diseño de cañerias grupo

UNIVERSIDAD AUTONOMA JUAN MISAEL SARACHOFACULTAS CIENCIAS INTEGRADAS VILLA MONTES

INDICE:DISEÑO DE CAÑERIAS.........................................................................................................................4

CONCEPTOS BÁSICOS DE LA TUBERÍA DE PERFORACIÓN...............................................................4

DESCRIPCIÓN DE LOS COMPONENTES DE UNA TUBERÍA DE PERFORACIÓN..................................4

Tubo De Perforación:.................................................................................................................4

CÓDIGO PARA IDENTIFICAR EL PESO Y GRADO DE LA TUBERÍA DE TRABAJO.................................5

FUNCIONES DE LA SARTA DE PERFORACIÓN..................................................................................7

GRADO...........................................................................................................................................7

Clasificación de la Tubería de Perforación Basada en la publicación API –R P7G.......................8

Tubería de Perforación...............................................................................................................8

Pesos de la Tubería de Perforación............................................................................................9

Peso Aproximado Ajustado........................................................................................................9

ACOPLES.......................................................................................................................................10

Conexiones en la Sarta de Perforación.....................................................................................11

Método De Carga Máxima...........................................................................................................12

PARÁMETROS DE DISEÑO DE CAÑERIA........................................................................................13

CARGAS DE REVENTAMIENTO (BURT)..........................................................................................13

CARGAS DE COLAPSO (COLLAPSE)................................................................................................15

CARGAS POR TENCION.-...............................................................................................................16

Diseño para la Tensión.............................................................................................................16

Diseño para la Tensión.............................................................................................................17

Tensiones Originadas Por La Presión Interna...........................................................................17

DISEÑO DE UNA SARTA DE PERFORACIÓN POR TENSIÓN Y POR ESFUERZO BIAXIAL...................18

CAÑERIA CONDUCTORA...............................................................................................................19

CAÑERÍA SUPERFICIAL..................................................................................................................20

Diseño Al Reventamiento.........................................................................................................21

Diseño Al Colapso.....................................................................................................................21

Diseño A La Tension.................................................................................................................22

CAÑERÍAS INTERMEDIAS..............................................................................................................22

Diseño Al Reventamiento.-.......................................................................................................23

Diseño Al Colapso.....................................................................................................................23

Página 1


DISEÑO DE CAÑERIA INTERMEDIA CON LINER.......................................................................24

Diseño Al Reventamiento.........................................................................................................24

Diseño De Colapso....................................................................................................................25

Diseño A La Tension.................................................................................................................25

CAÑERIA DE EXPLOTACIÓN O PRODUCCIÓN:...............................................................................25

DISEÑO DE LA SARTA DE PERFORACIÓN......................................................................................26

FACTORES DE DISEÑO PARA LA SARTA DE PERFORACIÓN...........................................................26

Factor de Diseño por Tensión,..................................................................................................26

Margen de sobre tensión MOP................................................................................................26

Exceso de Peso DFbha de la Herramienta de Fondo (BHA.......................................................26

Factor de diseño por Torsión....................................................................................................26

Factor de Diseño al Colapso.-...................................................................................................27

Factor de Diseño para el Estallido.-..........................................................................................27

Factor de Diseño Para Pandeamiento......................................................................................27

Proceso de Diseño de la Sarta de Perforación..........................................................................27

Diseño de la Sarta por Tensión.................................................................................................27

Margen de sobre tensión.........................................................................................................28

PROCEDIMIENTO DE DISEÑO.......................................................................................................28

1. Determine la carga máxima de diseño (Tmax):....................................................................28

2. Calcule la carga total en superficie usando..........................................................................28

3. Margen de Sobre Tensión.....................................................................................................28

4. La longitud máxima de la tubería de perforación.................................................................29

Fuerza de Aplastamiento por Las Cuñas...................................................................................29

Fuerza De Aplastamiento Por Las Cuñas..................................................................................29

Como un Parámetro de Diseño................................................................................................30

DISEÑO DE SARTA MIXTA.............................................................................................................30

FACTORES DE DISEÑO..................................................................................................................31

MOP en un pozo desviado........................................................................................................31

MOP en un pozo desviado........................................................................................................31

Diseño de Sartas de Perforación para pozos Desviados...........................................................32

2. Sección de levantamiento de ángulo...................................................................................33

3. Peso de la tubería en la sección tangente............................................................................33

Página 2


Para Colapso Nominal..............................................................................................................34

Diseño para el Estallido............................................................................................................35

PROBLEMAS MAS COMUNES EN CAMPO Y COMO PREVENIRLOS...............................................35

PROBLEMAS.................................................................................................................................35

TR COLAPSADA.............................................................................................................................35

T.R. ROTA SUPERFICIALMENTE.................................................................................................35

TR DESGASTADA SEVERAMENTE DEL CABEZAL HACIA ABAJO......................................................36

AL DETECTAR LA LONGITUD DE LA TR DAÑADA A TRAVÉS DEL REGISTRO...................................36

T R DESPRENDIDA (Traslapándose)..........................................................................................36

RECOMENDACIONES:...................................................................................................................36

BIBLIOGRAFIA:..............................................................................................................................38

Página 3


DISEÑO DE CAÑERIAS

El diseño y selección de una sarta de cañería, es uno de los mucho aspectos

importantes en un programa de perforación de un pozo petrolero la cañería es usada para la

perforación de pozo ya sea en la fase de producción, estas cañerías están diseñadas para

resistir severas condiciones de operación

CONCEPTOS BÁSICOS DE LA TUBERÍA DE PERFORACIÓN

¿Qué es una tubería de perforación?

La tubería de perforación es una barra de acero hueca utilizadas para llevar a cabo los

trabajos durante la operación de la perforación. Generalmente se le conoce como tubería de trabajo,

porque esta expuesta a múltiples esfuerzos durante las operaciones.

DESCRIPCIÓN DE LOS COMPONENTES DE UNA TUBERÍA DE

PERFORACIÓN

Tubo De Perforación: Es una

envolvente cilíndrica que tiene una

longitud determinada, con diámetro

exterior, diámetro interior, recalcados,

conexión caja piñón, diámetro exterior de

junta, espesor de pared y marca de

identificación.

A continuación describiremos brevemente

éstos componentes:

Longitud: es la medida que tiene el tubo

de la caja del piñón.

Página 4


La tubería de perforación se suministra en el siguiente rango API de longitud:

• Rango 1 de (7.5 a 8.5 metros).



Diámetro Exterior: Es la medida que tiene el cuerpo del tubo en su parte externa.

Diámetro Interior: Es la medida interna de un tubo de perforación.

