Tipos de tubería de perforación

Tipos de tubería de perforación

Una **tubería de perforación** es una tubería metálica hueca y cilíndrica que se utiliza para suministrar fluido de perforación y rotar la broca durante las operaciones de perforación. Los operadores de la plataforma la conectan al equipo de superficie en la plataforma de perforación. La función de la tubería de perforación es proporcionar un conducto para que el fluido de perforación (o lodo) fluya hacia abajo hasta la broca y lleve los recortes (fragmentos de roca) y el fluido de perforación usado de regreso a la superficie.

Los tipos de tuberías de perforación incluyen:

• Collar de perforación

  Un collar de perforación es una tubería pesada de paredes gruesas que le da peso a la sarta de perforación (todo el conjunto de tuberías y componentes conectados debajo de la mesa giratoria de la plataforma de perforación). Normalmente tiene un diámetro exterior de 9,5 a 14 pulgadas (0,24 a 0,36 m). Un collar de perforación proporciona fuerza hacia abajo a la broca, asegurando que penetre la formación rocosa de manera eficiente.

• Tubería de perforación de peso pesado (HWDP)

  Este tipo de tubería de perforación tiene un diámetro exterior similar al de la tubería de perforación normal, pero tiene un mayor grosor de pared. El diseño le permite cubrir el espacio entre el collar de perforación y la tubería de perforación normal. En la mayoría de los casos, la tubería de perforación de peso pesado se encuentra entre la broca y la tubería de perforación normal. Por lo general, mide entre 4,75 y 6,5 pulgadas (0,12 a 0,17 m) de diámetro exterior. El objetivo principal de la tubería de perforación de peso pesado es proporcionar peso adicional a la sarta de perforación y reducir el riesgo de dañar la broca y perforar a través de los sedimentos de sobrecarga. Además, este tipo de tubería de perforación puede ayudar en la transmisión de torque y controlar la flexibilidad de la sarta de perforación durante las operaciones de perforación.

• Tubería de perforación integral

  La tubería de perforación integral tiene un collar de perforación que se fabrica como una sola pieza en lugar de como un ensamblaje soldado. Este diseño minimiza los posibles puntos débiles en la tubería de perforación, mejorando la resistencia y la durabilidad general. Una tubería de perforación integral se utiliza principalmente en operaciones de perforación de alto estrés donde la confiabilidad es primordial. Es común encontrarlo utilizado en perforaciones en aguas profundas, perforaciones geotérmicas y proyectos que requieren perforaciones a través de formaciones rocosas duras.

• Tubería de perforación regular

  La tubería de perforación regular es una tubería estándar que se utiliza para transmitir el torque y el fluido de perforación desde el equipo de superficie hasta la broca. Las tuberías de perforación regulares están fabricadas con fuertes aleaciones de acero. Una tubería de perforación regular tiene un diámetro exterior de 2,375 a 9,5 pulgadas (0,06 a 0,24 m) y un diámetro interior de 2,007 a 8,5 pulgadas (0,05 a 0,22 m). Por lo general, pesa entre 6,5 y 39,7 kilogramos por metro. Las tuberías de perforación regulares vienen en varios grados y juntas de herramientas, lo que permite a los operadores elegir la mejor opción para sus necesidades de perforación.

• Tubería de perforación LCX

  Una tubería de perforación de gran diámetro con un diámetro exterior de entre 5,5 y 7,625 pulgadas (0,14 a 0,19 m) se utiliza normalmente en proyectos de perforación a gran escala. La tubería de perforación LCX puede transportar un mayor volumen de fluido de perforación y resistir mayores tensiones que una tubería de perforación normal.

Especificación y mantenimiento

Los usuarios pueden encontrar algunas especificaciones a considerar al comprar tuberías de perforación.

• Longitud y diámetro: Las tuberías de perforación suelen tener una longitud de entre 3 y 5 m. El diámetro para el rango externo es de 2 a 7 pulgadas. Son largas y delgadas, como enormes pajitas. Las formas largas y delgadas ayudan a perforar profundamente en el suelo. El tamaño es perfecto para encajar perfectamente con otras herramientas de perforación.
• Material: Las tuberías de perforación tienen materiales de acero resistentes, que son conocidos por su resistencia y resistencia a la mayoría de los entornos de perforación.
• Tipo de conexión: Las tuberías de perforación deben conectarse firmemente a otras herramientas de perforación. Utilizan tipos de conexión específicos, como conexiones soldadas por fricción o roscadas. Estos tipos de conexión aseguran que las tuberías de perforación no se separen durante el uso, lo que mejora la estabilidad y la eficiencia en las operaciones de perforación.
• Recubrimiento: Las partes exteriores de las tuberías de perforación suelen tener recubrimientos. El recubrimiento evita el óxido y el desgaste. Por lo tanto, puede proteger mejor las tuberías de perforación.

Además de las especificaciones anteriores, también deben considerarse la longitud, el peso y el grosor de la pared de las tuberías de perforación.

Por lo general, se utiliza una máquina de limpieza industrial de servicio pesado en la industria del petróleo y el gas para el mantenimiento adecuado de las tuberías de perforación. A continuación, se muestran algunas de las máquinas de limpieza.

