Descripción general de la tubería de perforación con recalcado y unión de herramientas

Descripción general de la tubería de perforación con recalcado y unión de herramientas
La tubería de perforación con recalcado es un tipo especializado de tubería de perforación diseñada para mejorar el rendimiento y la durabilidad durante las operaciones de perforación. La característica de recalcado, que se logra mediante forjado, implica engrosar los extremos del tubo, lo que fortalece los puntos de conexión entre el cuerpo del tubo y las uniones de herramientas. Este refuerzo estructural es crucial para manejar las tensiones encontradas en las operaciones de perforación.

Proceso de fabricación de la tubería de perforación con recalcado
El proceso de producción de tuberías de perforación con recalcado implica técnicas de forjado de precisión:

Calentamiento de los extremos del tubo: los extremos del tubo de acero se calientan a la temperatura requerida.
Prensa de forjado hidráulica: una prensa de forjado hidráulica de matriz cerrada aplica presión, formando los extremos recalcados.
Recalcado externo e interno:
Un recalcado externo se forma aumentando el diámetro externo en los extremos del tubo mientras se mantiene el diámetro interno.
El proceso de recalcado interno implica el uso de una matriz para desplazar el material hacia adentro, creando una pared interna más gruesa con una conicidad.
El recalcado interno-externo (IEU) combina estos métodos para reducir el diámetro interno y aumentar el diámetro externo simultáneamente. Este proceso de fabricación garantiza una conexión robusta y confiable, ideal para entornos de alta presión y alto estrés.

Uniones de herramientas de tuberías de perforación
Las uniones de herramientas son los extremos roscados agrandados de las tuberías de perforación, que facilitan las conexiones entre secciones de tubería individuales. Estas uniones, producidas por separado y soldadas al cuerpo de la tubería, están diseñadas para una durabilidad extrema. Presentan roscas de alta resistencia capaces de soportar cargas axiales y torsionales sustanciales.

Características de las uniones de herramientas:

Resistencia de rosca mejorada para aplicaciones de alta presión.
Resistencia al desgaste mejorada para soportar las condiciones exigentes de las operaciones de perforación.
Rendimiento confiable en condiciones mecánicas y térmicas extremas.
Tipos de tuberías de perforación con recalcado con uniones de herramientas
Las tuberías de perforación se clasifican según la configuración del recalcado en ambos extremos:

Recalcado interno (IU):

El diámetro interno se reduce mientras se mantiene constante el diámetro externo.
Proporciona un espesor de pared adicional para la resistencia al estrés interno.
Recalcado externo (EU):

El diámetro externo aumenta mientras que el diámetro interno permanece sin cambios.
Mejora la resistencia en el área de soldadura externa, lo que mejora el rendimiento de la unión.
Recalcado interno-externo (IEU):

Combina las características de IU y EU al reducir el diámetro interno y aumentar el diámetro externo.
Ofrece una durabilidad y resistencia a la fatiga superiores.
Ventajas de los tubos de perforación con recalcado
Los tubos de perforación con recalcado son los preferidos por varias razones:

Mayor resistencia del área de soldadura: las paredes más gruesas en las regiones de recalcado fortalecen las uniones soldadas.
Transición más suave: facilita una transición gradual de uniones de herramientas rígidas a cuerpos de tubería más flexibles, lo que reduce las concentraciones de tensión.
Reducción de la tensión cerca de las soldaduras: mantiene las zonas de alta tensión alejadas de las regiones de soldadura, lo que minimiza los riesgos de falla por fatiga.
Tubos de perforación de peso pesado (HWDP)
Los tubos de perforación de peso pesado cubren la brecha entre los tubos de perforación estándar y los portamechas, lo que ofrece versatilidad en las operaciones de perforación. Sus paredes más gruesas y su diseño robusto brindan una excelente resistencia a la fatiga y estabilidad.

Aplicaciones de HWDP:
Perforación rentable: minimiza las fallas en la zona de transición, lo que reduce los costos operativos. Perforación direccional: Menos rígida que los portamechas, lo que reduce el torque y el arrastre en pozos direccionales o de ángulo alto.
Perforación de pozos angostos: El área de contacto reducida con la pared disminuye el riesgo de atascamiento diferencial.
Zona de transición: Transiciones suaves entre portamechas y tubos de perforación para reducir la tensión en la sarta de perforación.
Otras ventajas de HWDP:
Permite una perforación de alta velocidad con torque reducido.
Simplifica el manejo de la tubería durante el viaje, ya que HWDP se comporta como una tubería de perforación estándar.
Compatible con preventores de reventones (BOP), lo que garantiza la seguridad durante las operaciones.
Disponible en diseños en espiral o de pared al ras para aplicaciones específicas.
Especificaciones y estándares
Las dimensiones y propiedades de la tubería de perforación con juntas recalcadas y de herramienta, así como las tuberías de perforación de peso pesado, varían según los fabricantes. Las especificaciones típicas incluyen:

Diámetro exterior (OD): Varía según la aplicación y los estándares de diseño.
Espesor de la pared: Mejorado en las regiones recalcadas para una mayor durabilidad.
Longitud: Estandarizada para compatibilidad en todos los sistemas de perforación.
Especificaciones de los tubos de perforación de gran peso:

Diámetro y espesor de pared adaptados a los requisitos operativos.
Placas de desgaste y longitudes de unión de herramientas optimizadas para condiciones de perforación específicas.

Conclusión
Los tubos de perforación con juntas de herramientas y recalcado desempeñan un papel fundamental en las operaciones de perforación modernas, ya que proporcionan la resistencia, la durabilidad y la flexibilidad necesarias para afrontar condiciones difíciles. De manera similar, los tubos de perforación de gran peso complementan estas características al ofrecer resistencia de transición y control direccional. En conjunto, estas innovaciones continúan mejorando la eficiencia, la seguridad y la rentabilidad de la perforación en la industria del petróleo y el gas.