Tubería de perforación API 5DP

Tubería de perforación API 5DP

La tubería de perforación es una tubería hueca y de paredes-gruesas que transmite el fluido de perforación y el torque a través del pozo hasta la broca de una plataforma de perforación. Está fabricado para soportar presiones internas y externas severas, distorsión, flexión y vibración mientras gira y levanta el conjunto de fondo del pozo (BHA). La tubería de perforación está roscada en cada extremo en una sección de tubería denominada junta de herramienta. Se fabrica, toma muestras, prueba e inspecciona de acuerdo con especificaciones estándar como las del Instituto Americano del Petróleo (API).

Tipos

Tubos de perforación estándarSon largas secciones tubulares de tubería que constituyen la mayor parte de la sarta de perforación. Por lo general, son una sección de tubería tubular de 31 pies de largo, pero pueden tener entre 18 y 45 pies de largo.

Tubería de perforación pesada (HWDP)Es un tubo tubular que añade peso o actúa como pieza de transición en la sarta de perforación. Como sección de transición de la sarta de perforación, se coloca entre el collar de perforación y la tubería de perforación estándar para reducir las fallas por fatiga. En otras aplicaciones, el HWDP se utiliza como peso adicional para pesar la sarta de perforación.

Collares de perforaciónson un componente de la sarta de perforación que forma parte del BHA. Tienen paredes más gruesas-, más pesadas y más rígidas que las tuberías de perforación y se utilizan principalmente para pesar la broca y al mismo tiempo amortiguar las vibraciones y las fuerzas de impacto.

Grados de tubería de perforación

Los grados de tubería 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

API SPEC 5DP especifica las condiciones técnicas de entrega para-tubos de perforación de acero con extremos de cuerpo de tubería-recalcados y juntas de herramientas 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 los requisitos de espesor de pared, resistencia al impacto y límite elástico específicos del grado del material. Los niveles de especificación PL-2 / PL-3 tienen requisitos obligatorios adicionales.

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La tubería de perforación de grado E, conocida como acero "suave", exhibe el límite elástico más bajo por unidad de área con un límite elástico de menos de 80,000 psi. Es capaz de soportar un mayor porcentaje de estiramiento o "deformación" antes de la fractura que los grados de tubería 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.

Los grados X-95, G-105 y S-135 se consideran grados de alta resistencia. Exhiben un mayor límite elástico que se requiere para dar servicio a pozos más profundos.

Grados propietarios

Los grados patentados a menudo superan las especificaciones establecidas por API SPEC 5DP. Sus propiedades de rendimiento mejoradas se desarrollan para servicios problemáticos, servicios críticos y otros requisitos definidos por el usuario.

Los grados de servicio amargos resisten la corrosión bajo tensión por sulfuros (SSC). El SSC puede ocurrir cuando hay sulfuro de hidrógeno presente. El ingreso de hidrógeno, junto con tensiones más altas, bajas temperaturas, bajo pH y alto contenido de cloruro, disminuye la ductilidad de los grados de acero, dejándolos susceptibles a la propagación de grietas y fallas.

Los grados de servicio crítico resisten la corrosión cuando hay presencia de gas dulce o altas concentraciones de dióxido de carbono. Son una alternativa rentable que se utiliza en aplicaciones de inyección de agua.

Apresto

La tubería de perforación se fabrica según especificaciones estándar y se ofrece 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 "soporte" 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. API clasifica cada segmento de tubería, denominado "único", 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 la tubería de perforación y varía de 27 a 31 pies.

El rango 3 (R3) es común en revestimientos y también se implementa en aplicaciones de perforación en aguas profundas. El aumento de longitud disminuye el número de uniones de herramientas en cada columna de tubería de perforación. El inconveniente es que la carga ejercida sobre cada junta de herramienta es mayor, lo que aumenta el desgaste y reduce la vida útil esperada de la tubería de perforación. R3 varía de 38 a 45 pies.

Diámetro

El diámetro exterior (OD) de la tubería de perforación se ofrece en tamaños nominales que van desde 2 3/8" hasta 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.

Junta de herramienta

Cada extremo del tubo incorpora una unión herramienta, y se diferencia por la conexión rosca macho denominada "pasador" y la conexión rosca hembra denominada "caja". Están pre-fabricados y soldados a la tubería. Las juntas de herramientas proporcionan conexiones roscadas de alta-resistencia. Están tratados térmicamente para obtener una resistencia mayor que el acero del cuerpo del tubo para resistir los rigores de la perforación y los numerosos ciclos de apretar y aflojar roscas. Las juntas de herramientas se especifican por tipo de recalcado y rosca.

Decepcionado

El recalcado (acabado del extremo de la rosca-) se refiere a la pared de la junta de la herramienta en la conexión roscada. La tubería de perforación se ofrece con un recalcado interno (IU), un recalcado externo (EU) o un recalcado interno-externo (IEU).

UI - En un recalcado interno, el aumento del espesor a lo largo de las paredes interiores compensa el metal eliminado al roscar con una pared exterior uniforme y recta.

EU - En un recalcado externo, el mayor espesor a lo largo del diámetro exterior del tubo compensa el metal eliminado al roscar con un orificio recto.

IEU - En un recalcado interno-externo, el espesor se incrementa a lo largo de las paredes internas y externas de la tubería para compensar el metal eliminado al roscar.

Conexión roscada

Las juntas de herramientas incorporan conexiones roscadas. Incluyen subprocesos API estándar y subprocesos propietarios. Cada tipo de conexión roscada se especifica mediante hilos por pulgada (TPI) y su forma cónica. Las juntas de herramientas API comunes incluyen regular (REG), de orificio completo (FH) y de descarga interna (IF).

Características

La tubería de perforación no-magnética se utiliza para aislar las herramientas de medición durante la perforación (MWD) y de registro durante la perforación (LWD) de la sarta de perforación. Esto minimiza la interferencia electromagnética asociada y aumenta la precisión de los estudios direccionales.

Se incorporan bandas duras en las juntas de herramientas y en la almohadilla de desgaste central de la tubería de perforación para aumentar la resistencia a la abrasión.

Las ranuras en espiral en la superficie externa de la tubería de perforación reducen el pegado diferencial y mejoran las características de flujo del lodo de perforación.

Estándares

API RP 5A5 - Esta norma internacional especifica requisitos y brinda recomendaciones para la inspección y prueba de campo de productos tubulares para campos petroleros (OCTG). Esta norma internacional cubre las prácticas y la tecnología comúnmente utilizadas en la inspección de campo; sin embargo, ciertas prácticas también pueden ser adecuadas para las inspecciones de fábricas.

Especificaciones de la tubería de perforación:

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