Las conexiones de tuberías de perforación juegan un papel crucial en la industria de perforación. Estas son la unión entre las piezas de la sarta de perforación y proporcionan la fuerza necesaria, sellan, y transmiten torque a la broca.
Estas conexiones soportan las exigentes demandas que se encuentran en las operaciones de perforación, incluyendo el estrés y las presiones, diferentes cargas, y ambientes corrosivos.
Distintos tipos de conexiones de tuberías se han desarrollado para satisfacer necesidades y desafíos operacionales específicos, ofreciendo diferentes propiedades, resistencia, y limitaciones. Es por eso que es esencial conocer qué tipo de conexión se necesita en cada caso, y en este post, te lo explicamos.
Importancia de seleccionar el tipo de conexión adecuada
Seleccionar la conexión para tuberías de perforación adecuada es crucial para el éxito y la seguridad de la operación de perforación. La decisión de qué conexión usar puede significativamente impactar la eficiencia, y más importante, la seguridad de los proyectos de perforación, así como prevenir posibles accidentes.
Una conexión compatible permanecerá intacta durante la operación, mejorando el rendimiento, reduciendo los tiempos de inactividad debido a fallas, y minimizando el riesgo de amenazas ambientales como derrames de petróleo o fugas de gas.
Además, el tipo de conexión adecuada puede ayudar en prolongar la vida útil de la sarta de perforación y collares de perforación, reduciendo la frecuencia de reemplazos, y por ende, ahorra costos para las compañías de perforación.
Tipos de conexiones para tuberías de perforación
Existen varios tipos de conexiones para las tuberías de perforación. Estas están divididas principalmente entre roscas API y conexiones premium.
Mientras que ambas son conexiones de hombro giratorio, las conexiones API son uniones estándar de un solo hombro en comparación con las conexiones premium.
Las roscas premium son conexiones patentadas con doble hombro y están disponibles en distintos tamaños. Ofrecen un rendimiento mejorado con mayor sellado metálico, hombros de torsión, y una mayor durabilidad y longevidad comparado con las conexiones estándar API, haciéndolas una mejor opción para escenarios de perforación más demandantes.
A continuación están las características de las conexiones API en detalle:
Rosca API Regular
La conexión regular (REG, por sus siglas en inglés, regular style connection) está diseñada específicamente para conectar tuberías de perforación roscadas internamente. Esta conexión se caracteriza por tener el diámetro exterior más pequeño y da como resultado que el diámetro interior de la tubería sea menor que la parte engrosada de la misma. Mientras, el diámetro interior de la porción engrosada es menor que el diámetro interior. La conexión REG se utiliza para unir brocas en las operaciones de perforación.
The American Petroleum Institute (API 5CT) ha conservado las especificaciones para la conexión REG, debido a su aplicación especializada y lo adecuado que es para las conexiones de broca.
Su diseño se adapta a los requisitos únicos y desafíos asociados con la conexión de broca, lo que la convierte en la opción preferida de muchos profesionales de la perforación.
Cuando se coloca la broca al final de la sarta de perforación, comparado con otro tipo de conexión, la conexión REG experimenta una concentración menor de estrés en la rosca de las tuberías de perforación. Esto reduce el riesgo de fallos por fatiga y mejora en general la confiabilidad.
La conexión REG es principalmente para unir la broca, así que puede no ser adecuada para otras aplicaciones en el equipo de perforación. Su especial diseño limita la versatilidad comparado con otro tipo de conexiones.
Cuando se usan conexiones REG, el diámetro de la tubería de perforación es menor que el diámetro interno de la porción engrosada debido a la configuración de la conexión. Mientras esto puede no ser un problema para las conexiones de brocas, puede impactar los índices de flujo de fluido y de presión en escenarios de perforación particulares.
IF – Conexión de descarga interna
La conexión de descarga interna (IF, por sus siglas en inglés, Internal Flush) tiene un diámetro exterior más grande y conecta a roscas externas, o a engrosadas internas y externas. Esta conexión forma una unión de tubería de perforación con un diámetro interno que es casi idéntico al diámetro del cuerpo de la tubería.
