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Tuberías de revestimiento: La tubería de revestimiento constituye uno de los aspectos más importantes dentro de la operación de perforación tanto desde el punto de vista operativo como económico. Operativamente, la preparación y corrida de la tubería de revestimiento siempre serán pasos que requieren gran atención para realizarlos con éxito; a este punto se debe asumir que el diseño correspondiente ya ha sido realizado tomando en consideración las condiciones existentes y que existieran durante la vida del pozo. Las tuberías de revestimiento se las utiliza para: Reforzar el agujero Aislar formaciones inestables, fluyendo, bajo balance/ sobre balance Prevenir la contaminación de reservorios de agua fresca Actuar como conducto para operaciones asociadas (perforación, trabajos con línea de acero, completación y más sartas de revestimiento y tubería) con dimensiones conocidas (ID’s, etc.) Sostiene el cabezal de pozo, conjunto de preventores anulares / arietes y sartas de tubería de revestimiento adicionales. Características de la tubería de revestimiento: El instituto americano del petróleo (API), identifica, asesora y desarrolla normas para los productos fabricados para la industria del petróleo (API-5A, API-5AC, API 5C3, API 5CT) La tubería API puede ser sin costura o aceros con soldadura eléctrica, pero la mayoría de los revestimientos utilizados en pozos de petróleo son manufacturados por el proceso sin costura. El revestimiento API se hace trabajando en caliente para producir una forma deseada, dimensiones y propiedades. La tubería de revestimiento viene usualmente especificada por las siguientes propiedades:
Diámetro exterior y grosor de la pared Peso por unidad de longitud Grado del acero Tipo de conexión Longitud de la junta Diámetro exterior y espesor de la pared: El diámetro exterior se refiere al cuerpo de la tubería y no a los acoples. El diámetro de los acoples es importante, ya que determina el tamaño mínimo del agujero en el que puede ser corrida la tubería de revestimiento. El espesor de la pared determina el diámetro interno de la tubería y por lo tanto el tamaño máximo de la broca que puede ser corrida a través de la tubería. Peso por unidad de longitud: Los pesos del revestimiento se expresan en libras por cada pie (lb/ft), cada grado de acero y diámetro de las tuberías se fabrican para diferentes pesos, por ejemplo la tubería N-80 de 7’’ de diámetro existen de 23, 26,29, 32, 35 y 38 lb/ft, el peso por pie afecta al diámetro interior de la tubería (espesor). Grado del acero: Las propiedades mecánicas y físicas de la tubería de revestimiento dependen de la composición química del acero y el tratamiento de calor que recibe durante su fabricación. API ha adoptado una designación de grado a la tubería de revestimiento definiendo la característica del esfuerzo de cedencia de la tubería en miles de psi. La carta de designación API da una indicación sobre el tipo de acero y el tratamiento que recibió durante su fabricación. El código del grado consiste en una letra seguida de un número, la letra designada por API fue seleccionada arbitrariamente para proporcionar una asignación única para cada grado de acero que fue adoptada como estándar, el número de la
Los tramos de tubería pueden rastrearse muy fácilmente por el número de serie para todo el trabajo. Esfuerzos de cedencia Por ejemplo una tubería de revestimiento en grado de acero N80, tiene un esfuerzo mínimo de cedencia de 80000 psi y su esfuerzo máximo de 110000 psi. Identificación del grado de acero por su código de colores: Mediante los códigos de colores, se evita la posibilidad de que existan errores o confusión de tuberías, desde el momento de despacharlas hasta cuando se corran las mismas en el pozo.
