Una rosca para tubería de perforación es una herramienta vital mecanizada en cada extremo del acople de la tubería, que conecta diferentes secciones de la tubería y otras herramientas del pozo, formando un conjunto de perforación. Estas roscas proporcionan un sello apretado y seguro para contener los fluidos de perforación dentro del conjunto y evitar fugas, manteniendo al mismo tiempo niveles adecuados de presión en el pozo.
Ayudan a transferir el torque al trépano mientras soportan el estrés rotacional, cargas axiales y otros esfuerzos mecánicos inmensos. Por lo tanto, las conexiones roscadas correctas juegan un papel crucial en el funcionamiento seguro y exitoso del conjunto de perforación, asegurando la eficiencia operativa en el campo petrolero.
| Tipo de Rosca | Rango de Diámetro Exterior (pulgadas) | Compatibilidad |
|---|---|---|
| API Regular (REG) | 2.375- 6.625 | Compatible con roscas REG |
| API Internal Flush (IF) | 3.5- 6.625 | Compatible con roscas IF |
| API Full Hole (FH) | 4.5- 6.625 | Compatible con roscas FH |
| API Número de Conexión (NC) | 2.375- 6.625 | Compatible con roscas NC |
| VAM (Premium) | 2.375- 6.625 | Compatible con roscas VAM |
| XT (Premium) | 2.375- 6.625 | Compatible con roscas XT |
Tipos de Roscas
Los tipos de roscas para tubería de perforación son una parte integral de las especificaciones de la misma. Estas especificaciones son críticas para garantizar la compatibilidad, rendimiento y seguridad en las operaciones de perforación, mejorando la eficiencia y reduciendo el riesgo de fallas y tiempos improductivos.
Una tubería de perforación incluye una rosca macho externa (pin) en un extremo, que se conecta con una rosca hembra interna (box), creando una conexión robusta.
Existen dos tipos de roscas para los acoples de la tubería de perforación: las especificadas por el Instituto Americano del Petróleo (API) y las roscas no-API, también conocidas como roscas premium, que son hechas a medida por varios fabricantes según los requisitos específicos. Las roscas API generalmente no son compatibles con las conexiones premium debido a las diferentes especificaciones de diseño.
Las roscas API están estandarizadas y ofrecen compatibilidad entre distintos fabricantes, permitiendo la intercambiabilidad. Son las roscas más comunes utilizadas en la industria de perforación.
REG (Rosca Estilo Regular)
La rosca tipo regular conecta la tubería interna elevada y se usa principalmente en las conexiones del trépano. Como el trépano se encuentra al final del conjunto de perforación, la conexión API regular es menos propensa a fallas y más confiable, ya que hay una menor concentración de estrés.
Las roscas estilo regular son adecuadas para una amplia gama de operaciones de perforación. Típicamente, tienen un perfil en forma de V que equilibra la facilidad de montaje y desmontaje, mientras soporta cargas axiales y torsionales, asegurando una conexión potente y confiable.
IF (Rosca de Descarga Interna)
La rosca de descarga interna presenta un diseño donde el diámetro interno de la conexión roscada es similar al diámetro interno del cuerpo de la tubería. Su principal beneficio es que asegura un flujo más suave de los fluidos a través de la tubería de perforación, ayudando a mantener altos índices de flujo de fluido y reduciendo el desgaste interno, como durante la perforación direccional.
FH (Rosca de Orificio Completo)
Una rosca de orificio completo en las tuberías de perforación indica que las roscas en las conexiones de la tubería se extienden completamente a través del espesor de la pared de la tubería. Esto asegura una conexión robusta y segura entre las tuberías de perforación, lo cual es crucial para mantener la integridad y resistencia del conjunto.
El diámetro interno más grande permite un mejor flujo de fluido, reduciendo las pérdidas de presión y mejorando la eficiencia de perforación. Presenta tres especificaciones de rosca: V-0.065, V-0.05 y V-0.040.
NC (Rosca de Conexión Numerada)
Las roscas de conexión numerada están diseñadas para tuberías de perforación con una resistencia mínima de 75,000 PSI o superior. Vienen en 17 tipos diferentes, cada uno designado por un número, que varía desde NC-10 hasta NC-77. El tipo de NC que se utiliza depende de los requisitos específicos de perforación, como perforaciones en pozos profundos, alto torque y resistencia, etc.
