La perforación es la primera fase de un pozo, seguida por el entubado, donde el pozo se reviste con un tubo exterior, y por último, la tubería, que implica transportar petróleo y gas a la superficie. La perforación utilizatubos de perforaciónPara hacer girar la broca, se le permite cortar el suelo y la roca para llegar a los depósitos minerales. La tubería de revestimiento utiliza un tubo de acero cementado en su lugar que evita que el pozo se derrumbe. En la fase de producción del pozo, se coloca una tubería dentro de la tubería de revestimiento para mover los fluidos a la superficie.
Productos tubulares para campos petrolíferos (OCTG) es el término general que se da a las tuberías con conexiones en el extremo clasificadas como de revestimiento o de producción.Una tubería de perforaciónEstá hecho de tubos huecos de acero para hacer girar la broca mientras se inyecta fluido de perforación para ayudar al proceso de perforación. Cada extremo de un tubo de perforación está equipado con juntas roscadas que se utilizan para proporcionar una alta resistencia al par y durabilidad cuando se somete a rotaciones. Como las plataformas de perforación vienen en diferentes tamaños, también hay diferentes tubos de perforación estandarizados adecuados para varias especificaciones de plataformas de perforación.
Partes de unaTubo de perforación
Cuerpo de tubo
Uniones de herramientas: pueden ser conexiones de extremo de caja (hembra) o de pasador (macho).
Normas OCTG
API (Instituto Americano del Petróleo) e ISO (Organización Internacional de Normalización) son las organizaciones rectoras que establecen los estándares industriales para los procedimientos de pruebas de operaciones de petróleo y gas.
Especificaciones técnicas:
Especificación API 5B: Roscado, calibración e inspección de roscas de tuberías de revestimiento, de producción y de conducción
Especificación API 7-2: Roscado y calibración de conexiones con reborde rotatorio
Especificación API 5CT: Tubería y revestimiento
Especificación API 5DP: Especificación para tuberías de perforación
ISO 11960: Industrias del petróleo y del gas natural - Tubos de acero para uso como revestimiento o tubería para pozos
Cuerpo de tubo
Calidades de tuberías y revestimientos
Los cuerpos de tubería se clasifican de acuerdo con los siguientes grados según lo indicado en API 5CT e ISO 11960:
Calidades de tuberías y revestimientos
1 – Baja resistencia
2 – Tuberías adecuadas para entornos con alto contenido de H2S (sulfuro de hidrógeno)
3 – Alta resistencia pero carece de resistencia a la corrosión.
4 – Mayor resistencia pero también carece de resistencia a la corrosión.
Definición de grado de acero
Las tuberías de perforación se fabrican con diferentes composiciones químicas y con distintas propiedades y dimensiones. Una forma de clasificar las tuberías de perforación es a través del grado de acero. El grado de acero se calcula a partir de la resistencia a la tracción y el límite elástico requeridos. El límite elástico corresponde a la presión mínima que la tubería de perforación puede soportar antes de que comience la deformación. La resistencia a la tracción se refiere al esfuerzo máximo que la tubería de perforación puede soportar cuando se aplica tensión antes de romperse.
Tipos de grados de acero para tuberías de perforación:
E – menor resistencia al límite elástico por unidad de área a 75,000 psi
X – 95,000 psi
G – 105,000 psi
S – máxima resistencia al límite elástico a 150,000 psi utilizada para pozos más profundos
La convención de nomenclatura es la letra del grado de acero más la resistencia mínima al rendimiento.
Los grados X-95, G-105 y S-135 se consideran grados de alta resistencia. Presentan una mayor resistencia a la fluencia, necesaria para perforar pozos más profundos.
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Grado de tubería de perforación API |
Resistencia mínima al límite elástico (psi) |
|
E |
75,000 |
|
X |
95,000 |
|
G |
105,000 |
|
S |
135,000 |
A medida que los requisitos de perforación se han vuelto más avanzados con el paso de los años, los fabricantes han creado grados de acero patentados para cumplir con los requisitos de diseño más nuevos y las condiciones de perforación más duras. Algunos ejemplos de tubos de perforación con grados de acero patentados son los que se utilizan para servicios críticos, servicios agrios, servicios térmicos o servicios a baja temperatura.
Identificación del grado de acero
Las marcas para la identificación del grado de la tubería de perforación se pueden encontrar en la junta de la herramienta o en el pasador base siguiendo el formato que se muestra a continuación:
Símbolo del fabricante / Mes soldado / Año soldado / Fabricante de la tubería / Grado de la tubería de perforación
Muestra: AA 12 95 NE
Tallas
Longitud
Las longitudes de las tuberías de perforación se clasifican según los siguientes rangos:
R1 – 18 a 22 pies
R2 – 27-31 pies
R3 – 38 a 45 pies
La longitud se calcula en función de los requisitos. Los tubos R3, aunque más largos, tienen la desventaja de un mayor desgaste, ya que la carga sobre cada tubo será mayor en comparación con los tubos más cortos.