Recalcado: es la parte más gruesa del tubo y prevé una superficie de contacto satisfactoria para la

soldadura de las juntas. Este recalcado permite un factor de seguridad adecuado en el área soldada

para proveer resistencia mecánica y otras consideraciones metalúrgicas. La junta es también hecha

con un cuello soldado, para asegurar una superficie de contacto considerable durante la soldadura.

La tubería de perforación tiene un área en cada extremo, la cual tiene aproximadamente 6”

de longitud, llamado recalcado: Los recalcados son necesarios en los tubos para los cuales las juntas

soldadas son colocadas.

Conexión Caja-Piñón: es el punto donde se realiza el enlace de la caja de un tubo con el piñón de

otro tubo.

Diámetro Exterior De La Junta: es la medida que resulta de la unión de la caja con el piñón de un

tubo de perforación.

Espesor De Pared: Es el grosor (área transversal) que tiene la pared de un tubo de perforación.

Marca De Identificación: la información referente al grado y el peso de la tubería de perforación

se graba en una ranura colocada en la base del piñón; excepto en la tubería grado E 75, ya que en

ésta la marca de identificación se encuentra en el piñón.

Nota: este marcaje se realiza en la compañía donde se fabrica la tubería, y por ningún motivo el

personal de perforación podrá alterar o marcar otro tipo de datos en la tubería.

CÓDIGO PARA IDENTIFICAR EL PESO Y GRADO DE LA

TUBERÍA DE TRABAJO.

Página 5


Cuando el piñón no tiene ninguna marca, es indicativo de que se trata de una tubería

estándar en peso y grado.

Cuando la ranura se localiza en el centro del piñón, o sea en la sección de la llave, como se

aprecia en la figura, la tubería será de grado estándar y alto peso.

Si la ranura se localiza en la base y además tiene una acanaladura en la parte central del piñón, o

sea en la parte central donde se sujeta la llave, será una tubería de peso estándar y alta resistencia.

Página 6


Si el piñón tiene la acanaladura en la base y la ranura en el centro, se tratara de una tubería de alto

peso y alta resistencia.

FUNCIONES DE LA SARTA DE PERFORACIÓN

La sarta de perforación es el enlace mecánico que conecta a la barrena de perforación que

está en el fondo con el sistema de impulsión rotario que está en la superficie.

La sarta de perforación sirve para las siguientes funciones:

1. Transmitir rotación a la barrena

2. Transmitir y soportar cargas axiales

Página 7


3. Transmitir y soportar cargas de torsión.

4. Colocar el peso sobre la barrena para perforar

5. Guiar y controlar la trayectoria del pozo

6. Permitir la circulación de fluidos para limpiar el pozo y enfriar la barrena

GRADO

• El grado de la tubería de perforación describe la resistencia mínima a la cedencia del

material.

• En la mayoría de los diseños de sarta de perforación, se opta por incrementar el grado del

material (acero) en lugar de aumentar el peso del tubular.

Clasificación de la Tubería de Perforación Basada en la publicación API

–R P7G

A diferencia de la tubería de revestimiento y la tubería de producción, que

normalmente se usan nuevas, la tubería de perforación normalmente se utiliza ya usada. Por

lo tanto tiene varias clases:

New: Sin desgaste. No ha sido usada antes

Premium: Desgaste uniforme y el espesor de pared remanente es por lo menos un 80% del

tubular nuevo.

Página 8


Class 2: Tubería con un espesor de pared remanente de al menos 65% con todo el

desgaste sobre un lado con lo que el área seccional es todavía

premium Class 3: Tubería con espesor de pared de al menos 55% con el desgaste

localizado sobre un lado.

Tubería de Perforación

Un tramo de DP es un ensamblaje de tres componentes:

• Un cuerpo tubular de acero con extremos lisos y

• Dos conexiones de acople fuerte - una en cada extremo. Los acoples en los extremos

(Tool Joint) se unen al cuerpo del tubo de dos maneras:

• Enroscados

• Soldados o embonados al tubo con arco eléctrico en el horno

El acople inferior se conoce como Macho o Espiga

El acople superior se denomina Caja o Hembra.

La conexión entre dos tramos se logra al enroscar la espiga dentro de la caja

Pesos de la Tubería de Perforación

Al referirse a los pesos de la tubería de perforación, hay tres que son importantes:

Peso del tubular con Extremo Planos – Se refiere al peso por pie del cuerpo del tubo, sin

acoples.

Peso Nominal - Se refiere a una norma obsoleta. (Peso de un tubo de Rango I con

conexiones) actualmente se usa para referirse a una clase de tubo de perforación.

Peso Aproximado – El peso promedio por pie del tubo y de las conexiones de un tubo

Rango II. Este peso aproximado es el número que se debe usar en los cálculos de la carga

del gancho.

Página 9


Peso Aproximado Ajustado

• El peso nominal es un número de referencia pero no exacto. Se emplea para especificar el

tubular, y se refiere tan sólo al cuerpo.

• El peso Ajustado incluye el cuerpo del tubo y el de los acoples en los extremos. Es mayor

que el peso nominal por tener,

• el peso extra de los acoples y metal adicional que se agrega en los extremos del tubo par

aumentar la rigidéz.

• El espesor adicional agregado en los extremos se denomina “Refuerzo” y su función es

reducir la frecuencia de fallas del tubular en los puntos donde se une a los acoples.

• Los refuerzos a su vez puede ser de tres tipos: Refuerzo Interno (IU), Refuerzo Exterior

(EU) y Refuerzo Interno y Externo (IEU)

Página 10


ACOPLES

Todas los acoples API tienen un punto de cedencia mínimo de 120,000 psi

independientemente del grado de la tubería de perforación en la que se usen (E, X, G, S) .

API fija la resistencia a la torsión del acople en 80 % de la resistencia a la torsión del tubo:

Esto equivale a una razón de resistencia a la torsión de 0.8.

El torque para conectar se determina por el diámetro interno del pin y el diámetro externo

de la caja. El torque de conexión es 60 % de la capacidad de torsión del acople. La ecuación

para determinar la fuerza de conexión se puede obtener del apéndice de API RPG7.

( Numeral A.8.2 ). Esta ecuación es bastante compleja, así que API desarrolló una serie de

tablas para encontrar el torque de conexión recomendado para cualquier conexión si se

tiene el diámetro externo de la caja y el diámetro interno del macho para la junta. Estas

tablas se pueden encontrar en API RP 7G (Figuras 1 a 25)

Página 11


Conexiones en la Sarta de Perforación

NC (Conexión Numerada) Es el estilo de cuerda (rosca) más común en la tubería de

perforación. La rosca tiene una forma de V y se identifica por el diámetro de paso, medido

en un punto que está a 5/8 de pulgada desde el hombro.