Las roscas NC están estandarizadas, lo que significa que son compatibles con otras roscas NC del mismo tipo de otro fabricante. Así, una rosca NC 10 de un fabricante es compatible con una rosca NC 10 de otro, siempre y cuando las dimensiones de la rosca, como el diámetro exterior y los extremos pin y box, coincidan.
Las roscas premium están diseñadas en diferentes formas y tamaños, y suelen estar equipadas con un doble hombro. Estas conexiones propietarias no están estandarizadas, pero son adecuadas para condiciones de perforación exigentes, ya que proporcionan características mejoradas, como capacidades superiores de sellado, hombro extra de torque y más durabilidad para soportar presiones, tensiones y condiciones corrosivas.
Su compatibilidad generalmente requiere coincidir roscas del mismo fabricante y serie. Algunas de las conexiones premium más comunes incluyen XT, VAM y H-90.
Importancia de la Compatibilidad de las Roscas en Tubería de Perforación
La compatibilidad de las roscas en la tubería de perforación es crucial porque asegura una conexión segura entre las diferentes secciones de la tubería.
Con los diferentes tipos de roscas disponibles, las roscas compatibles son vitales para mantener la integridad de la tubería de perforación y evitar que se rompa o desconecte durante las operaciones. Mantienen el conjunto de perforación intacto bajo las altas presiones y tensiones encontradas durante las perforaciones.
Por lo tanto, ayudan a evitar fallas en el equipo, reduciendo el riesgo de tiempo no productivo y peligros importantes como las explosiones.
Uno de los aspectos más importantes de las roscas compatibles es que crean un sello hermético, asegurando una circulación fluida de los fluidos de perforación y evitando que los fluidos se derramen y dañen el medio ambiente.
Las roscas no coincidentes pueden causar desgaste y daño excesivo a las conexiones, lo que lleva a reparaciones y reemplazos más frecuentes. Las roscas compatibles ayudan a extender la vida útil de la tubería de perforación y el collar de perforación, ahorrando tiempo y costos asociados con los reemplazos.
Finalmente, las roscas compatibles facilitan el montaje y desmontaje de la tubería, mejorando la eficiencia en el campo mientras se ahorra tiempo.
¿Cómo Asegurar la Compatibilidad de las Roscas en la Tubería de Perforación?
La coincidencia de roscas en la tubería de perforación está en el centro de las operaciones de perforación seguras y eficientes. Las roscas deben cumplir con los requisitos dimensionales especificados por los estándares de la industria, por lo que las dimensiones correctas son esenciales para su correcto funcionamiento.
Verifica el tamaño nominal de las roscas. El diámetro exterior determina el tamaño y la forma de las roscas de la tubería. Debe ser consistente con las dimensiones del acople o coincidir entre las conexiones pin y box para soportar los esfuerzos de perforación y evitar fugas mientras se forman conexiones fuertes.
Asimismo, el diámetro interno es fundamental para el flujo suave de los fluidos de perforación, por lo que sus dimensiones y tolerancias deben ajustarse a los estándares de la industria.
El diámetro de paso es otra dimensión vital que debe ser uniforme entre las partes de conexión según las especificaciones del API o del fabricante. Esto ayuda a formar un ajuste seguro y un sello hermético mientras asegura una distribución equitativa del torque a lo largo de la conexión roscada.
El paso de la rosca es la distancia entre dos roscas, generalmente medida en roscas por pulgada. Asegurar que las conexiones pin y box tengan el mismo paso es crítico para una alineación adecuada y compatibilidad entre las roscas. Es indispensable para crear un sello hermético y seguro, y evitar daños en la rosca al distribuir equitativamente las cargas entre ellas.
Como se menciona en la tabla de clasificación de tuberías de perforación, el cono es la tasa de cambio del diámetro de la rosca a lo largo de su longitud. El API especifica el cono para las conexiones de la tubería de perforación, y el cono adecuado, medido con precisión contra los estándares de la industria, es crítico para la compatibilidad de las roscas y la formación de conexiones seguras.
Acerca de Sophia Oilfield Supply Services
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