| Clase | Condición | Descripción | Grosor de Pared Restante |
|---|---|---|---|
| Nueva (N) | Tubería de perforación sin usar | Tubería completamente nueva que nunca ha sido utilizada | 100% |
| Premium (P) | Tubería de perforación ligeramente usada | Tubería en excelente estado con poco o ningún desgaste | >80% |
| C | Tubería de perforación usada | Tubería usada extensivamente y desplegada en escenarios de perforación menos exigentes | <70% |
El cuerpo de una tubería de perforación se fabrica según las especificaciones delineadas por el Instituto Americano del Petróleo (API, por sus siglas en inglés). Cumplir con la tabla de clasificación de tuberías de perforación y con los estándares especificados es esencial para mantener la eficiencia en la perforación y minimizar el riesgo de fallas, lo que podría conducir a peligros graves de seguridad y tiempo no productivo.
La Especificación 5D de API establece los estándares y requisitos para fabricar, inspeccionar y clasificar la tubería de perforación. La tubería de acero de aleación puede clasificarse en diversos aspectos bajo la API Spec 5D, los cuales discutiremos en este artículo. ¡Sigue leyendo para saber más!
Función de la Tubería de Perforación
La tubería de perforación es uno de los equipos más importantes utilizados en el campo petrolero para extraer petróleo y gas, desempeñando un papel clave en el proceso de perforación como parte fundamental de la sarta de perforación.
La tubería de acero sin costura funciona en condiciones extremas como altas temperaturas y ambientes corrosivos, soportando cargas severas mientras mantiene su forma e integridad.
Esta tubería hueca de acero transmite el torque recibido de la sarta de perforación y rota la barrena para penetrar la superficie.
También circula el lodo de perforación en el pozo y a través del anillo del pozo. El fluido de perforación fluye a través de la tubería de perforación hacia la barrena en el fondo, separando los recortes de roca y llevándolos a la superficie, mientras enfría y lubrica la barrena.
Dado que la tubería de perforación debe operar en ambientes extremos y soportar presiones y tensiones significativas, siempre existe el riesgo de fallas. Esto significa que seguir las clasificaciones establecidas por la API es indispensable para minimizar el riesgo de resultados inesperados y garantizar la seguridad y eficiencia en el campo petrolero.
Las clasificaciones de tuberías de perforación son vitales para seleccionar el tipo correcto de tubería adecuado para las condiciones y necesidades de perforación específicas, incluyendo el tipo, clase apropiada, grado del material y gama de longitud.
Tipos de Tubería de Perforación
Una tubería de perforación puede categorizarse como tubería estándar o tubería de perforación de peso pesado.
Nuestra tubería de perforación de peso pesado para la venta presenta paredes gruesas y el doble de espesor, con mayor peso y resistencia a la torsión que una tubería de perforación regular.
Se coloca como una transición entre el collar de perforación y la tubería estándar para minimizar la concentración de tensión entre estos dos componentes. También añade peso a la sarta de perforación mientras ofrece mayor estabilidad durante operaciones de perforación desafiantes. Esto ayuda a que la barrena corte mejor la formación y reduce las probabilidades de fatiga de la sarta de perforación, a pesar de someterse a estrés y presión extremos.
Clases de Tubería de Perforación
Dado que la tubería de perforación está expuesta a condiciones duras en el campo petrolero, es esencial realizar inspecciones periódicas para mantener su integridad estructural y la seguridad del personal de la plataforma.
Durante el mantenimiento e inspección, las clases de tubería de perforación son la principal clasificación utilizada para determinar el estado general de la tubería, incluyendo la corrosión, desgaste y cualquier defecto sufrido. Simplemente, medir el grosor de la pared o el diámetro exterior dicta la clase específica en la que cae una tubería petrolera, ya que el grosor de la pared se erosiona gradualmente con el uso.
Según los resultados de la inspección, la tubería de perforación API se puede clasificar en las siguientes tres categorías, que definen su calidad según el grosor de la pared restante:
Clase 1 (Nueva Clase)
Una tubería clase 1 es completamente nueva y nunca ha sido utilizada en un pozo petrolero. Está en excelente estado ya que no ha sufrido ningún desgaste o daño y es la tubería más robusta y de la más alta calidad en su condición original.
Premium (Clase P)
Una tubería premium es casi tan buena como nueva y ha experimentado un desgaste mínimo o nulo. Su grosor de pared restante es al menos el 80% de una tubería nueva. Las tuberías premium son las más comunes en la industria del petróleo y gas hoy en día debido a su confiabilidad y rentabilidad.
Clase C
Una tubería clase C ha sufrido un desgaste significativo. Sus paredes son más delgadas y el grosor es inferior al 70% del grosor de la tubería nueva. Puede subdividirse en C1, C2 y C3, según su estado físico. El diámetro exterior se ha reducido tanto que la tubería ha alcanzado o está casi al final de su vida útil.
Este tipo de tubería es adecuada para operaciones de perforación menos exigentes donde no se requiere una gran resistencia.