El Número de Conexión es el diámetro del paso multiplicado por 10 y truncado a los dos

primeros dígitos = XY

El tamaño de una conexión rotatoria con hombro se refiere a su diámetro de paso en punto

de calibre a 5/8 de pulgada desde el hombro y se especifica NC (XY)

Página 12


Método De Carga Máxima

El método de carga máxima es talvez el diseño de cañería más ampliamente usado en la

industria petrolera este método analiza los posible problemas que puedan presentar durante

la perforación de pozos por la tanto la cañería es diseñada para resistir estos problemas, un

análisis de estas condiciones es necesario para el diseño óptimo para las cañerías.

Los problemas comúnmente diseñados en la cañería son:

Amago de descontrol

Perdida de circulación

Presiones diferenciales

Pruebas de formación

Fracturamientos hidráulicos (leak of Tast)

Detección de sulfuro de hidrogeno H2S

Detección dióxido de carbono CO2

Domos salinos

Fomarciones cavernosas

Para evitar daño por deformación a la tubería de perforación, API recomienda que se

use una carga máxima de diseño permisible ( Pa)

Pa = 0.9 x Tyield ….(2)

Página 13


Pa = Carga de diseño máxima permisible en tensión, lb

Tyield = Resistencia a la cedencia teórica dada en las tablas API, lbs

0.9 = Un límite proporcional constante relacionado con el punto de cedencia

IPM Define que un factor de diseño de tensión de 1.1 se debe aplicar a las cargas de

diseño. Por medio de esto se logra lo mismo.

“NO HAGA DOBLE BUZAMIENTO”

PARÁMETROS DE DISEÑO DE CAÑERIA

Estas cañerías son usualmente diseñadas para soportar las siguientes condiciones.

Reventamiento

Colapso

Tensión

Efecto Biaxial

Las condiciones de revestimiento son establecidas y selecciona la cañería más

económica que resista la carga de revestimiento. Luego las cargas de colapso son

definidas y la cañería previamente seleccionada por reventamiento que debe resistir

estas cargas de colapso. Si alguna sección de la sarta de cañería no satisface estas

condiciones se debe seleccionar otra que sea más económica y que resista tanto las

cargas de reventamiento y colapso.

Finalmente las cargas por tensión para la sarta de cañerías son definidas por que su

resistencia tiene que ser menor la tención del cuerpo de la cañería, la resistencia al

colapso y revestimiento de la cañería que están en tensión son alterados debido al efecto

biaxial estos efectos deben ser analizados para asegurarse que la resistencia al

reventamiento y al colapso de la cañería este por debajo de las líneas de diseño. En caso

de que esto suceda seleccionar otra cañería de mayor grado y peso que culpa con todas

las condiciones del diseño de cañeria por carga máxima.

Página 14


NOTA

No diseñar sarta de cañerías con mas de cuatro secciones

Evitar usar alguna sección menor a 3000ft de longitud

Algunas compañías diseñan la sarta de cañerias con un solo grado y peso pero esta

es mas caro que un diseño combinado.

CARGAS DE REVENTAMIENTO (BURT)

Las cargas al reventamiento sobre la cañería deben ser evaluadas para asegurarse que la

resistencia interna al revestimiento de la cañería no sea excedida. Las cargas internas son

normalmente causadas por la presión hidrostática del lodo y alguna presión en superficie.

Fluidos ubicados en la parte externa de la cañería llamados fluidos de contra presión

soporta la presión hidrostática interna. La presión efectiva resultante el reventamiento es

igual a la carga total interna menos la presión externa.

El sistema de reventamiento de tubería o conocido también como "Pipe Bursting" es un

sistema que se utiliza para rehabilitar la tubería sin zanja. Estos son utilizados por los

contratistas de todo el mundo como un método efectivo para reemplazar alcantarillado,

agua potable y/o líneas de gas sin zanja. El sistema utiliza el mismo trayecto de la tubería

existente reduciendo los riesgos de daños con otros servicios subterráneos existentes.

Simultáneamente, conforme se va reventando la tubería existente, se va instalando la

tubería nueva de

polietileno de alta densidad (PEAD).

Permite sustituir tubería del mismo diámetro e inclusive incrementar hasta 3 diámetros

comerciales para aumentar la capacidad. Puede reemplazar tubería de hierro, arcilla,

concreto, concreto reforzado, asbesto cemento, hierro dúctil y acero.

sistemas neumáticos

Los sistemas neumáticos de rehabilitación de tubería Hammer Head lo conforman: una

perforadora neumática tipo topo, un cabezal de rotura y una higroguía. Con la metodología

patentada de salida por el pozo de registro disminuye el impacto superficial, los costos y los

tiempos de trabajo. Siendo una tecnología sin zanja, reduce considerablemente los costos de

Página 15


excavación a cielo abierto. Utilizando la opción del "boom" permite dar soporte al

winch en las paredes del pozo.

El colapso actúa como un fenómeno complejo y un gran número de factores y parámetros

influyen en su efecto. La teoría clásica de la elasticidad nos permite determinar los

principales esfuerzos radiales y tan

genciales que actúan sobre la tubería.

sistema de reventamiento estatico:

El sistema de reventamiento de tubería sigue el mismo paso de las utilidades existentes,

reduciendo los riesgos de dañar los sistemas subterráneos existentes y eliminando hasta un

85% del trabajo de excavación, comparado con el método a cielo abierto. HammerHead

lidera la industria con su tecnología y características diseñadas para incrementar la

productividad. Ofrecemos cinco tipos de sistemas estáticos con rangos desde 38 a 175

toneladas capaces de reemplazar líneas de 2" a 24" (50 a 600mm).

Sistema de compacto:

El sistema compacto PB30 es un sistema fuerte, compacto y portable para realizar el

reemplazo de tuberías laterales de 2" a 6" (50 a 150mm). Permite instalar diámetros iguales

o incrementar el diámetro de la tubería con polietileno de alta densidad (PEAD). Diseñada

para funcionar con 3000 psi (207 bar) el cual puede ser suministrado por una

retroexcavadora, mini retroexcavadora u otra fuente portátil de poder hidráulico. El

desempeño puede ser hasta de 3,7 m (12 pies) por minuto

CARGAS DE COLAPSO (COLLAPSE)

Las cargas de colapso son generadas por los fluidos ubicados en las parte externa de la

cañería, estos fluidos son generalmente el lodo de perforación y las lechadas de cemento

utilizadas para cementar cañería, el fluido de la contra presión del interior de la cañería es

considerado.

a) Despreciable resultado de una pérdida total del lodo en el interior de la cañería.

b) Semi lleno resultante de la pérdida parcial del lodo en el interior de la cañería.

Página 16


Es la Fuerza mecánica capaz de deformar un tubo por el efecto resultante de las

presiones externas.

