En la perforación petrolera, la tubería de perforación es un componente indispensable
¿Qué es una tubería de perforación? En la industria del petróleo y el gas, la tubería de perforación es uno de los componentes más críticos del equipo de perforación. Es un tramo de acero tubular que se utiliza para perforar a través de capas de roca y alcanzar depósitos de hidrocarburos muy por debajo de la superficie de la Tierra. Las tuberías de perforación están hechas para soportar condiciones extremas (presión intensa, altas temperaturas y fuertes vibraciones) al tiempo que transmiten la fuerza de rotación necesaria para las operaciones de perforación. Comprender las características y variaciones esenciales de la tubería de perforación es vital para los profesionales de la perforación, ya que estos elementos influyen en gran medida en la eficiencia, el costo y la seguridad en el sitio. Este artículo analizará el proceso de construcción, las especificaciones y las dimensiones de las tuberías de perforación, junto con consideraciones de peso.
¿Cómo se fabrica el tubo de perforación?
Los tubos de perforación se fabrican para cumplir con los estrictos estándares de la industria y garantizar que resistan los rigores de la perforación. Por lo general, el proceso comienza con la selección de acero de alta calidad que proporcione la resistencia y la flexibilidad necesarias. A continuación, se presenta un resumen del proceso de fabricación de los tubos de perforación:
1. Selección del acero y procesamiento inicial
Los lingotes de acero, generalmente fabricados con acero al carbono o de aleación, se eligen por su durabilidad. Luego, estos lingotes se calientan a temperaturas extremadamente altas, lo que hace que el acero sea lo suficientemente maleable para darle forma.
2. Laminado en caliente y perforación
Una vez calentado, el acero se procesa en un laminador en caliente para alargarlo y darle forma tubular. Los tubos se perforan, un proceso que ahueca el centro y le da la forma básica de un tubo.
3. Tratamiento térmico
Para mejorar la resistencia y la resistencia a la fatiga, la tubería de perforación se somete a una serie de tratamientos térmicos, que incluyen endurecimiento, revenido y temple. Estos pasos mejoran la estructura del grano del acero, lo que garantiza que pueda soportar condiciones extremas sin fracturarse.
4. Roscado y acoplamiento
Después del tratamiento térmico, ambos extremos de la tubería de perforación se mecanizan para agregar roscas. Estas roscas son fundamentales, ya que permiten que las secciones de la tubería de perforación se conecten de forma segura y formen una línea larga y continua desde la plataforma de perforación hasta el fondo del pozo.
5. Inspección y pruebas
Cada tubería de perforación se somete a pruebas rigurosas para cumplir con los estándares de la industria. Esto incluye pruebas no destructivas (NDT) para verificar si hay grietas superficiales o fallas internas. Las tuberías también se someten a pruebas de tracción e impacto para garantizar que cumplan con los requisitos de resistencia.
6. Recubrimiento y acabado
Por último, cada tubo se recubre para protegerlo de la corrosión y el desgaste. Estos recubrimientos mejoran la longevidad del tubo de perforación, especialmente en entornos de perforación corrosivos, como las plataformas marinas.
El proceso da como resultado una tubería de perforación robusta y duradera que puede transmitir el torque necesario y soportar las presiones que se encuentran en las profundidades subterráneas.
¿Cuánto mide la tubería de perforación? ¿Cuánto mide un tramo de tubería de perforación?
La longitud de la tubería de perforación puede variar significativamente según la aplicación y los requisitos del proyecto de perforación. En general, las longitudes estándar de las tuberías de perforación se dividen en tres categorías, a menudo denominadas rango 1, rango 2 y rango 3:
Alcance 1: Normalmente mide entre 18 y 22 pies (5,5 y 6,7 metros).
Alcance 2: El alcance más común en la industria, que va desde 27 a 32 pies (8,2 a 9,8 metros).
Rango 3: El tipo más largo, con longitudes entre 38 y 45 pies (11,5 y 13,7 metros).
La longitud más común utilizada en las operaciones de perforación modernas es el Rango 2, que equilibra la manejabilidad con la necesidad de alcanzar formaciones subterráneas profundas.