Tipo de conexión: Conexiones API: Rosca Redonda STC (Corta) ó LTC (Larga) Ocho hilos o cuerdas redondas por pulgada Perfil en forma de V con un ángulo de 60 grados Ahusamiento de la rosca de ¾”por piéde diámetro Cresta y raíces truncados con un radio, proporcionando un claro creciente de aproximadamente 0.003 pulgadas Presenta trayectoria de fuga
Conexiones Premium (del fabricante: Hydril, Manesman, VAM, Etc): Roscas de alto desempeño Tolerancias dimensionales más estrictas que las API Diferentes ángulos en los flancos de los hilos Mejor resistencia mecánica a la tensión, compresión y flexión Hombro de torsión en los hilos que absorbe entre el 15% y el 85% del valor del apriete Sello metal –metal para asegurar hermeticidad bajo condiciones extremas Requieren de la colocación del apriete exacto para garantizar sello La selección de una conexión adecuada debe basarse en la aplicación, el desempeño requerido y el costo. La siguiente tabla puede servir de guía general para saber si se deben usar roscas API o Premium. TR de producción:
TR de superficie o itermedio: Si la presión diferencial a través de la conexión es >7,500 psi, se recomienda utilizar roscas premium Se pueden utilizar roscas API con diseño mejorado pero el sellado no es muy confiable La norma API 5C2 indica los valores de resistencia a fugas para las conexiones API Longitud del tramo (rango): El API ha especificado tres rangos para la longitud de las tuberías. Los tramos o juntas de revestimiento no son fabricados en longitudes exactas. API ha especificado tres rangos entre los cuales debe encontrarse la longitud de la tubería. El rango 3 es el comúnmente utilizado en las tuberías de revestimiento, debido a que se reduce el número de conexiones. Tipos de tubería de revestimiento: Existen principalmente 6 tipos de tubería de revestimiento instaladas en pozos de tierra. Sarta de Conducción Tubería Superficial de Revestimiento Tubería Intermedia de Revestimiento Tubería de Revestimiento de Producción o Explotación Liner.
del hoyo. Proporcionar una línea de flujo elevada para que el fluido de perforación circule hasta los equipos de control de sólidos y a los tanques de superficie. Proteger formaciones de agua dulce superficiales de la contaminación por el fluido de perforación. Permite la instalación de un sistema desviador de flujo y de un impide reventón anular. Tubería superficial: La introducción de esta tubería tiene como objetivo instalar conexiones superficiales de control y al mismo tiempo proteger el agujero descubierto, aislando así flujos de agua y zonas de pérdida de lodo cercanas a la superficie del terreno. Como ejemplo se tiene que para las diferentes zonas de trabajo, actualmente se emplean tuberías superficiales de 20’’ para pozos exploratorios o pozos de
desarrollo que son perforados a profundidades mayores de 4500m. Estas tuberías se introducen a profundidades que varían entre 500 y 1000m. Los diámetros se seleccionan de acuerdo a la profundidad total del pozo. Sus principales funciones son: Evitar la contaminación de yacimientos de agua dulce. Proporcionar un gradiente de fractura suficiente para permitir la perforación del próximo hoyo. Soportar el peso del resto de las tuberías que serán colocadas en el pozo. Por esta razón se cementan hasta superficie.
Tubería de explotación: Estas tuberías tienen como objetivo principal aislar el yacimiento de fluidos indeseables en la formación productora y de otras zonas del agujero, también para instalación de empacadores de producción y accesorios utilizados en la terminación del mismo. En el diseño de esta tubería se deberá tener especial atención, considerando todos los elementos que intervienen en su programación. Sus principales funciones son: Aislar las formaciones o yacimientos para producir selectivamente. Evitar la migración de fluido entre zonas. Instalar empacadores y accesorios para la terminación del pozo. Servir de aislamiento al equipo de control (cabezal) que se instalará para manejar la producción del pozo. Tubería de revestimiento corta (liners): Constituye una instalación que evita utilizar una sarta en la superficie al fondo del pozo; la longitud de esta tubería permite cubrir el agujero descubierto, quedando una parte traslapada dentro de la última tubería que puede variar de 50 a 150m y en ocasiones se emplea una longitud mayor dependiendo del objetivo de su
introducción. Razones para su utilización: Control del pozo: el liner permite aislar las zonas de alta o baja presión y terminar o continuar la perforación con fluidos con alta o baja densidad. Economía de tubería de revestimiento: se pueden efectuar pruebas de horizontes cercanos a la zapata de la última tubería de revestimiento, a un costo muy bajo debido a la pequeña cantidad de tubería usada, no comparable con una tubería llevada hasta la superficie. Rápida instalación: las tuberías de revestimiento cortas pueden colocarse e el intervalo deseado mucho más rápido que las normales ya que un una vez conectada la cantidad requerida, esta es introducida con la tubería de perforación.
