RECOMENDACIONES PARA EL CUIDADO E INSPECCIÓN DE LA TUBERÍA DE PERFORACIÓN II

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.

Figura 6.5

RECOMENDACIONES PARA EL CUIDADO E INSPECCIÓN DE LA TUBERÍA DE PERFORACIÓN I

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 lastrabarrenas, con la finalidad de tener conocimientos de las condiciones de la sarta de perforación. 

· 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 (Fig. 6.5). Al realizar el apriete, el tirón de la llave debe ser parejo y no a sacudidas.

DISEÑO DE UNA SARTA DE PERFORACIÓN POR TENSIÓN Y POR ESFUERZO BIAXIAL III

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.

Presión de colapso - III

El colapso que acontece de acuerdo a la ecuación (21) se conoce con el nombre de resistencia de cedencia al colapso ( se s ) y se ha demostrado que sólo ocurre para aquellos valores dentro de rangos en la relación d t n / , aplicables para tuberías de revestimiento. El limite superior de resistencia de cedencia al colapso ( se s ) se calcula con la ecuación (22) en función de d t n / .

Los valores de F1, F2 y F3 de esta ecuación están dados en la tabla 7.1. Tabla 7.1 Coeficientes empíricos usados para la determinación de presión de colapso

DISEÑO DE UNA SARTA DE PERFORACIÓN POR TENSIÓN Y POR ESFUERZO BIAXIAL II

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

DISEÑO DE UNA SARTA DE PERFORACIÓN POR TENSIÓN Y POR ESFUERZO BIAXIAL I

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.

c. Torsión

La cantidad de esfuerzo por torsión que resiste una tubería bajo tensión debe calcularse en cada cambio de grado, diámetro y peso de tubería. El valor mínimo que resulte en cualquiera de los puntos analizados será la condición de frontera en operaciones reales de campo. 

En el caso de herramientas que se operan con torsión como es el de algunas herramientas de percusión, el valor de torsión obtenido por diseño deberá ser superior a la torsión necesaria, de lo contrario deberá cambiarse el diseño de la sarta. 

Se debe de tomar en cuenta, al trabajar con las tuberías, que a medida que aumente la tensión el esfuerzo de torsión disminuye.