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Los tubos de perforación son tubos huecos largos que transmiten torque, fluido de perforación y otros fluidos entre la superficie y el conjunto de perforación en el pozo.
Generalmente, los tubos de perforación consisten en tres secciones, como la junta de herramienta, Pi y otra junta de herramienta en el extremo. El espesor de pared de los tubos de perforación está controlado, ya que debe ser lo suficientemente grueso para soportar la alta presión a grandes profundidades y lo suficientemente ligero para ser maniobrado fácilmente por el equipo de perforación. Se utilizan diversos materiales para garantizar la durabilidad y resistir la corrosión.
Un tubo de perforación suele estar hecho de acero de alta resistencia, conocido por su excelente resistencia a la tracción y tenacidad, lo que garantiza que el tubo pueda soportar las tensiones y deformaciones significativas de las operaciones de perforación. Además, es resistente al desgaste, lo que significa que puede soportar la abrasión causada por la circulación constante de lodo de perforación y otros fluidos.
Hay diferentes tipos de tubos de perforación disponibles para necesidades de perforación específicas:
Tubo de perforación aceitado
Este tubo de perforación de pozos de petróleo transporta lodo de perforación. A menudo tiene aceite en su cavidad interna para reducir la fricción y el desgaste interno durante la conexión y desconexión, lo que facilita el movimiento suave del lodo de perforación.
Tubo de perforación de barril de testigo
Es una parte vital del barril de testigo. El barril de testigo es un instrumento utilizado en geología y análisis de suelos para extraer secciones cilíndricas (núcleos) del material subsuperficial para su examen. El barril de testigo suele tener dos partes: la parte fija (la parte expresa) y la parte móvil (la parte del tubo de perforación). La parte del tubo de perforación del barril de testigo es girada por el equipo de perforación para extraer las muestras de núcleo.
Los tubos de perforación a menudo se conectan al barril de testigo para permitir la extracción de muestras geológicas mientras se lleva a cabo la perforación. Posteriormente, los tubos de perforación facilitan la continuación de la perforación después de recuperar las muestras de núcleo. Los tubos de perforación de barril de testigo son un aspecto crucial para obtener información geológica del subsuelo, especialmente en los ámbitos de la exploración de minerales, las investigaciones ambientales y la ingeniería geotécnica.
Tubo de perforación con pruebas no destructivas
En el mundo de las operaciones de perforación, garantizar la integridad de los tubos de perforación es primordial. Las END, o Pruebas No Destructivas, brindan una ventaja significativa al examinar y evaluar los tubos de perforación sin causarles ningún daño. Una de las características destacadas de las pruebas no destructivas para los tubos de perforación es su capacidad para detectar cualquier pérdida de metal, que generalmente es el resultado del desgaste con el tiempo.
Además, las pruebas no destructivas pueden identificar grietas, especialmente las iniciadas por fatiga, asegurando que los tubos de perforación con posibles debilidades estructurales se marquen antes de su uso. El establecimiento de una instalación centralizada de pruebas no destructivas destaca el compromiso con la seguridad y la eficiencia de los tubos de perforación.
Tubo de perforación con diversas tensiones
La durabilidad y el rendimiento de los tubos de perforación se ven afectados por las tensiones experimentadas durante las diversas operaciones de perforación. En el contexto de la perforación, la tensión se refiere a las fuerzas mecánicas y las cargas que soporta el tubo de perforación, que pueden surgir de múltiples fuentes, incluido el peso, el par aplicado durante la perforación, las fuerzas de flexión, la presión de los fluidos de perforación y las cargas axiales resultantes de la interacción con las formaciones geológicas.
Los tubos de perforación están diseñados para manejar niveles de tensión específicos según sus aplicaciones de perforación previstas. Por ejemplo, la perforación en aguas profundas o de alta presión puede requerir tubos de perforación diseñados para soportar tensiones más altas. Las inspecciones y el seguimiento regulares son esenciales para garantizar que los tubos de perforación no experimenten niveles de tensión perjudiciales que puedan provocar fallas.
Tubo de perforación de revestimiento
El revestimiento mientras se perfora (CWD) representa una técnica de perforación contemporánea que permite la perforación simultánea de un pozo y la instalación del revestimiento. El revestimiento se refiere al tubo de acero que se utiliza para revestir el agujero perforado en el suelo. Es un componente esencial de la construcción de pozos, asegurando que las formaciones geológicas permanezcan estables y evitando que las aguas subterráneas se contaminen.
