Los grados de tuberías de perforación incluyen grados API estándar (E-75, X-95, G-105 y S-135), así como grados patentados.
Tubería de perforación de grado API
La especificación API SPEC 5DP especifica las condiciones técnicas de entrega de tubos de perforación de acero con extremos de cuerpo de tubo recalcados y uniones soldadas para uso en operaciones de perforación y producción en las industrias de petróleo y gas natural para tres niveles de especificación de producto (PSL-1, PSL-2 y PSL-3). PS-1 especifica requisitos de espesor de pared, resistencia al impacto y límite elástico específicos para el grado del material. Los niveles de especificación PL-2 / PL-3 tienen requisitos obligatorios adicionales.
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Grado de tubería de perforación API |
Resistencia mínima al límite elástico (psi) |
Resistencia mínima a la tracción (psi) |
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E-75 |
75,000 |
100,000 |
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X-95 |
95,000 |
105,000 |
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G-105 |
105,000 |
115,000 |
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S-135 |
135,000 |
145,000 |
Grado EEl tubo de perforación, conocido como acero "dulce", presenta la menor resistencia a la fluencia por unidad de área, con una resistencia a la fluencia de menos de 80,000 psi. Es capaz de soportar un mayor porcentaje de estiramiento o "deformación" antes de fracturarse que los grados de tubo de perforación de mayor resistencia. También es más resistente a la corrosión y al agrietamiento. El grado E se utiliza en pozos de profundidad media de 10,000 a 15,000 pies.
Calificaciones X-95, G-105 y S-135Se consideran grados de alta resistencia. Presentan una mayor resistencia al límite elástico, necesaria para dar servicio a pozos más profundos.
Grados patentados
Los grados patentados a menudo superan las especificaciones establecidas por API SPEC 5DP. Sus propiedades de rendimiento mejoradas están desarrolladas para servicio en condiciones agrias, servicio crítico y otros requisitos definidos por el usuario.
Servicio agrioLos grados de acero resisten la corrosión bajo tensión por sulfuro (SSC). La SSC puede ocurrir cuando hay sulfuro de hidrógeno presente. La entrada de hidrógeno, junto con tensiones más altas, temperaturas bajas, pH bajo y alto contenido de cloruro, disminuye la ductilidad de los grados de acero, dejándolos susceptibles a la propagación de grietas y fallas.
Servicio críticoLos grados resisten la corrosión cuando hay gas dulce o altas concentraciones de dióxido de carbono. Son una alternativa rentable que se utiliza en aplicaciones de inyección de agua.
Dimensionamiento
Los tubos de perforación se fabrican según especificaciones estándar y se ofrecen en tamaños nominales. Las dos especificaciones dimensionales más importantes son la longitud y el diámetro.
Longitud
La sarta de perforación está formada por varias secciones de tubería de perforación. El término "soldadura" se refiere a dos o tres secciones de tubería de perforación que se introducen en el pozo para completar de 60 a 90 pies de perforación. Cada segmento de tubería, denominado "single", está clasificado por API en tres rangos de longitud distintos: R1, R2 y R3.
El rango 1 (R1) es el más corto en longitud, más común para dimensionar tuberías o revestimientos de producción y varía de 18 a 22 pies.
El rango 2 (R2) se considera la longitud estándar para tuberías de perforación y varía de 27 a 31 pies.
El rango 3 (R3) es común en tuberías de revestimiento y también se utiliza en aplicaciones de perforación en aguas profundas. La mayor longitud disminuye la cantidad de juntas de herramientas en cada tramo de tubería de perforación. La desventaja es que la carga ejercida sobre cada junta de herramientas es mayor, lo que aumenta el desgaste y reduce la vida útil esperada de la tubería de perforación. El rango R3 va de 38 a 45 pies.
Diámetro
El diámetro exterior (OD) de la tubería de perforación se ofrece en tamaños nominales que van desde {{0}}/8" a 6 5/8". El diámetro de la tubería se selecciona en función del diámetro del pozo. Para hacer circular eficazmente el lodo de perforación y minimizar las pérdidas de presión, la relación entre el diámetro exterior de la tubería de perforación y el diámetro del pozo debe ser de aproximadamente 0,6.
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