Perforar tubería , es hueco, de pared delgada, de acero o de aleación de aluminio de tuberías que se utiliza en las plataformas de perforación . Es hueco para permitir que el fluido de perforación sea bombeado por el agujero a través de la barrena y retroceda por el espacio anular . Viene en una variedad de tamaños, resistencias y espesores de pared, pero por lo general tiene una longitud de 27 a 32 pies (rango 2). Existen longitudes más largas, hasta 45 pies (rango 3).
Fondo
Los vástagos de perforación deben diseñarse para transferir el par de perforación para longitudes combinadas que a menudo exceden varias millas hacia abajo en la corteza terrestre , y también deben ser capaces de resistir las diferencias de presión entre el interior y el exterior (o viceversa), y tener la resistencia suficiente para suspender el total. peso de componentes más profundos. Para pozos profundos, esto requiere tubos de acero templado que son costosos, y los propietarios hacen un esfuerzo considerable para reutilizarlos después de terminar un pozo.
Un vástago de perforación usado se inspecciona en el sitio o fuera de él. Las pruebas ultrasónicas y los instrumentos modificados similares al esferómetro se utilizan en los sitios de inspección para identificar defectos por fatiga del metal , con el fin de evitar la fractura del vástago de perforación durante futuras perforaciones. La tubería de perforación se considera a menudo de clase premium, que es el 80% de la pared del cuerpo restante (RBW). Después de que la inspección determina que el RBW está por debajo del 80%, se considera que la tubería es de Clase 2 o tubería de "banda amarilla". Con el tiempo, la tubería de perforación se clasificará como desecho y se marcará con una banda roja.
La tubería de perforación es una parte de la sarta de perforación general. La sarta de perforación consta tanto de la tubería de perforación como del conjunto del fondo del pozo (BHA), que es la parte tubular más cercana a la broca. El BHA estará hecho de tubería de perforación de peso pesado (HWDP) de paredes más gruesas y collares de perforación, que tienen un diámetro exterior más grande y proporcionan peso a la broca y rigidez al conjunto de perforación. Otros componentes de BHA pueden incluir un motor de lodo, aparatos de medición durante la perforación (MWD), estabilizadores y varias herramientas especiales de fondo de pozo. El vástago de perforación incluye toda la sarta de perforación, más el Kelly que imparte rotación y torsión a la tubería de perforación en la parte superior.
Consulte Plataforma de perforación (petróleo) para ver un diagrama de una plataforma de perforación.
Proceso de manufactura
La tubería de perforación moderna está hecha de la soldadura de al menos tres piezas separadas: unión de herramienta de caja, unión de herramienta de pasador y el tubo. Los tubos verdes son recibidos por el fabricante de tubos de perforación de la acería. Luego, los extremos de los tubos se alteran para aumentar el área de la sección transversal de los extremos. El extremo del tubo puede estar alterado externamente (UE), alterado internamente (IU) o alterado interna y externamente (IEU). Las dimensiones máximas estándar de la alteración se especifican en API 5DP, pero las dimensiones exactas de la alteración son propiedad del fabricante. Después de volcar, el tubo pasa por un proceso de tratamiento térmico. El acero de la tubería de perforación se templa y revenido comúnmente para lograr un alto límite elástico (135 ksi es un límite elástico común del tubo).
El fabricante también recibe las juntas de herramientas (conectores) como tubos verdes. Después de un tratamiento térmico de templado y revenido, las uniones de la herramienta se cortan en roscas de caja (hembra) y pasador (macho). Las juntas de herramientas son comúnmente SMYS de 120 ksi, en lugar de 135 ksi del tubo. Por lo general, son más rígidos que el tubo, lo que aumenta la probabilidad de falla por fatiga en la unión. El SMYS inferior de la conexión aumenta la resistencia a la fatiga. Los aceros de mayor resistencia suelen ser más duros y frágiles, lo que los hace más susceptibles al agrietamiento y la posterior propagación de grietas por tensión.
Los tubos y uniones de herramientas se sueldan mediante inercia rotatoria o soldadura por fricción de accionamiento directo . El tubo se mantiene estacionario mientras la unión de la herramienta gira a altas RPM. Luego, la junta de la herramienta se presiona firmemente sobre el extremo del tubo mientras la junta de la herramienta gira. El calor y la fuerza durante esta interacción los unen. Una vez que se eliminan los "cuernos de ariete" o el exceso de material, la línea de soldadura solo se puede ver con un microscopio. La soldadura por fricción por inercia es el método tradicional probado. La soldadura por fricción de transmisión directa se controla y monitorea hasta 1000 veces por segundo, lo que da como resultado una soldadura de calidad fina que no necesariamente necesita un régimen de templado y revenido por tratamiento térmico completo.
Referencias
Anderson, Robert O. (1984). Fundamentos de la Industria del Petróleo . Norman, Oklahoma: Prensa de la Universidad de Oklahoma . ISBN 0-585-19475-0.Práctica recomendada para el diseño del vástago de la broca y los límites operativos . Norman, Oklahoma: Instituto Americano del Petróleo . 1998.