En los métodos de perforación tradicionales, el revestimiento se agregaría al pozo después de que se completara el proceso de perforación. Sin embargo, en CWD, el revestimiento se inserta en la sarta de perforación (que es un conjunto de tuberías que se utilizan para transportar el fluido de perforación y la broca) y se perfora a través de él a medida que se crea el pozo. Este enfoque ofrece varias ventajas, incluida una mejor estabilidad del pozo y costos reducidos asociados con las operaciones de perforación y revestimiento separadas.
Longitud y diámetro
Los tubos de perforación son tuberías tubulares largas, comúnmente de 3 a 6 metros de longitud, con un diámetro exterior que puede variar pero que suele rondar los 4 a 6 centímetros. Los tamaños estándar incluyen, por ejemplo, OD 4.5 pulgadas, 6.5 SCH40 y 8.625 pulgadas (OD 8).
Material
Los tubos de perforación a menudo se construyen con acero de alta resistencia o acero de aleación para mayor durabilidad y capacidad de carga. El material utilizado afectará el peso y la resistencia del tubo.
Modo de conexión
Los tubos de perforación suelen tener tipos de conexión como conexiones API, que se pueden conectar a herramientas y máquinas de perforación a través de conexiones roscadas, asegurando una conexión sólida y a prueba de fugas.
Peso
El peso del tubo de perforación puede variar en función de su longitud, diámetro y material. Por ejemplo, un tubo de perforación de 4.5 pulgadas que pesa aproximadamente 15 kg/m significa que pesará alrededor de 45 kg para una longitud de 3 metros.
Pared gruesa
Los tubos de perforación pueden tener paredes más gruesas para soportar presiones más altas y entornos de perforación más duros. Los tubos de pared gruesa ayudan a mejorar la estabilidad y seguridad de las operaciones de perforación.
Mantener los tubos de perforación es crucial para garantizar su durabilidad y rendimiento. Lo siguiente proporciona una descripción completa del mantenimiento del tubo de perforación:
Uso y almacenamiento
Durante el uso, asegúrese de que el tubo de perforación esté correctamente conectado para evitar que se afloje y se desalinee. Los usuarios pueden aplicar lubricantes a las partes roscadas para evitar el desgaste de las roscas y aumentar la vida útil. Además, los usuarios también deben prestar atención a la potencia del motor y la capacidad de peso mientras los utilizan, para no exceder los límites, ya que esto puede causar daños a los tubos de perforación.
Después de su uso, limpie el tubo de perforación con prontitud para evitar que las impurezas y la suciedad bloqueen sus superficies internas y externas. Luego, séquelo para evitar la humedad y el moho. Para el almacenamiento, los usuarios pueden utilizar una cubierta protectora o una bolsa para evitar daños accidentales. Además, almacenarlos en un lugar seco y ventilado puede prevenir la oxidación y la corrosión.
Inspección regular
Revise periódicamente la apariencia, las roscas y las juntas del tubo de perforación para detectar signos de daño, desgaste o fugas. Si se encuentra alguna anomalía, repare o reemplácela inmediatamente, asegurando que el tubo de perforación esté en buenas condiciones antes de su uso.
Lubricar las roscas con regularidad facilita los movimientos de roscado y evita el desgaste de las roscas. Los usuarios pueden elegir lubricantes adecuados para el entorno de trabajo y las condiciones de perforación.
Industria del petróleo y el gas:
En la industria del petróleo y el gas, los tubos de perforación se utilizan para construir pozos de petróleo y gas y extraer petróleo y gas de los yacimientos subterráneos. Los tubos de perforación con buena resistencia, plasticidad y tenacidad pueden proporcionar un soporte y transmisión estables.
Industria minera:
En la industria minera, los tubos de perforación ayudan a extraer minerales valiosos, como carbón, minerales metálicos y más. Los tubos de perforación con buena durabilidad y resistencia a la corrosión pueden adaptarse al duro entorno subterráneo.
Ingeniería civil:
En ingeniería civil, los tubos de perforación se utilizan para construir cimientos, construir túneles, hincar pilotes y más. Los tubos de perforación con alta precisión y estabilidad pueden garantizar la calidad y seguridad de la ingeniería.
