2.1 propiedades de las tuberías
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UNIDAD 2:
DETERMINACIN DE LAS FUERZAS
APLICADAS Y SUS EFECTOS A LA TUBERA
DE EXPLOTACIN Y PRODUCCIN
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QU ES UNA TUBERA?
Es un segmento cilndrico hueco compuesto generalmente
de acero con una geometra definida por el dimetro y el
espesor del cuerpo. El acero es un metal refinado que se
obtiene a partir de la fundicin de un lingote de hierro
combinado con otros elementos qumicos.
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G E O M T R I C A S
DIMETRO EXTERIOR
DIMETRO INTERIOR
ESPESOR
M E C N I C A S
CLASE
GRADO
RESISTENCIA A LA TENSIN
RESISTENCIA A LA PRESIN INTERNA
RESISTENCIA AL COLAPSO
RESISTENCIA A LA TORSIN
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2.1 .1 PROPIEDADES
Resistencia.- Es el esfuerzo mximo que un
material puede soportar antes de que ocurra
una falla (resistencia a la tensin, colapso y
presin interna).
Rigidez.- Una estructura es rgida si soporta un
gran esfuerzo con una mnima deformacin.
Ductilidad.- Es la capacidad de un material
para soportar grandes deformaciones
inelsticas antes de la fractura. Se asocia con
los esfuerzos de tensin.
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Maleabilidad.- Es la capacidad de
un material para soportar grandesdeformaciones inelsticas antes de
la fractura. Se asocia con los
esfuerzos de compresin.
Maquinabilidad.- Es la facilidad
con la que un material puede
maquinarse.
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CARACTERSTICAS DE LA TUBERA DEPERFORACIN (TP)
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La longitud es la medida que tiene el tubo de la caja del pin. La
tubera de perforacin se suministra en el siguiente rango API de
longitud:
El dimetro exterior es la medida que tiene el cuerpo del tubo en su
parte externa.
Eldimetro interiores la medida interna de un tubo de perforacin.
.
Rango 1 7.5 a 8.5 metros
Rango 2 8.5 a 9.5 metros
Rango 3 9.5 a 10.5 metros
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Laclaseen una tubera se refiere al grado de usabilidad que ha tenido dicha tubera.
CLASIFICACIN DE LA TP POR USABILIDAD
Tipo Descripcin Cdigo de color
Clase I Tubera nueva. Se presenta en
sus datos de tensin, torsin y
presin interna y colapso.
Una franja blanca
Premium Resistencia del 80% Dos franjas blancas
Clase II Resistencia del 65% Una franja amarilla
Clase III Resistencia del 55% Una franja azul
Clase IV Deshecho Una franja roja
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El espesor es el grosor (rea transversal) que tiene la pared de un tubo de
perforacin
=
4( )
= 2
Elgradoen una tubera nos indica el tipo de acero con que fue construido.
GRADOS MS COMUNES EN LA TP
Grado PCP
(psi)
PCP min
(psi)
PCP mx
(psi)
E- 75 85,000 75,000 105,000
X-95 110,000 95,000 125,000
G-105 120,000 105,000 135,000
S-135 145,000 135,000 165,000
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2.1.2 Fuerzas dediseo de las
tuberas.
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Capacidad de resistencia de las
tuberas (Falla).
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PRESIN DE FORMACIN.
Ocurre al perforar pozos petroleros que
atraviesan formaciones porosas y K en el
subsuelo stas liberarn un volumen considerable
de agua, aceite o gas, o fluir simultneamente.
Durante la perforacin se aconseja controlar las
presiones de los fluidos contenidos manteniendola columna Ph del fluido de perforacin por arriba
de las Pf por debajo de las P de fractura.
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Presin de formacin normal y Presin deformacin anormal.
La P normal ser igual a la presin de la columnahidrosttica, Es decir, an cuando se reduzca elvolumen de espacio poroso capaz de contener elfluido, la presin que se tiene dentro de los porosser igual a la presin que genere la columnahidrosttica, siempre y cuando el fluido que ya notenga lugar dentro del espacio poroso reducidoencuentre una ruta de escape y tenga la
posibilidad de migrar, conservando as elequilibrio hidrosttico. Cuando un sello geolgicoimpida el equilibrio hidrosttico se generar unapresin de formacin anormal.
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Las presiones que son mayores a la presin de
formacin normal, se le llama presin deformacin anormalmentealtao en ocasiones
simplementepresinde formacin anormal.
Mientras a las presiones de formacin que son
menores a la presin de formacin normal se
identifican con el trmino de presiones deformacin anormalmentebajas.
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PRESIN DE FRACTURA.
Cuando se encuentran presiones de formacinanormales la densidad del lodo de perforacindebe incrementarse para mantener la Ph dentrodel agujero por arriba de la Pf y as evitar el flujo
de fluidos de la formacin al interior del pozo. Decualquier modo al controlar las Pf aprofundidades mayores la densidad del lodopuede incrementarse al grado de fracturar oromper las formaciones ms someras y msexpuestas y que an no cuentan con elrevestimiento.