La tubería de perforación desempeña un papel crucial en las operaciones de perforación en diversas industrias al ayudar a extraer recursos naturales de la superficie, como petróleo, gas y minerales.
Sin una tubería de perforación, las operaciones de perforación serían prácticamente imposibles de realizar. El tubo tubular hueco sirve como medio a través del cual el fluido de perforación circula hasta la broca de la plataforma de perforación.
Una tubería de perforación podría pesar entre 6 y 43 libras por pie. Varios factores pueden determinar su peso, cada uno de los cuales contribuye a su masa general y a sus características de rendimiento.
Comprender el peso de una tubería de perforación es esencial por varias razones, incluida la selección de equipos, consideraciones de seguridad, e implicaciones de costos en las operaciones de perforación.
Pero, antes de eso, es importante conocer algunos conceptos básicos sobre las tuberías de perforación.
¿Por qué importa el peso de la tubería de perforación?
Como mencionamos, uan tubería de perforación ayuda a transmitir el fluido de perforación y el torque desde la superficie a la broca en el fondo del pozo. La herramienta es el medio principal para transmitir la energía de perforación y facilitar la eliminación de cortes de roca durante el proceso de perforación.
La tubería forma la columna vertebral de la sarta de perforación, conectando el equipo de perforación de superficie con las herramientas de fondo del pozo. Si el tubo de perforación no tiene el peso adecuado, podría poner en peligro toda la operación de perforación.
El peso de la tubería de perforación contribuye a la fuerza descendente ejercida sobre la broca, lo que ayuda a la penetración de la formación y a la transmisión eficiente de la energía de perforación. Una sarta de perforación con el peso adecuado garantiza un rendimiento de perforación óptimo y ayuda a mantener la estabilidad de la perforación.
El peso de la tubería de perforación influye en la selección de herramientas de perforación, incluida la elección de equipos de perforación, top drives, y sistemas de elevación. Es crucial para garantizar la compatibilidad con la capacidad de carga y los requisitos operativos de la plataforma.
Peso aproximado de la tubería de perforación
Los tubos de perforación vienen en varios tamaños y grados, cada uno con sus características de peso únicas. El peso de una tubería de perforación está influenciado por factores como el diámetro exterior, la longitud, el espesor de la pared, la calidad del material y características adicionales como juntas de herramientas y bandas duras.
Los diámetros exteriores comunes varían de 2 3/8 a 6 5/8 pulgadas, y las longitudes varían según los requisitos de perforación. El espesor promedio del diámetro exterior de la tubería de perforación es de aproximadamente 4 ½ pulgadas.
En generall, los pesos de los tubos de perforación suelen oscilar entre 6 y 34 libras por pie, dependiendo de las especificaciones y la configuración. La tubería de acero sin soldadura puede tener entre 30 y 45 pies de longitud, según la profundidad de los proyectos de perforación. Una tubería de perforación de peso pesado pesará más por pie que una tubería de perforación regular, ya que cuenta con paredes dos o tres veces más gruesas.
Un tubo de perforación nuevo se fabrica normalmente para cumplir normas industriales específicas y suele ser más pesado debido a su estado prístino y a la mayor integridad del material.
Dado que los tubos de perforación están sometidos a desgaste durante las operaciones de perforación, los tubos de perforación usados pueden experimentar ligeras reducciones de peso con el paso del tiempo debido a factores como la corrosión, la abrasión y la degradación del material. Sin embargo, la diferencia de peso entre una tubería de perforación nueva y una usada suele ser mínima y puede variar en función del grado de desgaste y del historial de mantenimiento de la tubería.
Factores que influyen en las variaciones de peso
Distintos factores pueden contribuir a las variaciones de peso de los tubos de perforación. Un tubo de perforación fabricado con una aleación de acero de mayor calidad será más pesado debido a sus propiedades mecánicas superiores. En cambio, un tubo de acero carbono siempre será más ligero que un tubo de acero aleado, de aluminio o de acero galvanizado.
Los tubos de perforación pesados y de paredes más gruesas pesan más que los tubos normales de paredes más finas. Tiene mayor resistencia y durabilidad para soportar mayores presiones en situaciones de perforación más difíciles.
Las diferentes uniones y conexiones de las herramientas pueden añadir cantidades variables de peso al conjunto de la tubería de perforación. Cuanto más pesado sea el cuerpo del tubo, más pesada tendrá que ser la unión de la herramienta. La conexión de la tubería tiene que ser la correcta.
Elementos como los reforzamientos con bandas, centralizadores, y válvulas de flotador pueden aumentar el peso total de la tubería de perforación y del portamechas en espiral.
Las variaciones en los procesos de fabricación y las tolerancias pueden dar lugar a ligeras diferencias de peso entre tubos de perforación individuales, incluso dentro del mismo tamaño y grado de tubo de perforación.
Materiales usados en la fabricación
La tubería de perforación se fabrica típicamente a partir de una aleación de acero de alta resistencia para resistir las tensiones y rigores de las operaciones de perforación.
Los materiales comúnmente utilizados en la fabricación de tuberías de perforación incluyen grados de acero aleado, como AISI 4140, AISI 4330 y AISI 4145.
Estos materiales se eligen por sus excelentes propiedades mecánicas, que incluyen alta resistencia a la tracción, límite elástico y la capacidad de resistir la corrosión y la fatiga.
Además, una tubería de perforación puede estar recubierta con materiales de reforzamiento duro para mejorar la resistencia a la tracción, la resistencia al desgaste y prolongar la vida útil.
Descifrando las especificaciones de la tubería de perforación para un rendimiento óptimo
Las especificaciones de la tubería de perforación son cruciales para el éxito de la perforación, dictando dimensiones, grado de material y capacidades de rendimiento. Con diámetros que van desde 2 3/8 pulgadas hasta 6 5/8 pulgadas y diferentes espesores de pared, diferentes tipos de tubería de perforación satisfacen diversas necesidades de perforación.
Materiales de grado como G-105, S-135 o V-150 determinan la durabilidad y resistencia a la corrosión, mientras que los tipos de roscas aseguran un ensamblaje adecuado y la transmisión de torque.
Especificaciones de rendimiento, como la resistencia a la tracción y el límite elástico, indican la capacidad de una tubería para soportar condiciones difíciles y desafiantes.
Características opcionales como el refuerzocon bandas y los recubrimientos aumentan la longevidad, y el cumplimiento de estándares de la industria como API e ISO garantiza la confiabilidad.
Comprender las especificaciones de la tubería de perforación capacita a los profesionales de perforación para tomar decisiones informadas, optimizando la eficiencia, la seguridad, y el éxito general de la perforación.