Clase Sartas de Perforaciones

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    Prof. Ing. Luis Soto Pineda

    HERREMIENTAS DE PERFORACION

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    Prof. Ing. Luis Soto Pineda

    TEMA IV Herramientas de perforacin

    Objetivo: El alumno ser capaz de identificar los diferentes componentes y tipos de

    tuberas que conforman una sarta de perforacin, los tipos de roscas utilizados, tipos de

    barrenas, sabr disear una sarta de perforacin y elaborar un programa de barrenas.

    FACULTA DE INGENIERIA Elementos de Perforacin

    I. Sartas de perforacin

    a. Objetivo de la sarta de perforacin

    b. Componentes de la sarta de perforacin

    c. Qu es una tubera de acero?

    d. Proceso de fabricacin de las tuberas de acero

    e. Propiedades de las tuberas de acero

    f. Tuberas utilizadas en la industria petrolera

    g. Objetivo de las tuberas de revestimiento

    h. Tubera pesada y lastra barrenas

    i. Conexiones o roscar en la tubera de perforacin

    j. Diseo de sartas de perforacin

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    Prof. Ing. Luis Soto Pineda

    TEMA IV Herramientas de perforacin

    Objetivo: El alumno ser capaz de identificar los diferentes componentes y tipos de

    tuberas que conforman una sarta de perforacin, los tipos de roscas utilizados, tipos de

    barrenas, sabr disear una sarta de perforacin y elaborar un programa de barrenas.

    FACULTA DE INGENIERIA Elementos de Perforacin

    a. Definicin

    b. Principio de operacin

    c. Clasificacin de las barrenas

    d. Barrenas tricnicas

    e. Barrenas de cortadores fijos (de diamante)

    f. Seleccin de barrenas

    g. Seleccin del dimetro de la barrena

    h. Factores que afectan el desgaste de la barrena

    i. Determinacin del tiempo optimo para el cambio de la barrena

    II. Barrenas

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    La sarta de perforacin es una parte importante en el proceso de perforacin rotatorio, su

    diseo y seleccin requieren de un anlisis cuidadoso para la obtencin de resultados

    satisfactorios. Dentro de los objetivos ms importantes de una sarta de perforacin se

    incluyen:

    Transmitir el movimiento rotatorio a la barrena.

    Servir de conducto de circulacin.

    Dar peso a la barrena.

    Sacar y meter la barrena.

    Efectuar pruebas de formacin.

    Colocar tapones de cemento.

    Cementar las tuberas de revestimiento.

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    TEMA IV Herramientas de perforacin

    FACULTA DE INGENIERIA Elementos de Perforacin

    a. Objetivo de la sarta de perforacinI. Sartas de perforacin

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    Los componentes de una sarta de perforacin son muy variados y cada uno tiene un

    objetivo especfico, a continuacin se mencionan los componentes ms comunes:

    Barrena.

    Porta barrena (liso o estabilizador).

    Motor de fondo (opcional)

    Doble caja.

    Vlvulas de seguridad.

    Lastra barrenas (Drill Collar).

    Junta de seguridad.

    Rimas.

    Estabilizadores.

    Martillos.

    Tubera pesada (Heavy Weight).

    Canastas colectoras.

    Tubera de perforacin.

    Sustituto de la flecha.

    Hules protectores.

    LASTRABARRENAS

    COMBINACION

    BNA.

    PORTABARRENA

    DC

    ESTABILIZADOR

    VALVULA SEG

    D. C. DE MONEL

    MARTILLO HDCO

    TUBERIA PESADA

    ESTABILIZADOR

    1

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    TUBERIA DE PERF.

    TEMA IV Herramientas de perforacin

    FACULTA DE INGENIERIA Elementos de Perforacin

    b. ComponentesI. Sartas de perforacin

    Aparejo de fondo

    Tubera de perf

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    La distribucin de los componentes de una sarta de perforacin tiene que ver con el objetivode la misma, como se muestra en las siguientes figuras:

    TEMA IV Herramientas de perforacin

    FACULTA DE INGENIERIA Elementos de Perforacin

    b. ComponentesI. Sartas de perforacin

    Aparejo para incrementar el

    ngulo

    Aparejo para mantener el

    ngulo

    Aparejo para disminuir el

    ngulo

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    Como se puede observar, a excepcin de los hules limpiadores, todos los componentes de

    una sarta de perforacin son segmentos tubulares o tuberas.

    Que es una tubera?

    Es un segmento cilndrico hueco compuesto generalmente de acerocon 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. Los aceros se clasifican de acuerdo a su composicin en:

    Aceros ordinarios.- Cuyos componentes principales son hierro, carbono y manganeso, el

    carbono y el manganeso reunidos no representan mas del 1.5% del total del metal.Aceros especiales.- Se hacen como los ordinarios pero se les agrega nquel,

    cromo, cobre, molibdeno, vanadio y tungsteno.