Exploración geológica:
En la exploración geológica, los tubos de perforación ayudan a los investigadores a comprender la estructura y composición de la tierra. A través del uso de tubos de perforación, los investigadores pueden recolectar muestras de suelo y muestras de roca para obtener información sobre los datos que necesitan.
Perforación de pozos de agua:
Los tubos de perforación también se pueden aplicar a la perforación de pozos de agua, ayudando a encontrar fuentes de agua y proporcionar soluciones de suministro de agua. Los tubos de perforación con buen rendimiento de sellado y resistencia a la corrosión pueden garantizar la seguridad y confiabilidad de los pozos de agua.
Cuando busca un tubo de perforación, el comprador debe tener en cuenta algunas cosas. Los artículos que se enumeran a continuación pueden ayudar en la elección de los compradores y garantizar mejores ventas.
Tipo de perforación
Los tubos de perforación utilizados para cada tipo de perforación difieren. Por ejemplo, al utilizar la técnica de perforación de martillo superior, el tubo de perforación debe tener un acoplamiento macho con un diseño específico para proporcionar una junta ajustada con la varilla de perforación.
Diámetro de perforación
El diámetro de perforación es otro factor importante al seleccionar el tubo de perforación. Los tubos de perforación con diferentes diámetros producen agujeros de diferentes tamaños. Varias industrias pueden requerir tubos de perforación que produzcan agujeros de diferentes tamaños. Por ejemplo, el tubo de perforación crea un agujero de 4 pulgadas de diámetro en la base de un edificio industrial. Los compradores deben buscar un tubo de perforación con un diámetro de 4 pulgadas.
Profundidad de perforación
Además del diámetro del agujero, la profundidad del agujero también importa. Las consideraciones geológicas y el propósito de la exploración o extracción influyen en las decisiones de perforación. Los compradores generalmente seleccionarían un tubo de perforación que pueda alcanzar una profundidad de al menos 6000 pies cuando perforan para ubicar petróleo debajo del fondo del océano.
Condiciones del suelo y la roca
La composición del área también afecta la longitud y el diámetro del tubo de perforación requerido. Si el área tiene roca sedimentaria, un tubo de perforación estándar penetraría fácilmente el suelo. Sin embargo, si el área tiene roca ígnea o metamórfica dura, los compradores necesitarían un tubo de perforación más grueso y robusto. También necesitarían uno con revestimientos especiales para soportar la presión y el calor.
Presupuesto
Finalmente, el presupuesto de un comprador es probablemente la consideración más crítica al seleccionar tubos de perforación para la venta. Los compradores deben encontrar fabricantes de tubos de perforación que cumplan con su cantidad mínima de pedido y negociar los precios para garantizar un mejor retorno de la inversión.
P1: ¿Cómo pueden asegurarse de que los tubos de perforación funcionen de manera efectiva con sus plataformas de perforación existentes?
A1: Existen especificaciones estándar para los tubos de perforación, que garantizan la compatibilidad entre los tubos de perforación y las plataformas de perforación. Los compradores también pueden garantizar la compatibilidad consultando a los fabricantes de sus modelos de plataformas de perforación existentes.
P2: ¿Cuáles son algunas de las consideraciones ambientales al comprar tubos de perforación?
A2: Reconsiderar la necesidad de nuevos tubos de perforación y optar por tubos usados puede reducir significativamente el impacto ambiental. Comprar tubos usados también puede disminuir la demanda de nueva producción de acero, que es un proceso intensivo en energía. Si los compradores deben comprar tubos de perforación nuevos, deben considerar seleccionar tubos fabricados con prácticas ambientalmente responsables.
P3: ¿Cuáles son las tendencias tecnológicas recientes en los tubos de perforación?
A3: En los últimos tiempos, algunos fabricantes han considerado el uso de materiales compuestos para producir tubos de perforación. Dichos materiales son ligeros pero mantienen la resistencia del acero. Otra tendencia es el uso de tubos de perforación inteligentes integrados con sensores para proporcionar datos en tiempo real sobre las condiciones de perforación.
P4: ¿Cuál es la vida útil de un tubo de perforación en condiciones de uso típicas?
A4: La vida útil de un tubo de perforación varía considerablemente según el uso, el mantenimiento y la calidad del material. Sin embargo, en condiciones típicas, los tubos de perforación hechos de acero pueden durar hasta 10 a 15 años. Los tubos de perforación compuestos, por otro lado, pueden durar hasta 20 años o más.