Una de las ventajas de las conexión IF es su diámetro interno consistente, el cual asegura un mayor índice de flujo de fluido y reduce el riesgo de restricciones o bloqueos durante las operaciones de perforación, incrementando la eficiencia.
Sin embargo, una desventaja notable en las conexiones IF es la concentración potencial de estrés. El diseño de la conexión, particularmente el diseño de diente triangular, puede dar lugar a zonas localizadas de tensión. Esto puede incrementar el riesgo de fallar por fatiga con el tiempo, comprometiendo así la integridad y confiabilidad de la conexión.
Debido a los problemas de concentración de estrés asociados con la conexión IF y el desarrollo de nuevas y diseños mejorados de la conexión, la American Petroleum Institute (API) ha reemplazado las conexiones IF.
FH – Conexión de orificio completo
La conexión de orificio completo (FH, por sus siglas en inglés, Full-Hole) conecta el interior y el exterior engrosado de la tubería de perforación, formando una unión de tubería con un diámetro interno que es igual al diámetro del extremo engrosado. Tanto el diámetro interno como externo de la conexión son más pequeños que el diámetro interior de la tubería.
La conexión FH ofrece tres especificaciones de roscas diferentes, llamadas V-0.065; V-0.05; y V-0.040, ofreciendo opciones para distintos requerimientos y condiciones de perforación. Esta versatilidad hace que sea comúnmente usada en distintas operaciones de perforación, permitiendo flexibilidad y adaptabilidad, como con los portamechas y las brocas.
Una de las limitaciones de la conexión FH es su diámetro interno menor comparado con el diámetro interno de la tubería. Aunque esto puede no ser un gran problema en muchas operaciones de perforación, puede impactar el índice de flujo de fluido.
Además, a pesar de ofrecer tres modelos distintos, la conexión FH tiene menos especificaciones de rosca comparada con otras conexiones de tubería. Esto puede limitar tu adaptabilidad a ciertas condiciones de perforación o configuraciones de equipos, por lo que se requiere de una selección cuidadosa para asegurar su compatibilidad y rendimiento.
NC – Conexión numerada
La conexión numerada (NC, por sus siglas en inglés, Numbered Connection) está hecha para tuberías de perforación con una resistencia mínima a la tracción de al menos 75,000 PSI o más, a menudo conocidos como tubos de perforación de alta resistencia. La API recomienda el uso de conexiones NC para tuberías de perforación de alta resistencia debido a su diseño robusto y requisitos de compatibilidad.
Las conexiones NC están diseñadas para unir acoplamientos macho y hembra con designaciones de roscas iguales, asegurando una conexión segura y confiable. Son intercambiables si los códigos de grado coinciden, lo que significa que si el paso de rosca es similar y las diferentes rocas son compatibles.
Las conexiones NC ofrecen una variedad de tamaños y configuraciones que se adaptan a distintos requerimientos y condiciones de perforación, yendo desde NC10 hasta NC77. Son ideales para soportar la torsión, presión, y distintos movimientos del equipo de perforación, asegurando durabilidad y confiabilidad en operaciones demandantes.
Sin embargo, roscas no compatibles pueden causar problemas de conexión, comprometiendo la integridad y la confiabilidad de la conexión. Por lo tanto, es esencial verificar con el fabricante de las uniones para asegurar la compatibilidad de la NC y los tipos de roscas.
Mientras las conexiones NC son versátiles y muy usadas, están diseñadas para tuberías de perforación con resistencia mínima a la tracción de al menos 75,000 PSI o superior. Esto limita su aplicación a operaciones de perforación específicas que requieran un equipo de alta resistencia.
Acerca de Sophia Oilfield Supply Services
SOSSUSA es un distribuidor líder de herramientas para yacimientos petroleros, especializado en tuberías de alta calidad y equipos de perforación. Ofrecemos una gran diversidad de productos, incluyendo tuberías de perforación nuevas y usadas, diseñadas para ofrecer el mayor rendimiento en las condiciones de perforación más desafiantes.
Contáctanos para recibir un presupuesto personalizado para tus soluciones de tuberías de perforación. Con SOSSUSA experimenta una durabilidad y confiabilidad incomparable que se adapta a todas las necesidades de operación de perforación.