Los colapsos en tuberías de revestimiento y de producción pueden derivar en la

pérdida de un pozo. Su estudio ha sido de gran interés para la industria petrolera.

Actualmente se cuenta con tecnologías y sistemas que permiten identificar los factores

causales más atribuibles a este fenómeno, con la finalidad de desarrollar medidas

preventivas que ahorren importantes recursos económicos.

El colapso actúa como un fenómeno complejo y un gran número de factores y

parámetros influyen en su efecto. La teoría clásica de la elasticidad nos permite determinar

los principales esfuerzos radiales y tangenciales que actúan sobre la tubería

Tensiones Presentes en las Cañerías

Para el diseño de cañerías se debe analizar dos tipos de tensiones:

a) Las que resultan de considerar las cañerías como recipientes sometidos a presión.

b) Las originales por el trabajo estructural propio de las cañerías.

En la determinación de las tensiones del punto b se tiene que considerar, entre otros:

• El peso propio de la cañería y su contenido (fluido).

• Las solicitaciones externas producidas por viento, sismo, cargas adicionales, etc.

• Las tensiones originadas por los cambios de temperatura tanto del fluido como de las

ambientales.

En general el diseño de cañerías está regido por el primer tipo de tensiones

(presión). Sin embargo, en cada caso se deberá tener presente todas aquellas tensiones del

segundo grupo, ya que en la medida que éstas aumentan, la resistencia a la presión

disminuye y esta relación no siempre es lineal.

CARGAS POR TENCION.-

Cada sección de la cañería debe ser evaluado por cargas de tención o compresión las

cuales está sometida como también debemos hacer un análisis del efecto de la carga biaxial

Página 17


sobre la resistencia al revestimiento y colapso de la cañería esto nos ayuda a seleccionar

cañerías más económicas.

Estas cargas por tención son definidas por el cálculo de fuerzas de flotabilidad que

están actuando sobre la cañería y las fuerzas debido al peso de la cañería. Las fuerzas de

flotabilidad son aquellas que están actuando sobre el área transversal de las cañerías. Las

fuerzas que están actuando sobre la sección vertical son consideradas despreciables ya que

las fuerzas internas y externas se cruzan unas con otras.

Diseño para la Tensión

La mayor tensión (carga de trabajo Pw) sobre la sarta de perforación se presenta en el tramo

superior cuando se llega a la máxima profundidad perforada.

Peso Total, Tsurf, soportado por la junta superior de la tubería de perforación cuando la

barrena está justo arriba del fondo;

Diseño para la Tensión

La sarta de perforación no está diseñada de acuerdo con la resistencia de cedencia mínima.

Si al tensionar la la tubería de perforación se alcanza su punto de cedencia:

1. Tendrá una deformación total que es la suma de las deformaciones elástica y plástica

(permanente).

Página 18


2. El estiramiento permanente se quedará en la tubería de perforación (no desaparecerá

al quitar la tensión aplicada)

3. Será difícil conservar la tubería recta.

Tensiones Originadas Por La Presión Interna

En los recipientes cilíndricos sometidos a presión interna se presentan radiales y

tangenciales. Para las cañerías en las que el diámetro es superior a 10 veces el espesor de

pared se desprecian las tensiones radiales, quedando sólo las tensiones tangenciales. Para

calcular las tensiones tangenciales basta considerar un cilindro cortado por la mitad a lo

largo de su eje y dividir la fuerza total F, originada por la presión P, por el área A, que debe

resistir la fuerza F. Con el objeto de establecer las fórmulas respectivas se definirá:

P= Presión interna

d= Diámetro interior

e= Espesor de pared

S= Tensión de tracción en el material

Si se considera un cilindro de longitud unitaria, la fuerza total

originada por la presión interna es

F=Pd

A su vez, el área que debe soportar la fuerza F es A =2e

Por último, la tensión de tracción en el material queda determinada por S = F/A = Pd/2e

Con esta expresión se puede calcular el

espesor de pared o determinar la presión

interna como sigue

Espesor de Pared

e = Pd/2S

Presión Interna

P= 2Se/d

Página 19


DISEÑO DE UNA SARTA DE PERFORACIÓN POR TENSIÓN Y

POR ESFUERZO BIAXIAL

El término “diseño” significa definir o establecer las especificaciones particulares para

realizar una obra o producto, es decir, definir las dimensiones específicas de los insumos

que se ocupan en la creación o construcción para lograr el objetivo. Por otro lado, el

término “sartas de tuberías”, se hace extensivo para las tuberías de perforación, de

revestimiento y producción. Por lo tanto, el término “diseño de sartas de tuberías” debe

entenderse como un proceso para determinar las especificaciones que deben tener los

materiales utilizados como sartas de tuberías (tubos y conexiones), con la premisa de

seleccionar la (s) que más convenga (n) a partir de especificaciones preestablecidas, para

una aplicación en particular en un pozo.

En el ámbito de la Ingeniería de Perforación, el término “diseño de tuberías” generalmente

es aplicado, como sinónimo de “diseño de sartas de tuberías”. Con base en éstos conceptos

y de acuerdo a sus componentes, el diseño de una sarta de perforación” se puede dividir en

las siguientes partes:

• Diseño de tuberías.

• Diseño de aparejo de fondo y longitud de lastrabarrenas.

• Selección de la barrena para perforar.

En el manual para Perforador, se han estudiado los diferentes aparejos o juegos de

fondo y el concepto del punto neutro. En el caso de la selección de la barrena para perforar,

se tratará en el tema 10.1; por lo tanto, nos enfocaremos únicamente al diseño de tuberías y

al cálculo de la longitud de lastrabarrenas, para éste último concepto aplicaremos el método

de flotación de Lubinski, que establece, que el peso mínimo de lastrabarrenas en el lodo,

debe ser mayor que el peso aplicado sobre la barrena. De ésta manera se asegura que la

tendencia al pandeo permanezca en los lastrabarrenas. Lubinski define el punto neutro en

una sarta de perforación “cuando el peso flotado de la porción de una sarta de perforación

debajo del punto neutro es igual al peso sobre la barrena”. Este punto neutro, no es el

mismo que el punto en el cual no existen ni tensión ni compresión.

En el diseño de tubería se determina la resistencia de las diferentes tuberías que

forman nuestra sarta. La resistencia de un tubo se puede definir como una reacción natural

Página 20


que opone el material ante la imposición de una carga, a fin de evitar o alcanzar los

niveles de una falla.

El término “falla” se entiende como sinónimo de “fractura”, sin embargo, en el

estudio de la mecánica de materiales éste no es el significado usual del término. Se dice que

ocurre una falla cuando una cosa u objeto deja de realizar satisfactoriamente la función para

la cual estaba destinada. En el caso de las tuberías en un pozo, si éstas alcanzan cualquier

nivel de deformación se debe entender la situación como una condición de falla.