Grados de Material de Tubería de Perforación
| Grado de Material | Resistencia a la Fluencia (psi) | Resistencia a la Tracción (psi) |
|---|---|---|
| E-75 | 75000-105000 | 100000 |
| X-95 | 95000-125000 | 105000 |
| G-105 | 105000-135000 | 115000 |
| S-135 | 135000-165000 | 145000 |
Una tubería de perforación generalmente se fabrica a partir de una aleación de acero de alta resistencia y puede clasificarse según el tipo de grado de acero utilizado en su fabricación, lo que define su resistencia. Los cuatro grados API de tuberías de perforación incluyen E75, X95, G105 y S135.
Cada grado presenta una diferente resistencia a la fluencia y resistencia a la tracción, indicando su capacidad para soportar las tensiones de perforación máximas antes de deformarse o romperse. Estos grados pueden categorizarse como de baja y alta resistencia.
Baja Resistencia
Una tubería de perforación de grado E está fabricada principalmente de acero al carbono y cuenta con una resistencia a la fluencia relativamente baja de 75000-105000 psi y una resistencia a la tracción de 100000 psi. Sin embargo, ofrece buena durabilidad soportando cargas moderadas y es adecuada para pozos de perforación de profundidad media de hasta 15,000 pies.
Alta Resistencia
Los grados X, G y S son tuberías de alta resistencia fabricadas de acero aleado. X-95 tiene una resistencia a la fluencia mínima que varía entre 95000-125000 psi y una resistencia a la tracción de 105000 psi. G-105 presenta una resistencia a la fluencia de 105000-135000 psi y una resistencia a la tracción de 115000. Finalmente, S-135 es el grado más resistente, con una resistencia a la fluencia de 135000-165000 psi y una resistencia a la tracción de 145000 psi.
Los grados G y S se utilizan típicamente en operaciones de perforación más exigentes, como la perforación horizontal y direccional.
Un mayor grado de tubería de perforación corresponde a una mayor resistencia y dureza, y es adecuado para una operación de perforación altamente exigente a mayores profundidades. Ofrecen mayor resistencia a tensiones extremas y proporcionan excelente durabilidad y resistencia a fracturas.
Gamas de Longitud de Tubería de Perforación
| Gama | Longitud (pies) |
|---|---|
| Gama 1 | 18-22 |
| Gama 2 | 27-30 |
| Gama 3 | 38-45 |
La tubería de perforación viene en diferentes longitudes dependiendo de los requisitos de perforación. La profundidad del pozo determina la gama de longitud a utilizar. Los tres principales gamas de longitud de tuberías de perforación API incluyen:
Gama 1
Una tubería de perforación de gama 1 es la más corta, con una longitud de 18-22 pies, y se utiliza frecuentemente en pozos petroleros poco profundos.
Gama 2
La gama 2 es la longitud estándar de la tubería de perforación y mide de 27-30 pies. Esta tubería de acero es la más común en la industria petrolera debido a su versatilidad.
Gama 3
Una tubería de acero de gama 3 se usa raramente y presenta el menor número de conexiones de juntas de herramientas debido a su mayor longitud. Este tipo de tubería mide de 38 a 45 pies y se usa para perforar aguas profundas.
La mayor longitud significa que tiene menos juntas de herramientas en los extremos de la tubería para conectar diferentes secciones. La desventaja de una tubería de acero de gama 3 es que se desgasta más rápido debido a la mayor carga y tensión en cada junta de herramientas, lo que reduce su vida útil general.
Métodos de Fabricación de Tuberías de Perforación
Dependiendo del tipo de soldadura, existen tres métodos principales de fabricación de tuberías de perforación. Estos incluyen:
Sin Costura
Una tubería de perforación sin costura se fabrica sin costuras ni juntas soldadas y cuenta con alta resistencia y longevidad, lo que la convierte en una opción viable para ambientes de perforación duros.
ERW (Soldadura por Resistencia Eléctrica)
La tubería ERW se crea enrollando y soldando bobinas laminadas en caliente o láminas de acero. Ofrece una mayor rentabilidad, pero es ideal solo para operaciones menos desafiantes.
SAW (Soldadura por Arco Sumergido)
Una tubería SAW se fabrica soldando placas de acero en forma redonda bajo una capa de fundente. La tubería SAW es más robusta y adecuada para aplicaciones de perforación donde la alta resistencia y resistencia son primordiales.
Acerca de Sophia Oilfield Supply Services
SOSSUSA es un distribuidor confiable y líder de productos y equipos de perforación de alta calidad, fabricados de acuerdo con los más altos estándares de la industria. Hemos estado ofreciendo tuberías de perforación nuevas y usadas para la venta durante más de tres décadas, cumpliendo con los diversos requisitos de perforación de nuestros valiosos clientes.
Al seleccionar una tubería de perforación con la clasificación adecuada, puedes garantizar un rendimiento óptimo en el campo petrolero con un riesgo mínimo de fallas y máxima eficiencia.
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