Què és un tub de perforació?
El tub de perforació és el tub d'acer amb connexions roscades als dos extrems que connecta la plataforma de perforació de superfície amb les eines de perforació i el conjunt del-forat inferior. Realitza tres treballs alhora: porta el fang de perforació fins a la broca, transmet la rotació i el parell de la superfície a la broca i suporta la càrrega de tracció de la corda. Durant la perforació, la canonada ha de sobreviure a altes pressions internes i externes, torsió, flexió i vibració contínua, i en les operacions de petroli i gas s'estira i torna a fer funcionar una corda-moltes vegades, de manera que la canonada també ha de ser resistent a la fatiga.
Arranjament de cordes de perforació
Una cadena de perforació típica es munta de dalt a baix com: un Kelly, la secció de tub de perforació, la secció de tub de perforació ponderada i després collars de perforació i la broca. El kelly és un tub quadrat o hexagonal que llisca per la taula giratòria i transmet la rotació a la corda. El nombre de juntes de tub de perforació depèn de la profunditat del pou, mentre que el nombre de juntes de tub de perforació ponderades depèn del disseny del conjunt del forat-inferior. El tub de perforació ponderat té una paret més gruixuda que el tub de perforació estàndard i es col·loca per sobre dels colls de perforació per proporcionar una transició suau de rigidesa.
Característiques de disseny del tub de perforació sense costures
La canonada de perforació sense costures es fa mitjançant la perforació en calent i el rodatge d'una palangana sòlida, que proporciona una estructura de fibra contínua i una millor resistència a la fatiga que la construcció soldada. El cos de la canonada té una paret fina i un pes baix per unitat de longitud, de manera que la càrrega d'elevació es manté manejable. Per enfortir la connexió entre el cos de la canonada i l'articulació de l'eina, els dos extrems del cos de la canonada s'enrotllen o s'engrossixen abans que les unions de l'eina es soldin per fricció.
| Forma molesta | Abreviatura | On es produeix l'engrossiment |
|---|---|---|
| Malestar intern | IU | Diàmetre interior reduït als dos extrems |
| Trastorn extern | UE | El diàmetre exterior augmenta als dos extrems |
| Malestar intern i extern | IEU | Tant a l'interior com a l'exterior es van espessir als dos extrems |
El trencament proporciona un gruix de paret addicional on s'uneix l'eina, de manera que la connexió roscada no sigui el punt més feble de la corda.
Graus i estàndards de materials
La canonada de perforació sense soldadura es fabrica segons l'especificació API 5DP, que defineix quatre graus comuns per la força de fluència mínima: E75 a 75 ksi, X95 a 95 ksi, G105 a 105 ksi i S135 a 135 ksi. Els graus més alts porten més càrrega pel mateix pes, però són més sensibles als danys de manipulació i requereixen una inspecció més acurada. El cos de la canonada i la junta de l'eina estan fets d'acer aliat, i l'articulació de l'eina és tractada tèrmicament amb una duresa superior a la del cos per a la resistència al desgast a la connexió.
Condicions de servei i inspecció
La canonada de perforació falla més sovint per fatiga, desgast i corrosió, o per danys mecànics per lliscaments, pinces i manipulació. Per tant, un programa d'inspecció sòlid forma part del funcionament normal: comprovacions dimensionals, inspecció electromagnètica del cos de la canonada, proves d'ultrasons de la zona d'articulació de l'eina i de l'eina i inspecció de fil després de cada viatge o en un calendari definit. La canonada és un actiu reutilitzable i es fa un seguiment del seu historial d'estats per decidir quan s'han de retirar o moure les juntes a posicions de tensió més baixes-de la corda.
Aplicacions
La canonada de perforació sense soldadura s'utilitza en pous de petroli i gas, perforació geotèrmica, pous d'aigua i forats de mineria. En la perforació de petroli i gas és un dels equips més importants de la plataforma, perquè hi passa tota la trajectòria de càrrega i el circuit de fang. Com que la canonada transmet la potència de rotació de l'accionament Kelly o superior a la broca i als colls de perforació, la seva fiabilitat controla directament la velocitat i la seguretat de l'operació de perforació.
Preguntes freqüents
P1: Per què la canonada de perforació no està soldada?
El procés sense soldadura produeix una canonada sense costura de soldadura longitudinal, donant una resistència uniforme i una millor resistència a la fatiga sota les càrregues de flexió i torsió alternes de la perforació. Això és important perquè les soldadures són llocs d'inici natural de les esquerdes de fatiga.
P2: Quina diferència hi ha entre el tub de perforació i el tub de perforació ponderat?
El tub de perforació ponderat té una paret més gruixuda, donant més pes per metre i una major rigidesa tot i que encara té la mateixa mida d'articulació de l'eina. Es col·loca per sobre dels collars de perforació per reduir la transició de rigidesa i per proporcionar pes a la broca amb menys risc d'enganxament del diferencial.
P3: Què signifiquen els graus E75, G105 i S135?
Els números són el límit elàstic mínim en ksi. E75 resisteix uns 75 ksi, G105 uns 105 ksi i S135 uns 135 ksi. Els graus més alts permeten una corda més lleugera per a una càrrega determinada, però perdonen menys els danys.
P4: Per què es molesten els extrems del tub de perforació?
El revolt afegeix un gruix de paret als dos extrems, de manera que la junta de l'eina de fricció{0}}soldada s'assenta en una secció més forta. Això manté la força de connexió a prop o per sobre de la força del cos de la canonada, de manera que el fil no es converteixi en l'enllaç feble.
P5: Què causa la majoria de fallades de canonades de perforació?
La fatiga per la rotació sota flexió, la corrosió i l'erosió dins i fora de la canonada i danys mecànics com ara talls de lliscament, marques de pinces i danys al fil són les principals causes. La inspecció periòdica i la manipulació correcta eviten la majoria de fallades.
P6: Es pot reutilitzar la canonada de perforació al següent pou?
Sí. El tub de perforació és un tubular reutilitzable i normalment s'inspecciona, classifica i torna al servei diverses vegades. La seva vida restant es gestiona fent un seguiment de l'historial d'inspeccions i movent les juntes desgastades a posicions de menor tensió-.