Por lo tanto, la capacidad de resistencia de una tubería se define como aquella aptitud o

condición que ofrece una tubería para reaccionar y evitar cualquier tipo de falla o

deformación, ante la acción combinada de cargas (de presión, axiales, ambientales y

mecánicas).

Las principales fallas de las tuberías son básicamente: colapso, tensión,

estallamiento y corrosión. El tratamiento de cada una de las fallas simplifica el estudio y

análisis del comportamiento de la resistencia en los materiales.

Los métodos a estudiar para el diseño de la tubería de perforación los haremos con base en

las siguientes cargas o esfuerzos:

• Tensión.- Es una condición mecánica (tensionada) de una tubería que puede ocasionar la

falla o fractura de la misma. Se origina por la acción de cargas axiales que actúan

perpendicularmente sobre el área de la sección transversal del cuerpo del tubo.

• Esfuerzo biaxial Tensión / presión interna (estallamiento). Tensión/presión al

colapso.

CAÑERIA CONDUCTORA

La tubería conductora generalmente no se diseña para cargas de presión interna, colapso y

tensión. Sin embargo, las consideraciones pueden darse para cargas de compresión proporcionadas

por todos los pesos subsecuentes, las cuales es posible transmitir a la sarta conductora.

En general, todas las tuberías pueden ser enterradas o cementadas. Desde que las tuberías

empiezan a bajarse al fondo, el peso de flotación de la tubería se nota en la carga al gancho.

Algunas veces, incluso se permite considerar tensión por empuje adicional después de cementada y

previo a manejar las sartas de tubería adicionales.

Página 21


En esta condición, la parte del fondo de la tubería estará en compresión hidráulica pero

no sujeta a esfuerzos de pandeo. Los cambios en cargas sobre la sarta de tuberías ocurrieran de vez

en cuando y después de asentar la tubería. En medio de lo más severo de estos cambios se tiene en

cuenta los efectos de cambio de temperaturas en el intervalo no cementado. Si la tubería se asienta

con exceso de tensión o compresión, los efectos sumados de cambios de temperaturas pueden en

ocasiones causar estrechamientos abajo o pandeo, ambos esfuerzos frecuentemente son

interpretados como fallas por colapso. En agujeros que tienen “patas de perro”, el efecto de

temperatura considera a la tubería como una sección de menor diámetro debido a que ésta es

empujada contra la pared del pozo.

Todos los cabezales deben soportar el peso de las tuberías asentadas en ellos en algunos casos

son necesarios contadores especiales. Otros pozos requerirán algunas consideraciones de las cargas

impuestas por sartas de tuberías sobre la tubería superficial. Esto incluye pozos en aguas profundas,

en situaciones donde hay una considerable distancia de la base del cabezal de la tubería al primer

punto de soporte.

Un segundo tipo de pozo que requiere consideraciones de esta carga es aquel en el que una sarta

de gran longitud se asienta en adición a la sarta de producción.

Cuando la tubería superficial no es lo suficientemente fuerte para soportar cargas impuestas por

sartas subsecuentes, se disponen de dos maneras de transferir esas cargas; en áreas de tierra es

posible proporcionar una placa de soporte la cual soportara los cabezales y transferirá las cargas de

la tubería a la tierra circundarte y a la tubería conductora.

En áreas pantanosas y costa fuera las cargas pueden transferirse de la misma manera al

conductor o tubería piloteada, que es la más común. Cuando la tubería se pilotea con 250 golpes por

pie con un martinete, hay una pequeña posibilidad de subsidencia aun con las sartas de tuberías mas

pesadas.

En adición al esfuerzo de la tubería piloteada bajo esas condiciones los esfuerzos de la tubería

superficial se incrementan si las sartas se cementan hasta la superficie. Incluso, si el trabajo del

cemento entre la tubería superficial y la tubería piloteada o conductora no es perfecto, el esfuerzo

del cemento utilizado requiere relativamente pocos pies de longitud de buen cemento para

proporcionar amplio soporte vertical. Para obtener el adecuado soporte lateral, aún en una mala

cimentación, se requiere de poco intervalo de buena calidad en la cementación.

Página 22


Esto es imperativo en todos los casos; sin embargo, este cemento esta alrededor de la parte

superior de la tubería superficial adentro del conductor o tubería piloteada. En muchos casos el

cemento sirve para transferir cargas de la tubería a las sartas exteriores, por eso es necesario

cementar hasta la superficie para proporcionar estabilidad lateral.

El calculo de la cargas de compresión permitidas para la tubería superficial es relativamente

simple, previendo que la sarta este bien cementada hasta la superficie. Esto demostró que el

cemento, teniendo 8 lb/pg2 de esfuerzo a la tensión (100 lb/pg2 de esfuerzo a la compresión)

puede soportar 20 000 lb/pie. Esto significa que 100 pies de cemento alrededor de la parte

superior de una sarta o tubería superficial pueden soportar 2.000,000 lb de tubería incluso

suponiendo que el cemento alrededor de la parte superior cubrió pocos tubos, los valores de 100

pies de tubería cementada para pozos profundos y 50 pies para pozos someros son adecuados.

Actualmente, la tubería utilizada como tubería superficial se equipa con roscas especiales

50% más eficientes y el cuerpo de la tubería es aproximadamente dos veces tan resistente como

las roscas. Las cargas permisibles pueden ser controladas con rosca “buttress" que soporta

aproximadamente el doble de capacidad de carga.

CAÑERÍA SUPERFICIAL

La tubería de revestimiento superficial probablemente es la más simple en los tipos de

diseño para T. R.

En una tubería de revestimiento superficial se considera que la máxima carga generada por

presión interna se presenta cuando ocurre un brote.

La entrada de gas desplaza y reemplaza al lodo de perforación que esta dentro de la T. R.

La presencia de gas o un brote subterráneo en el pozo se origina por una zona de presión

que no es controlada por la columna del lodo del pozo. Las zonas de presión pueden detectarse por

diversos métodos de cálculos (Eaton, Mathews and Kelly y otros)

La presión de inyección asociada al diseño de la T. R. superficial es relativamente baja, la

presión superficial no puede ser considerada y en caso afirmativo supone que en el interior de la T.

R. actúa una columna de gas de gradiente de presión de 0.115 lb/pg/pie. Por ello, el diseño sigue las

mismas determinaciones enunciadas anteriormente.

Página 23


Diseño Al Reventamiento.- Las cargas al reventamiento de la cañería superficial

son establecidas para definir las máximas presiones permitidas en el tope, zapato de cañería

y cualquier punto de la sarta de cañerías.