• Mesa giratoria: Se utiliza para sujetar y girar las tuberías de perforación. Ayuda a sacar las tuberías de perforación y limpiar el interior de las mismas. Mientras la tubería de perforación está fija en la mesa, la máquina limpia el lado interno de la tubería.
• Husillo de tubería de perforación: El husillo gira la tubería de perforación más rápido. Limpia las tuberías de perforación de manera rápida y eficiente tanto por dentro como por fuera girándolas.
• Pistola de lavado: Es una pistola de pulverización que se utiliza para la limpieza. Rocía las partes de la tubería de perforación que son difíciles de alcanzar o las áreas que se ensucian fácilmente.

Aplicaciones de las tuberías de perforación

• Industrias petrolera y gasística

  Las tuberías de perforación son la columna vertebral de la industria petrolera y gasística porque siguen el fluido de perforación desde la plataforma hasta el pozo y ayudan a mantener la integridad del pozo. Las tuberías de perforación son las herramientas que se utilizan para extraer productos petroleros de las profundidades de la tierra.

• Perforación de pozos de agua

  Las tuberías de perforación hacen posible extraer agua dulce de los acuíferos subterráneos y respaldar el proceso de perforación mediante el transporte de agua u otros fluidos de perforación para lubricar la operación de perforación.

• Energía geotérmica

  Las tuberías de perforación desempeñan un papel clave en el acceso al calor del interior de la Tierra y la instalación de sistemas de intercambio de energía geotérmica para regular la temperatura.

• Operaciones mineras

  Las tuberías de perforación de núcleos, que se utilizan junto con los barriles de núcleo, recopilan muestras geológicas que ayudan a los mineros a tomar decisiones informadas sobre la extracción de minerales.

• Construcción y perforación de cimientos

  Las tuberías de perforación están creando cimientos profundos, pozos de pilotes y pozos de anclaje, así como apoyando investigaciones geotécnicas para determinar la composición y la estabilidad del suelo.

• Perforación de túneles

  Las tuberías de perforación, junto con las máquinas de perforación de túneles (TBM), están creando túneles para infraestructura de transporte, corredores de servicios públicos e instalaciones subterráneas.

• Perforación direccional horizontal (HDD)

  Las tuberías HDD están perforando pozos horizontales complejos para cruces de servicios públicos, instalaciones de tuberías y proyectos de construcción sin zanja en áreas ambientalmente sensibles.

• Monitoreo ambiental y remediación

  Las tuberías de perforación están instalando pozos de monitoreo, eliminando contaminantes del suelo y apoyando los esfuerzos de remediación ambiental en sitios contaminados.

Cómo elegir los tipos de tubería de perforación

La selección de tuberías de perforación requiere un examen cuidadoso de varios factores relacionados con las necesidades de perforación, la compatibilidad del equipo y más. En el caso de la elección de los tipos de tubería de perforación, esto es lo que probablemente consideren:

• Requisitos del proyecto de perforación: La naturaleza del proyecto de perforación es crucial. Uno necesita determinar si está involucrado en la exploración de petróleo y gas, la perforación de pozos de agua, la investigación geotécnica o la perforación exploratoria de superficie. También deben considerarse la profundidad del proyecto, el diámetro y las formaciones geológicas.
• Compatibilidad de la plataforma de perforación: Las tuberías de perforación utilizadas deben ser compatibles con la plataforma de perforación. Considere el tipo, el tamaño y las especificaciones de la plataforma de perforación, así como los sistemas de conexión y las dimensiones de las tuberías requeridos.
• Material y recubrimiento: Seleccione el material de tubería de perforación adecuado (por ejemplo, acero sin costura) y el recubrimiento (si corresponde) en función de las condiciones ambientales del proyecto y los factores corrosivos.
• Consideraciones de costo y presupuesto: Es esencial equilibrar las limitaciones presupuestarias al mismo tiempo que se cumplen los requisitos del proyecto. Las tuberías de perforación tienen varios rangos de precios según las especificaciones y la calidad. Realice un análisis de costo-beneficio para garantizar que la selección se alinee con el éxito del proyecto.

P&R

P: ¿Cuáles son los diferentes tipos de perforación en el mercado?

R: Los métodos de perforación comunes son la perforación con núcleo, con lodo, de circulación inversa y con barrena.

P: ¿Cuál es la diferencia entre la tubería de perforación y la tubería de revestimiento?

R: La tubería de perforación se utiliza para extraer muestras de roca, mientras que la tubería de revestimiento se utiliza para mantener la integridad del pozo. La tubería de revestimiento se vuelve permanente y permite que el agua fluya a través del acuífero. También se cementa en la parte superior. La tubería de perforación, por otro lado, se recupera y se vuelve a colocar en el proceso después de que los agujeros se limpian.

P: ¿Qué es una broca?

R: Una broca es una parte metálica afilada en el extremo de la tubería de perforación. Viene en varias formas y tamaños para esculpir diferentes tipos de formaciones rocosas.

P: ¿Por qué la tubería de perforación está magnetizada?

R: La tubería de perforación está magnetizada para ayudar a rastrearla y recuperarla después de que se ha desplegado. La magnetización facilita la ubicación de la sarta de perforación si se atasca o se entierra en la formación.

P: ¿Por qué se selecciona el acero de aleación para la tubería de perforación?

El acero de aleación se elige para la tubería de perforación debido a su resistencia superior. El material mejora la flexibilidad y la resistencia a la fatiga. La aleación de acero ideal se selecciona en función de los requisitos específicos de perforación y las condiciones ambientales.