dintr-un tub de oel laminat (frsudur) ale crui extremiti sunt matriate (ramforsate/ngroate) n ceea ce sedenumete upset . Dup forma ngrorii se disting: IU internal upset; EU external upset; IEU internal -external upset. La capetele ngroate ale tubului seataeaz prin sudur racordurile speciale (tool-joints) prevzute cu filete tiprotary i care permit mbinarea dintre prjini.Prjinile de foraj sunt evi cu lungimea de circa 9 m, terminate la un capt cu cepi la cellalt cu muf, ambele filetate, pentru a fi mbinate ntre ele (sunt compusedin trei elemente: prjina propriu-zis (corpul sau eava prjinii) i dou detaliisudate la capetele ei (cepul i mufa prjinii racordul special).Iniial, prjinile pentru forajul rotativ au fost echipate cu racorduri nurubate. n prezent se construiesc numai prjini cu racorduri sudate.Prjinile propriu-zise se fabric prin laminare, capetele fiind ngroate(ramforsate) prin presare ulterioar la cald.Dup modul de ngroare, se disting prjini de foraj cu capetele ngroate spre:- interior, notate cu IU (internal upset, n limba englez);- exterior, notate cu EU (external upset);- interior i exterior, notate cu IEU (internal-external upset).Racordurile sunt forjate, tratate termic i apoi prelucrate mecanic (strunjire,gurire, filetare). Ele se sudeaz la prjini prin frecare i presiune.Dup detensionare i debavurare, zona sudurii se normalizeaz pentru a-i refaceproprietile metalurgice; tratamentul const ntr-o clire rapid urmat derevenire. nclzirea zonei, pentru detensionare, clire i revenire se realizeazprin inducie, cu curenii de frecven medie (500 - 800 Hz). Apoi prjina sefiniseaz n interior i la exterior n zona sudurii.n final, prjina complet se controleaz ultrasonic sau electromagnetic i cuparticule magnetice, mai ales n zona sudurii, se acoper la interior cu lacuri deprotecie, i se msoar lungimea, se cntrete, se marcheaz i se protejeazcontra coroziunii.Pentru acoperirea suprafeei interioare se utilizeaz rini epoxidice sau fenolice,diluate n solveni organici. Ele se pulverizeaz la 120 - 200oC i formeaz unfilm de 0,1 - 0,2 mm. Acesta protejeaz prjinile contra coroziunii i micoreazrezistenele hidraulice cu circa 20 %.n general, prjinile de foraj se fabric din oel slab aliat, cu mangan, cu mangani molibden, sau din oel aliat, cu crom, mangan, molibden, vanadiu, nichel.Gama larg de oeluri folosite este impus de diversitatea condiiilor de solicitare,determinate de: adncime, diametrul sapei, mediu, temperatur, curbura sondei.Institutul American de Petrol (API) a instituit pentru oelurile folosite la prjininite clase de rezisten, numite i grade (tab. 3.3). Normele API impuncaracteristicile mecanice pe care trebuie s la ndeplineasc fiecare clas derezisten, limiteaz coninutul de sulf (sub 0,06 %) i cel de fosfor (sub 0,04 %),recomand procedeele de elaborare a oelurilor, n cuptoare Simens-Martin.n medii acide cu hidrogen sulfurat se recomand oelurile E-75 i X-95 culimitele de variaie a rezistenei la curgere mai apropiate ntre ele (517- 620, respectiv 655 - 760 N/mm2), duritatea mai sc.zut. .i alungirea la rupere(ductilitatea) mai mare.Adancimea de utilizare cre.te cu raportul Rp0,2/m . Prima cale de cre.tere oconstituie folosirea unor o.eluri cu rezisten.. ridicat., aliate .i imbun.t..ite. Adoua cale o reprezint. utilizarea unor aliaje u.oare. In acest sens prezint. interesaliajele de aluminiu (densitatea 2750 kg/m3) .i de titan (densitatea 4500 kg/m3).Pr.jinile din aliaje de aluminiu sunt utilizate mai ales la forajul sondelor dirijate.Fa.. de cele din o.el, pr.jinile din aluminiu au unele avantaje:- la aceea.i adancime, se reduce sarcina la carligul instala.iei .i energianecesar. pentru manevrare, cre.te rezerva de trac.iune in cazul prinderii in gaurade sond.;- rugozitate mai mic. decat cele din o.el (c.derile de presiune se reduc);- modulul de elasticitate este mai redus (0,73 105 N/mm2 fa.. de 2,06E105N/mm2), pr.jinile din aluminiu sunt mai flexibile: la aceea.i raz. de curbur.,tensiunile de incovoiere sunt mai mici); gradul de oboseal. se diminueaz.; dinacest motiv, dar .i pentru c. odat. cu greutatea scade .i presiunea de contactlateral., pr.jinile din aluminiu sunt convenabile la forajul dirijat .i la celorizontal;- pr.jinile din aluminiu sunt mai u.or de transportat .i de manevrat peramp. .i pe podul sondei;- sunt amagnetice (permit m.sur.tori de deviere prin interiorul lor cuinclinometre magnetice).In general se utilizeaz. aliaje Al-Cu-Mg (cunoscute sub numele de duraluminiu).i Al-Cu-Mg-Zn, eventual .i cu Mn .i Si.Se construiesc dou. tipuri de pr.jini din aliaje de aluminiu:- cu racorduri de o.el infiletate la capete;- dintr-o bucat., cu cepul .i mufa t.iate in capetele ingro.ate..eava pr.jinii de aluminiu se fabric. prin extrudare. Racordurile sunt similare cucele folosite la pr.jnile din o.el, dar sunt de obicei mai lungi, ca s. poat. firet.iate cand se uzeaz. filetul. Ele se in.urubeaz. la capetele pr.jinii cu un filettrapezoidal; etan.area racord-pr.jin. se asigur. printr-un triplu blocaj: frontal incap.tul cepului pr.jinii, pe filet .i pe o suprafa.. conic. aflat. in prelungireafiletului. Ata.area are loc prin fretare: racordurile sunt inc.lzite la circa 400oC, in timp ce prjina este rcit la interior cu ap sau cu azot lichid.