¿Qué son las tuberías de revestimiento y de producción para pozos petroleros?
1. ¿Cuáles son las normas de producción e inspección más utilizadas para tuberías específicas para petróleo, tanto en el país como en el extranjero?
Las condiciones de servicio de las tuberías para petróleo son bastante rigurosas y sus requisitos de calidad son mucho más estrictos que los de las tuberías de acero sin costura generales, que deben fabricarse e inspeccionarse de acuerdo con normas o condiciones técnicas especializadas. Actualmente, las normas de producción e inspección más utilizadas, tanto en el país como en el extranjero, para tuberías específicas para petróleo se basan principalmente en las normas del Instituto Americano del Petróleo (API). La norma API SPEC5 CT se adopta para tuberías de revestimiento y de producción, la norma API SPEC5 para tuberías de perforación y la norma API SPEC7 para las uniones de tuberías de perforación.
2. ¿Qué tipos de tubería y revestimiento no API se utilizan en el país y en el extranjero para cumplir con las condiciones geológicas especiales de los yacimientos petrolíferos?
Además de la tubería de revestimiento estándar API, se han investigado y desarrollado, tanto en el país como en el extranjero, tuberías y revestimientos no API para cumplir con las condiciones geológicas especiales de los yacimientos petrolíferos. Entre ellos se incluyen: tubería y revestimiento de ultraalta resistencia para pozos profundos; tubería de revestimiento de alta resistencia al aplastamiento; tubería y revestimiento resistente a la corrosión por tensión de sulfuro de hidrógeno para pozos de petróleo y gas con sulfuro de hidrógeno; tubería y revestimiento de alta resistencia para pozos criogénicos de petróleo y gas; tubería y revestimiento utilizados en entornos corrosivos que contienen solo dióxido de carbono e iones de cloro, pero casi nada de sulfuro de hidrógeno; y tubería y revestimiento para entornos corrosivos donde coexisten sulfuro de hidrógeno, dióxido de carbono e iones de cloruro.
3. ¿Cuáles son las funciones de la tubería y el revestimiento en los pozos petrolíferos? ¿Qué tipo de tubería de revestimiento se puede clasificar según sus diferentes funciones?
En las operaciones de perforación y producción petrolera, "tubería de revestimiento" se refiere a la tubería que se utiliza como revestimiento en el pozo para evitar que la pared del pozo fluya o se derrumbe. Es una parte permanente del pozo y se cementa al fondo de la tubería de revestimiento. El cemento a veces se devuelve a la superficie. La mayoría de las tuberías de revestimiento tienen un diámetro exterior de 114,3 mm o mayor. El tubo más interno del pozo se denomina tubería de producción. Los fluidos del fondo del pozo se envían a la superficie a través de la tubería de producción, que puede separarse de la tubería de revestimiento mediante un separador de producción. La tubería de revestimiento a menudo se bombea fuera del pozo y, en ocasiones, es necesario reemplazarla. La mayoría de las tuberías de revestimiento tienen un diámetro exterior de 114,3 mm o menor.
El entorno de perforación suele requerir varias capas de tubería de revestimiento para alcanzar la profundidad total deseada del pozo. Cada capa de tubería de revestimiento se clasifica, además, según su función:
(1) Conducto. Esta es la capa más externa del pozo y su principal propósito es reforzar las paredes para evitar que la capa superficial de grava y roca no cementada se desplomen en él.
(2) Tubería estructural. Entre el conducto y la tubería de superficie, el propósito de esta capa de revestimiento incluye abordar fugas recurrentes o colapsos del pozo y minimizar las oleadas de gas superficiales.
(3) Revestimiento de superficie. El propósito del revestimiento superficial inferior es múltiple e incluye aislar la capa de agua dulce para prevenir colapsos y fugas, aislar las secciones débiles de la capa que no pueden soportar la contrapresión ejercida como resultado del control de oleadas del pozo, permitir la instalación de un preventor de reventones y soportar el peso de todas las capas de revestimiento menores que la superficial.
(4) Revestimiento intermedio. Su principal uso se debe a que durante la perforación se encontrarán capas de alta presión, y se necesita fluido de perforación de alta densidad para controlar la presión anormalmente alta, y los estratos débiles más superficiales deben protegerse contra fugas o atascamientos de la perforación. En algunos casos especiales, el revestimiento intermedio también se utiliza para aislar formaciones salinas o formaciones de lutitas expansivas y propensas al colapso.
(5) Tubería de revestimiento. La tubería de revestimiento cumple la misma función que la tubería de revestimiento intermedia. Esta tubería se extiende hacia arriba desde el fondo del pozo hasta la tubería intermedia, pero no llega a la superficie. La tubería de revestimiento se utiliza a menudo para ahorrar dinero al no tener que extender la columna de tubería hasta la superficie, pero aun así lograr el objetivo de controlar la presión y los gradientes de fractura.
(6) Tubería de revestimiento de producción. También conocida como tubería de revestimiento de formación. La función de esta columna es separar la capa de producción de otras formaciones, formando un diámetro determinado y pudiendo descender hasta la capa de producción del pozo de trabajo, para proteger la tubería y los equipos de producción.
(7) Columna de tubería de recuperación. El revestimiento también se utiliza comúnmente como parte de la tubería de revestimiento de producción, en lugar de como una columna de tubería separada desde la superficie hasta la formación de producción. El revestimiento puede retornarse a la superficie con una cantidad adecuada de tubería desde la parte superior. 4. ¿Cuáles son los grados de acero para tuberías de producción y revestimiento y qué significan?
En la norma API SPEC5CT, el grado de acero para tuberías de producción y revestimiento indica su límite elástico y algunas características especiales. Las designaciones de grado de acero suelen expresarse con una letra y dos o tres números, como N80. En la mayoría de los casos, cuanto más abajo en el alfabeto se encuentren las letras, mayor será el límite elástico de la tubería. Por ejemplo, el acero de grado N80 tiene un límite elástico mayor que el J55.
La notación numérica se determina por el límite elástico mínimo de la tubería, expresado en miles de libras por pulgada cuadrada. Por ejemplo, el límite elástico mínimo del acero de grado N80 es de 550 MPa.
La norma API SPEC5CT enumera los siguientes grados de acero para tuberías de revestimiento: H40, J55, K55, N80, M65, L80, C90, C95, T59, P110, Q125. Los grados de acero de la carcasa son: H40, J55, N80, L80, C90, T59, P110.
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