Las presiones a la altura del zapato son muy importantes en el diseño por razones de

seguridad. La máxima presión que puede ser ejercida a la altura del zapato depende

del gradiente de la fractura de la formación ya que en esta zona es la más débil. Por

lo tanto la cañería debe tener la resistencia al reventamiento igual al gradiente de

fractura expresado en densidad más un factor de seguridad de 1.0 bsl/gl la presión

resultante se llama presión de inyección.

La máxima presión en superficie se registra durante un amago de descontrol en el

cual se considera que el espacio anular está lleno de una columna de gas y que la

presión a la altura de zapato es igual la presión de fractura de la formación. Por lo

tanto la presión máxima en superficie será igual a la presión de inyección menos la

presión de una columna de gas cuya gradiente es igual 0,115 psi/ft.

Diseño Al Colapso.- la presión hidrostática del lodo y lechada del cemento en el cual la

cañería será asentada generan las cargas de colapso.

El diseño al colapso de esta cañería superficial es diseñado sin carga de contra presión es

decir se considera en el interior de la cañería vacío, por lo tanto la resultante es igual a la

Página 24


línea de carga, por qué en la parte interior de la cañería se requiere seleccionar cañerías

de mayor peso y grado ya que la máxima carga al colapso está a la altura del zapato.

Diseño A La Tension.- La línea de carga a la tención para la cañería superficial es

construido realizando un análisis de la fuerzas de flotabilidad actuante sobre el área

transversal de la cañería y las fuerzas debido al propio peso de la cañería; para determinar

la sección de cañería que está en tención en compresión y el efecto biaxial sobre las

mismas. Una vez construida las líneas de cargas a la tensión utilizamos algunas dos

consideraciones de diseño adiciona un factor de sobre tensión de 100000 lb o un factor de

diseño de 1,6.

Esto con la finalidad de prevenir un posible aprisionamiento de la cañería cuando se esté

bajando al pozo donde necesariamente debemos tensionar para tratar de librarla sin riesgo

de romperla.

Página 25


CAÑERÍAS INTERMEDIAS

Si una tubería corta es considerada en la perforación de un pozo, el diseño de la sarta de tubería

es diferente de una sarta intermedia sin tubería corta.

Si la presión de inyección es más alta y/o el lodo es más denso bajo de la tubería corta que

debajo de la intermedia, esos valores se usan para diseñar la tubería intermedia y la tubería corta.

El procedimiento de evaluación es similar al realizado en la tubería intermedia, estableciéndose

un límite de presión superficial.

Diseño Al Reventamiento.- Se considera que la máxima carga al reventamiento

ocurrirá en presencia de un amago de descontrol contenido en el espacio anular de gas y

lodo. El lodo debe ser considerado el lodo más pesado que se utilizara por debajo de esta

cañería intermedia, la cañería debe ser capaz de soportar.

Las presiones de descontrol de lodo y gas

La presión de inyección de en el zapato de la cañería

La máxima presión en superficie

La presión de inyección es calculada en base al gradiente de fractura, a la altura del zapato

de cañería más un factor de seguridad de 1LPG.

La presión máxima en superficie no debe ser mayor a la presión de trabajo del equipo en

superficie y también otro enfoque seria asegurarse que la cañería pueda resistir la máxima

presión en superficie resultante de un amago de descontrol.

El fluido de contra presión para el diseño de reventamiento es considerado igual a la

densidad del fluido de formación 0,465 psi/ft. La resultante es igual a la carga al

reventamiento menos el fluido de contra presión, la línea de diseño es el producto de la

resultante por un factor de diseño de fd 1.1

Página 26


Diseño Al Colapso.- La carga al colapso para la cañería intermedia es ejercida por la

presión hidrostática del lodo y lechada del cemento, en el cual la cañería fue bajada y

sementada. La carga de contra presión al colapso es ejercida por el lodo en el interior de la

cañería, para este caso no es practico considerar una completa evacuación del fluido del

interior de la cañería o cañería vacía. Es el peor de los casos la perdida de producción por

debajo del zapato, cañería de lodo del interior de cañería de sendera hasta una longitud

equivalente hasta una presión de formación (9lpg) por lo tanto el fluido de contra presión es

calculado como una columna de lodo más pesada que será usado por debajo de la cañería

intermedia, que tiene una presión hidrostática equivalente al gradiente de formación normal

(9lpg=0.468lpg)

Página 27


DISEÑO DE CAÑERIA INTERMEDIA CON LINER

El diseño de la cañería intermedia con liner es diferente al diseño realizado para una

sola sarta de cañerías. Los problemas posibles que puedan presentarse durante la

perforación del pozo y las consideraciones del diseño, deben ser considerados en ambas

cañerías

Si el liner será usado como una sarta de producción y no es completado el mismo

hasta superficie (tie back); entonces la cañería intermedia también debe ser evaluada para

las condiciones de producción.

Ya que la cañería intermedia y el liner serán expuestas a las mismas condiciones de

perforación; las cargas de colapso reventamiento son evaluados simultáneamente

Diseño Al Reventamiento

La carga de reventamiento para la cañería intermedia liner es determinada de la

misma manera que para la cañería intermedia; ya que tanto la car. Intermedia como el liner

serán expuestas a las mismas condiciones de un amago de descontrol para los cálculos de

diseños se considerara la presión de inyección a la altura del zapato liner y el lodo más

pesado que se usara para perforar por debajo del liner. La contra presión es ejercida por la

densidad del fluido de formación equivalente a una presión normal (9LPG)

Página 28


Diseño De Colapso

La carga al colapso es determinada en base al lodo y lechada de cemento en el cual

fue bajada y cementada, la cañería intermedia y el liner, la carga de contra presión es

calculada de la misma manera que para el diseño de cañería intermedia.

Diseño A La Tension

Aunque las cargas al reventamiento y colapso para la combinación cañería

intermedia liner son evaluadas simultáneamente, las cargas a la tensión son calculadas

individualmente par cada sarta de cañerías. Este procedimiento es necesario ya que cuida la

sarta de cañería es bajada y cementada. Con diferentes densidades de fluidos. Las cargas

por tensión son usadas para evaluar el esfuerzo en el cuerpo de la cañería, seleccionar

cuplas y calcular el esfuerzo axial.

CAÑERIA DE EXPLOTACIÓN O PRODUCCIÓN:

Las consideraciones de carga máxima por presión interna en tuberías de producción son

posibles por diversas causas. Algunas son:

• Rompimiento de tuberías en pozos de gas

• Tratamientos con altas presiones para fracturamiento hidráulico.

• Surgimiento de cargas por estimulación con explosivos.

• Altas presiones durante las operaciones de control de los pozos.

Página 29


Si la tubería de explotación en un pozo de gas se cierra repentinamente, las presiones

generadas son demasiado altas y pueden provocar una ruptura en la tubería. El caso mas drástico es

cuando la ruptura en la tubería esta muy cerca de la superficie.

