El método de uso de los collares de perforación no magnéticos
Introducción
Los collares de perforación no magnéticos (NMDC) desempeñan un papel fundamental en las operaciones de perforación de petróleo y gas. Estos collares de perforación son esenciales para reducir la interferencia magnética y garantizar datos de medición precisos de los instrumentos de fondo de pozo. Fabricados con acero de aleación de manganeso con alto contenido de cromo y bajo contenido de carbono, los NMDC se someten a un estricto control de composición química y procesos de forjado para lograr propiedades mecánicas superiores. Este artículo proporciona una guía detallada sobre los NMDC, incluida su composición, estructura, métodos de uso y requisitos de mantenimiento.
Composición y propiedades de los collares de perforación no magnéticos
Los NMDC se fabrican con acero de aleación de bajo contenido de carbono N1310, que se somete a un análisis de composición química preciso y pruebas de propiedades mecánicas. Esto garantiza que el material cumpla con los estándares requeridos de dureza, tenacidad, resistencia al impacto y resistencia a la corrosión. Las propiedades clave de los NMDC incluyen:
Baja permeabilidad magnética: cuando la intensidad del campo magnético es de 1×10⁵/4π A/m, la permeabilidad magnética relativa (μr) es ≤1,010.
Excelente resistencia mecánica: los NMDC poseen una alta resistencia y resistencia al desgaste, lo que les permite soportar duras condiciones de perforación.
Resistencia a la corrosión: la composición de la aleación garantiza una resistencia superior al agrietamiento por corrosión intergranular.
Gradiente de inducción magnética: el gradiente de inducción magnética a lo largo del orificio interior a cualquier distancia de 100 mm es ≤0,05 μT, lo que garantiza una interferencia magnética mínima.
Tipos y estructura de los collares de perforación no magnéticos
Existen dos tipos principales de NMDC que se utilizan en las operaciones de perforación:
1. Collar de perforación no magnético integral
Todo el collar es un tubo redondo liso de paredes gruesas con conexiones roscadas en ambos extremos.
Proporciona una conexión estable dentro del conjunto de fondo de pozo (BHA) y evita la desviación en la perforación direccional.
2. Collar de perforación espiral no magnético
Diseñado con tres ranuras espirales en el lado derecho de la superficie cilíndrica exterior.
Estas ranuras reducen el área de contacto con el pozo, lo que minimiza el atascamiento diferencial causado por las variaciones de presión.
Ambos tipos cumplen la misma función principal: proporcionar peso sobre la broca (WOB) y garantizar un control direccional preciso durante la perforación.
Métodos de uso de los collares de perforación no magnéticos
Para maximizar la eficiencia y la vida útil de los collares de perforación no magnéticos, se deben seguir los procedimientos de uso y manipulación adecuados.
1. Instalación y funcionamiento
Posicionamiento en el BHA: los collares de perforación no magnéticos se colocan normalmente por encima de los instrumentos de medición para evitar la interferencia magnética de la sarta de perforación.
Conexión de la rosca: alinee correctamente los extremos de la rosca macho y hembra, gire lentamente y ajuste de forma segura para evitar que se aflojen durante la perforación.
Operación en el fondo del pozo: controle la velocidad de descenso para evitar dañar los instrumentos sensibles dentro del BHA.
Monitoreo del proceso de perforación: controle continuamente los collares de perforación no magnéticos para detectar signos de desgaste, fluctuaciones de presión o atascamiento de la herramienta. Ajuste los parámetros de perforación si es necesario.
2. Selección de la longitud para la precisión de la medición
La longitud de un collar de perforación no magnético es un factor crucial para garantizar mediciones precisas de los instrumentos magnéticos en el fondo del pozo. La selección debe basarse en:
Ángulo de inclinación del pozo: en pozos muy desviados u horizontales, se requieren collares de perforación más largos para minimizar la distorsión del campo magnético.
Dirección del pozo: Para mediciones azimutales, la longitud del NMDC debe optimizarse para evitar interferencias de estructuras metálicas cercanas.
Mantenimiento y almacenamiento de collares de perforación no magnéticos
Un mantenimiento adecuado garantiza una vida útil más prolongada y un mejor rendimiento de los NMDC. Las precauciones clave incluyen:
1. Limpieza e inspección posteriores al uso
Después de la perforación, elimine todo el lodo, la suciedad y los recortes de perforación de la superficie del NMDC.
Realice una revisión de seguridad exhaustiva de las roscas, los sellos y el cuerpo del collar.
Aplique aceite antioxidante para evitar la corrosión durante el almacenamiento.
2. Inspección y reparación en el lugar
Si se detecta algún daño, desgaste excesivo o deformación, el NMDC debe enviarse a reparar o desecharse.
Se deben realizar pruebas de interferencia magnética periódicamente para verificar el rendimiento de baja permeabilidad.
3. Condiciones adecuadas de almacenamiento
Almacene los NMDC en un área seca y ventilada para evitar la corrosión relacionada con la humedad.
Separe el almacenamiento de los componentes de la sarta de perforación magnética para mantener una baja permeabilidad magnética.
Conclusión
Los collares de perforación no magnéticos son esenciales para una perforación direccional precisa y mediciones precisas de los pozos. Su baja permeabilidad magnética, sus propiedades de alta resistencia y su resistencia a la corrosión los hacen indispensables en las operaciones de perforación modernas.
Al seguir los métodos de uso adecuados, garantizar la selección de la longitud correcta y mantener estrictos protocolos de inspección y almacenamiento, los equipos de perforación pueden maximizar la eficiencia y la vida útil de los collares de perforación no magnéticos y, al mismo tiempo, garantizar un rendimiento confiable en el campo.
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