Las juntas de los tubos de perforación están diseñadas para ensamblarse y formar un conjunto de tuberías extendido, o sarta de perforación, que se extiende desde la plataforma hasta la formación objetivo. La longitud de cada junta se elige estratégicamente para soportar el tipo de pozo que se está perforando y el equipo en la plataforma.
¿Qué longitud tiene una tubería de perforación?
Un “soporte” de tubería de perforación se refiere a dos o tres uniones que se ensamblan previamente y se colocan verticalmente en la torre de perforación, listas para usarse en el proceso de perforación. Los soportes se organizan comúnmente en dobles (dos uniones), triples (tres uniones) o incluso cuádruples (cuatro uniones), según la altura y las especificaciones de la plataforma de perforación.
Dobles: Consisten en dos articulaciones, con longitudes que generalmente suman entre 54 y 64 pies (16,5 y 19,5 metros).
Triples: La configuración más común, estos soportes constan de tres articulaciones, que normalmente miden entre 81 y 96 pies (24,6 y 29,3 metros).
Quads: Raramente utilizados, los soportes quads constan de cuatro articulaciones y pueden extenderse hasta longitudes de 108 a 128 pies (32,9 a 39 metros).
La elección entre torres dobles, triples o cuádruples depende de la altura de la torre de perforación y de la profundidad del pozo. Las torres de perforación más altas pueden acomodar soportes más largos, lo que reduce el tiempo y el esfuerzo necesarios para conectar juntas individuales durante la perforación.
¿Cuánto pesan las cuñas para tuberías de perforación?
Las cuñas para tuberías de perforación son dispositivos en forma de cuña que se utilizan para sujetar y suspender la columna de perforación cuando no se está perforando activamente. Mantienen la columna de perforación en su lugar al ejercer una fuerza hacia afuera, lo que crea una sujeción fuerte en la tubería.
El peso de las cuñas para tuberías de perforación varía según el tamaño de tubería para el que están diseñadas y el material utilizado. En promedio, a continuación se muestra un resumen de su rango de peso:
Resbalones livianos: se utilizan para tuberías de perforación de diámetro más pequeño y generalmente pesan entre 45 y 75 libras (20 y 34 kg).
Slips estándar: diseñados para tamaños de tuberías comunes, generalmente pesan entre 100 y 150 libras (45 y 68 kg).
Resbalones para trabajos pesados: necesarios para tuberías de perforación de mayor diámetro, pueden pesar hasta 250 libras (113 kg) o más.
Seleccionar el peso correcto de las cuñas es importante para la seguridad y la eficiencia, ya que el uso de cuñas demasiado pesadas o demasiado livianas puede provocar daños en el equipo o condiciones de trabajo inseguras.
Las tuberías de perforación son componentes cruciales en la industria de la perforación, diseñadas con materiales robustos e ingeniería de precisión para soportar las demandas de la perforación subterránea. Comprender el proceso de fabricación de las tuberías de perforación, desde la selección del acero hasta el acabado, ofrece información sobre la durabilidad y la resistencia necesarias para alcanzar las formaciones objetivo. Con longitudes estandarizadas que van desde 18 a 45 pies, las tuberías de perforación se construyen para adaptarse a una variedad de profundidades y métodos de perforación. La elección de las longitudes de las tuberías de perforación, las configuraciones de las juntas y los conjuntos de soportes permite a los equipos de perforación personalizar la sarta de perforación en función de la profundidad del pozo, lo que reduce tanto el tiempo de conexión como el desgaste del equipo. Los accesorios como las cuñas de las tuberías de perforación, aunque aparentemente son menores, desempeñan un papel vital en el mantenimiento del control y la estabilidad de la sarta de perforación, lo que subraya la importancia de cada componente en operaciones de perforación seguras y efectivas.
Las tuberías de perforación y sus equipos asociados siguen siendo un foco central de innovación dentro de la industria del petróleo y el gas, a medida que las mejoras en los materiales y el diseño continúan ampliando los límites de lo que se puede lograr en la perforación moderna.