El resto de la cargas sobre la tubería de producción lo proporciona la presión hidrostática del

fluido empacador. Si el fluido empacador tiene una densidad suficiente para controlar el pozo, la

carga será grande. Si el fluido empacador es un fluido de baja densidad, la carga será menor.

Los fluidos empacadores más seguros y económicos son los de baja densidad y los fluidos

limpios con inhibidores de corrosión.

DISEÑO DE LA SARTA DE PERFORACIÓN

La sarta de perforación comprende:

• Tubería de Perforación operando en Tensión

• Tubería Pesada (HWDP) y a veces también la TP

• Operando en Compresión o en Tensión

• Lastra barrena de varios tamaños

• Por lo general operando en Compresión

• Accesorios tales como barrenas, estabilizadores, motores, escariadores, fresas, martillos,

etc. para cumplir los objetivos de la perforación de

FACTORES DE DISEÑO PARA LA SARTA DE PERFORACIÓN

Factor de Diseño por Tensión, rige que la tensión máxima permisible en el sistema

En SLB el DFt = 1.1

Margen de sobre tensión MOP, Capacidad de tensión en exceso deseada por

encima del peso colgante de la sarta en la superficie. En SLB el MOP se fija entre 50K y

100K Lbs.

Exceso de Peso DFbha de la Herramienta de Fondo (BHA). Cantidad de la

Herramienta de Fondo en términos de peso en exceso del peso usado para perforar para

Página 30


asegurarse de que todas las cargas de compresión y de torsión se mantengan en los

lastra barrena. En SLB el Dfbha = 1.15

Factor de diseño por Torsión.- No se requiere un factor de diseño. Los acoples se

ajustan hasta un 60% de su capacidad torsional y están diseñados para resistir hasta un 80

% de la capacidad de torsión del tubo. De esta forma si el diseño limita el apretado del

acople, hay un factor de diseño adecuado construido dentro del sistema.

Factor de Diseño al Colapso.- La capacidad en el cuerpo de la tubería es

considerada inferior para tomar en cuenta la reducción en el esfuerzo a la tensión biaxial y

en SLB se usa un factor de diseño al colapso, DFc entre 1.1 y 1.15

Factor de Diseño para el Estallido.- Se consideran estallidos simples sin

tolerancia para efectos axiales. En SLB el factor de diseño al estallido, DFB = 1.0

Factor de Diseño Para Pandeamiento.- DFb En pozos muy desviados es posible

operar la tubería de perforación en compresión, siempre y cuando no esté pandeada. El

factor de diseño al pandeamiento es análogo al factor para exceso de peso del BHA ya

discutido, DFbha para pozos rectos o ligeramente desviados en el cual este factor tiene el

efecto de alargar el BHA, el DFb reducirá el peso permitido para perforar pozos altamente

desviados

Proceso de Diseño de la Sarta de Perforación

Diseño de los lastra barrena

• Diámetro externo máximo del DC que se pueda manejar, pescar y usar para perforar.

• Selección de Conexiones

• Razón de Resistencia a la Flexión (BSR)

• Capacidad de torque

• Exceso de peso en la Herramienta de Fondo para proveeré el peso sobre la barrena WOB

y mantener la tubería en tensión

Página 31


• WOB

• Estabilización

Fuerzas de aplastamiento de las cuñas sobre la tubería de perforación

• Diseño de la Sobre Tensión aplicable en superficie

• Longitudes de las secciones de tubería de perforación

• Revisión de Diseño para estallido

• Revisión de diseño contra el colapso por esfuerzos

Diseño de la Sarta por Tensión

Una vez que ya se ha diseñado la herramienta de fondo, se necesita:

• Añadir la tubería de perforación para que en la superficie se pueda

• Sostener el peso de la herramienta de fondo

• Sostener el peso de la tubería entre la herramienta de fondo y la superficie

• Soportar el margen de sobre tensión seleccionado.

• Soportar las fuerzas de las cuñas sobre la tubería que tratan de aplastarla.

• Esto se hace utilizando un factor de seguridad a la tensión, SF de 1.1

• Esto también supone que nunca salimos del rango elástico de la tubería

Margen de sobre tensión

El margen de sobre tensión es nominalmente de 50- 100 k, o en el límite de la diferencia

entre la carga máxima permisible menos la carga real.

Opciones del Margen de Sobre Tensión que se deben considerar – Condiciones generales

de perforación

Arrastre de la sarta en el pozo

Posibilidad de atrapamiento de la sarta

–Aplastamiento con las cuñas al asentarse sobre la MR

Página 32


Cargas dinámicas

PROCEDIMIENTO DE DISEÑO

Margen de sobre tensión

1. Determine la carga máxima de diseño (Tmax): (máxima carga para la que

se debe diseñar la sarta de perforación)

Tmax = 0.9 x Punto de Cedencia mínimo … lb

Se debe considerar la clase de tubería

2. Calcule la carga total en superficie usando

3. Margen de Sobre Tensión: Fuerza de tensión mínima por encima de la carga de

trabajo esperada para tomar en cuenta cualquier arrastre o que se atore la tubería.

4. La longitud máxima de la tubería de perforación que se puede usar se

obtiene al combinar las ecuaciones 1 y 3 y despejando la longitud de la tubería de

perforación.

Página 33


Fuerza de Aplastamiento por Las Cuñas

Las cuñas debido a la forma cónica tratan de aplastar a la tubería de perforación. Este

esfuerzo en anillo es resistido por el tubo y a la vez incrementa el esfuerzo global en el

acero.

Fuerza De Aplastamiento Por Las Cuñas

• Generalmente se expresa como un factor

Página 34


Como un Parámetro de Diseño

• Únicamente puede perforar hasta donde pueda poner la tubería en las cuñas.

• Diferente a la Sobre Tensión, este se basa en las cargas de trabajo.

DISEÑO DE SARTA MIXTA

Paso 1

• Si usamos diferentes tuberías de perforación, la tubería más débil es la que va en el fondo

y la tubería más fuerte en la parte superior.

• Aplique la ecuación primero a la tubería de perforación del fondo.

Página 35


Paso 2

• Los collares de perforación y la tubería de perforación del fondo actúan como el peso que

es soportado por la sección superior… efectivamente el collar de perforación.

Aplique la ecuación para la tubería de perforación superior al último.

FACTORES DE DISEÑO

MOP en un pozo desviado

Se debe considerar siempre la profundidad vertical, TVD

1. Calcular la TVD para Ldp.

2. Calcular el peso del BHA en un pozo inclinado, multiplicando su peso en el aire por el

coseno del ánulo:

Peso = BHA x cos θ

Página 36


MOP en un pozo desviado

1. Un factor de diseño de 1.6 se deberá aplicar para las cargas de tensión debido a la

naturaleza típica de tubería usada así como para considerar las posibles cargas de impacto

que se produzcan cuando la tubería se asienta sobre las cuñas.