Diámetro exterior
El rango normal para el diámetro exterior (OD) de la tubería de perforación es de 2 3/8" a 6 5/8".
|
Diámetro exterior del tubo (pulg.) |
Peso (ppf) |
Identificación (pulg.) |
Combustible de petróleo crudo (bbl/pie) |
Desplazamiento (bbl/ft) |
Extremo cerrado (bbl/ft) |
|
2 3/8 |
4.85 |
1.995 |
0.00387 |
0.0016 |
0.0055 |
|
6.65 |
1.815 |
0.00320 |
0.0023 |
0.0055 |
|
|
6.45 |
2.469 |
0.00592 |
0.0021 |
0.0080 |
|
|
6.85 |
2.441 |
0.00579 |
0.0022 |
0.0080 |
|
|
2 7/8 |
8.35 |
2.323 |
0.00524 |
0.0028 |
0.0080 |
|
10.40 |
2.151 |
0.00449 |
0.0035 |
0.0080 |
|
|
8.50 |
3.063 |
0.00911 |
0.0028 |
0.0119 |
|
|
9.50 |
2.992 |
0.00870 |
0.0032 |
0.0119 |
|
|
3 1/2 |
11.20 |
2.900 |
0.00817 |
0.0037 |
0.0119 |
|
13.30 |
2.764 |
0.00742 |
0.0045 |
0.0119 |
Tipo de soldadura
Los tubos de perforación vienen con distintos tipos de soldadura. La elección del tipo de soldadura adecuado depende de la calidad de la pieza bruta del tubo y de los requisitos de estructura que se tienen en cuenta al diseñar una plataforma.
Sin costura
Un tubo de perforación sin costura se fabrica empujando o tirando del acero para forjar un tubo sobre un mandril, sin que se produzca ninguna costura visible en el producto. Técnicamente, no tiene costura porque no se utiliza ningún proceso de soldadura al crear este tubo. Los tubos sin costura se prefieren principalmente por su estructura uniforme y su alta tolerancia a la presión.
Restos explosivos de guerra
Una tubería de perforación ERW (soldada por resistencia electrónica) es el resultado de acero conformado en frío que se transforma en una tubería. Los bordes de la tubería se calientan y se unen mediante un soldador de alta frecuencia. Debido al proceso de fabricación, la superficie de las tuberías ERW es más fácil de mantener y limpiar.
SIERRA
La soldadura por arco sumergido se realiza soldando placas de acero dobladas. Los tubos de perforación SAW se utilizan principalmente para recipientes a presión debido a su uniformidad, compacidad y ductilidad.
Designación del producto de tubería de perforación
En la industria del petróleo y el gas, se sigue una designación estándar para tener un entendimiento común de la masa y las dimensiones de una tubería de perforación.
Designación de muestra: 9 5/8" 40# N80 BTC R3
Dónde:
9 5/8" especifica el diámetro exterior en pulgadas
40 es el peso en libras/pie
N80 – grado de acero
Tipo de conexión BTC R3-
Al comprar una tubería de perforación nueva o usada, la designación del producto anterior permite al comprador determinar si la tubería cumple con los requisitos de diseño.
Hojas de especificaciones
Las hojas de especificaciones de tuberías de perforación contienen los siguientes datos:
Tamaño y peso total
Calificación
Rango
Unión de herramientas
Capacidad del cuerpo de la tubería, resistencia a la tracción, espesor de la pared
Peso y longitud del conjunto tubular (incluidos los pasadores)
Tipo de conexión
Clasificación de tuberías usadas
Para validar si una tubería de perforación es adecuada para un uso futuro, API ha definido las siguientes clases.
Clase 1 – Tubos de perforación nuevos y nunca utilizados
Tubería Premium reutilizada con un espesor de pared restante no inferior al 80 % del valor de especificación
Clase 2 – Espesor de la pared restante no inferior al 80% del valor de especificación
Clase 3 – Espesor de la pared restante inferior al 70% del valor de especificación
Antes de poder reutilizar una tubería de perforación, un inspector debe comprobar su estado actual. Esto incluye tomar medidas del espesor de la pared y volver a calcular la nueva capacidad máxima de tensión. Después de la inspección, una tubería usada puede considerarse apta o no, según el propósito para el que se utilice.
Códigos HS de tubos de perforación
Al trabajar con aduanas para la importación o exportación de tubos de perforación, será útil conocer los códigos del Sistema Armonizado (HS) que se utilizan para los tubos de perforación. El código HS es una identificación de 6- dígitos que se utiliza a nivel mundial para clasificar productos.
Los primeros 2 dígitos clasifican el capítulo, los siguientes 2 son para el encabezado y los últimos dos para el subtítulo.
Los tubos de perforación se incluyen en el Capítulo 73: Manufacturas de hierro o acero, Partida 04 para Tubos, tuberías y perfiles huecos, sin soldadura, de hierro (excepto de fundición) o de acero.
Los siguientes subtítulos son ejemplos de tuberías:
10–Hierro
11–Acero inoxidable
21–Tubería de perforación
22–Caños de revestimiento, tubos de producción y tubos de perforación, del tipo utilizado para la extracción de petróleo o gas
Una muestra completa de código HS sería 73041120 que corresponde a piezas en bruto de acero inoxidable para tubos y tuberías.
Como fabricante profesional de herramientas de perforación y terminación de pozos,tubos de perforaciónLos productos de Vigor están diseñados, producidos e inspeccionados de acuerdo con las normas API 5DP. El departamento de inspección de calidad de Vigor también realiza una inspección del 100 % de los tubos de perforación antes de que se entreguen a los clientes para garantizar que nuestros productos se entreguen a nuestros clientes con la más alta calidad. Si está interesado en los tubos de perforación de Vigor u otras herramientas de perforación y terminación de pozos para la industria del petróleo y el gas, no dude en ponerse en contacto con nosotros para obtener los productos más profesionales y el mejor servicio de calidad.
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