2. Si las cargas de impacto se cuantifican y se incluyen en los cálculos, se puede utilizar un

factor de seguridad de 1.3

Diseño de Sartas de Perforación para pozos Desviados

En un pozo desviado se pueden identificar las siguientes secciones:

1. Sección de Trayectoria Vertical

2. Sección de Construcción o Levantamiento de ángulo

3. Sección Tangente o de sostenimiento del ángulo

4. Sección de Reducción o Tumbado de ángulo

5. Sección de Navegación Horizontal

Página 37


2. Sección de levantamiento de ángulo

3. Peso de la tubería en la sección tangente

Otras Cargas

Página 38


Cargas de Impacto

La fuerza de tensión adicional generada por los impactos está dada por:

Doblamiento

La fuerza de tensión adicional generada por el doblamiento está dada por:

Colapso bajo Tensión

• Estallido

• Otras cargas no incluidas aquí

• Cargas de Impacto

• Cargas de doblamiento

• Cargas de Pandeo o Enconamiento

• Cargas de Torsión

• Torsión con Tensión Simultánea

Colapso Biaxial

La carga de colapso es peor cuando se llevan a cabo pruebas en seco en las que la

tubería se corre vacía

Página 39


Observe que se utiliza el punto de cedencia promedio no el mínimo

Para Colapso Nominal

• Use D/t y la fórmula correcta de la Spec 7G Apéndice A 3

• Use los resultados que se encuentran en la Tabla 3-6 RP-

7G

• Para Diámetro Externo y Diámetro Interno, use la Tabla 1

RP-7G

• Para Punto de Cedencia Promedio use la Tabla que está en la Sección 12.8 RP 7G

Diseño para el Estallido

Se aplica la fórmula de Barlows

Note que no hay tolerancia para variaciones en el espesor de pared

Algunos diseños utilizan un factor del 90% en el Yp para asegurar que nunca se

caiga en la región de deformación plástica

Página 40


PROBLEMAS MAS COMUNES EN CAMPO Y COMO

PREVENIRLOS

En los diseños actuales de tuberías de revestimiento, T. R. primaria es la única donde el

cemento sale a la superficie, en si deberá quedar ahogada en cemento.

En la T. R., y de explotación, los diseños actuales programan que el cemento únicamente

suba de 100 a 200 m., arriba de la zapata. Esto permite que en caso de falla de la T. R., el

intervalo sin cemento se pueda reparar más fácilmente.

PROBLEMAS

a) TR Colapsada ligeramente.

b) TR Rota superficialmente (área del cabezal).

c) TR Desgastada severamente del cabezal hacia abajo.

d) TR Desprendida. (traslapándose).

TR COLAPSADA

Esto sucede cuando la cementación fue defectuosa y el cemento se canaliza produciéndose el

colapso ligero.

• Utilizar un casing rol.

• Utilizar un estabilizador acondicionado (water mellon).

T.R. ROTA SUPERFICIALMENTE (área del cabezal).

Para que esta situación no suceda, utilizar buje de desgaste de acuerdo a la marca y medida

nominal del cabezal.

Esta anomalía se detecta, al efectuar una prueba hidráulica del cabezal decano abierta válvula

del mismo la cual nos servirá como testigo si hay comunicación.

• Si se desprendió la TR en el área de cuñas, programar un tapón mecánico para poder eliminar

conjunto de preventorio y con un pescante Bowen Espear tensionar la misma, anclándola

nuevamente en sus cuñas.

• Si el cabezal está dañado por desgaste cambia el mismo.

Página 41


TR DESGASTADA SEVERAMENTE DEL CABEZAL HACIA

ABAJO

Cuando se detecta esta anomalía al momento de efectuar la prueba hidráulica del cabezal y

se observa un desgaste severo en la TR.

• Se recomienda tomar registro de desgaste (investigar)

AL DETECTAR LA LONGITUD DE LA TR DAÑADA A TRAVÉS

DEL REGISTRO

• Colocar tapón mecánico.

• Efectuar corte programado.

• Recuperar TR dañada.

• Acondicionar boca de TR.

• Meter pescante Casing-Pach y TR de reemplazo, conectar el mismo.

• Efectuar prueba hidráulica.

• Cementar.

T R DESPRENDIDA (Traslapándose)

Si se detecta una anomalía de TR desprendida a una mayor profundidad (TR traslapada),

abandonar el intervalo para desviarlo o correr el equipo.

RECOMENDACIONES:

RECOMENDACIONES PARA EL CUIDADO E INSPECCIÓN DE LA TUBERÍA

DE PERFORACIÓN

Para aumentar la vida útil de la tubería de perforación se recomienda lo siguiente:

• Llevar el control de las revisiones hechas por inspección tubular de las tuberías de

perforación y lastra barrenas, con la finalidad de tener conocimientos de las condiciones de

la sarta de perforación.

Página 42


• El daño que frecuentemente ocurre en las roscas de los tubos de perforación se debe a

juntas con fugas, maltrato, desgaste de las roscas y cajas hinchadas por efecto del desgaste

del diámetro exterior. Por lo que es necesario inspeccionar la tubería en cuanto se tengan

señales de conexiones flojas y otros defectos.

• Consultar las tablas para el apriete de la tubería, para aplicar la debida torsión de enrosque

Al realizar el apriete, el tirón de la llave debe ser parejo y no a sacudidas.

La falta de apriete quiere decir que hay muy poca compresión en el hombro de la junta. Al

girar la tubería, el hombro se abre en la parte donde se sufre la tensión permitiendo que

entre el fluido de perforación, observándose al desconectar que el piñón está seco y un área

alrededor del sello tiene un color gris opaco.

.

• Los instrumentos de medida de apriete, se deben revisar y calibrar periódicamente.

• Para verificar que un piñón sufrió un estiramiento o que las roscas tienen desgaste, aplicar

un calibrador de perfil

El despeje entre los filos y el medidor (calibrador) de roscas indica que esta espiga ha

sufrido estiramiento

Página 43


• Cuando se tenga tubería de poco espesor evitar un rompimiento de tubería al tener un

esfuerzo coaxial resultado de una combinación de tensión y torsión.

• Verificar las condiciones de la tubería de perforación nueva y usada de acuerdo a la

codificación API

BIBLIOGRAFIA:

CURSO DE PERFORACION (ING. EDWIN ALBA )

DISEÑO DE PERFORACION DE POZOS

DISEÑO DE SARTA DE PERFRACION

MANUAL DE POZOS PETROLEROS

MANUAL TRAIRING DLC

Página 44

diseño de cañerias grupo

Documents