    TEMA IV Herramientas de perforacin

    FACULTA DE INGENIERIA Elementos de Perforacin

    c. Qu es una tubera?I. Sartas de perforacin

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    La tubera utilizada en la industria petrolera debe cumplir con ciertas caractersticasgeomtricas y mecnicas como son:

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    FACULTA DE INGENIERIA Elementos de Perforacin

    c. Qu es una tubera?I. Sartas de perforacin

    La clase en una tubera se refiere al grado de usabilidad que ha tenido dicha tubera.

    El grado en una tubera nos indica el tipo de acero con que fue construido.

    Dimetro exterior

    Dimetro interior

    Espesor

    Clase

    Grado

    Resistencia a la tensin

    Resistencia a la presin internaResistencia al colapso

    Resistencia a la torsin

    MecnicasGeomtricas

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    Debido a la importancia que tiene la tubera de acero en la industria petrolera, la

    fabricacin debe contar con caractersticas de calidad extrema, acordes a los esfuerzos y

    riesgos potenciales a los que estar sometida. Existen tres procesos de fabricacin de

    tuberas:

    TEMA IV Herramientas de perforacin

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    d. Proceso de fabricacinI. Sartas de perforacin

    El proceso mas utilizado dentro del mbito de perforacin en tuberas con dimetros

    exteriores de 20 y menores es sin duda la fabricacin de tubera sin costura. El proceso

    de construccin consta de los siguientes pasos:

    1. Construccin sin costura2. Construccin con soldadura elctrica

    3. Construccin con soldadura elctrica instantnea (flash)

    1. Materia prima

    2. Acera

    3. Colada continua

    4. Laminado

    Fusin

    Vaciado

    Afinacin

    Acera

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    1.- Materia prima La materia prima utilizada en la fabricacin de tubera es bsicamente,

    un 30% de fierro esponja (fierro natural) y un 70% de chatarra.

    2.- Acera Es un proceso que consta de tres etapas fusin, vaciado y afinacin, y su

    objetivo es la fabricacin de los tochos (barras de acero).

    Fusin.- La materia y fierro, las aleaciones se calientan hasta alcanzar una temperatura

    cercana a los 1620C, en ese punto el acero se encuentra en estado liquido, la inyeccin

    de gas argon se realiza por la parte inferior de la olla de fusin, con la finalidad de

    homogeneizar la composicin qumica del acero.

    Vaciado.- Posteriormente, el acero de la olla de afinacin es llevado y vaciado

    al un distribuidor para obtener la colada continua.Afinacin.- Despus de realizar el vaciado de la olla de fusin a la olla de afinacin, con

    precisin, se realiza la afinacin del acero mediante la adicin de aleaciones (carbono,

    cromo, manganeso, nquel, etc.) y as se obtiene el grado del acero requerido.

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    d. Proceso de fabricacinI. Sartas de perforacin

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    3.- Colada continua El distribuidor de la colada continua ha sido deseado con deflectores

    especiales que evitan la turbulencia, con el propsito de obtener barras de seccin

    redonda que finalmente son cortadas en secciones dependiendo del dimetro, esta

    seccin es comnmente llamada tocho.

    4.- Laminado El tocho entra al horno giratorio que contiene nueve zonas de calentamiento

    alcanzando 1200C en forma gradual. Despus pasa al desescamador para eliminar la

    oxidacin que sufre al contacto con la atmsfera y se proce a perforarlo.

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    d. Proceso de fabricacinI. Sartas de perforacin

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    Fusin Vaciado Afinacin Colada Continua

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    d. Proceso de fabricacinI. Sartas de perforacin

    Aceria

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    Mquina decorte

    Mquinas Extractoras-Enderezadoras

    Molde

    Distribuidor

    Olla Torreta

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    d. Proceso de fabricacinI. Sartas de perforacin

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    FusinVaciado Afinacin Colada continua

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    I. Sartas de perforacin

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    Tratamiento trmico.- Existen tres tipos de tratamientos trmicos temple, revenido y

    normalizado. Los dos primeros son para aceros C75, L80, N80, TRC95, P110, TAC140, TAC 110

    y Q125.

    Temple.- El tubo es llevado a un horno aumentando gradualmente la temperatura hasta 860C y

    despus se sumerge sbitamente en agua a temperatura de 40C, esto altera la estructura

    molecular primero en una austensita y posteriormente a una martensita la cual es dura y poco

    dctil.

    Revenido.- La tubera es introducida a un horno aumentando la temperatura gradualmente a

    550C cambiando la estructura molecular a una martensita revenida con bajos esfuerzos

    residuales.

    Normalizado.- El tubo es calentado sin alcanzar la austenizacion de la estructura molecular delacero. Es usado para aceros H40, J55, K55, etc.

    Acabado del tubo.- Terminado el tubo se realizan las siguientes pruebas:

    Prueba de inspeccin electromagntica (longitud, espesor, grado de acero, etc)

    Roscado (segn normas API)

    Prueba hidrosttica

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    d. Proceso de fabricacinI. Sartas de perforacin

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    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.

    Maleabilidad.- Es la capacidad de un material para soportar grandes deformaciones

    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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    FACULTA DE INGENIERIA Elementos de Perforacin

    e. Propiedades de las tuberas de aceroI. Sartas de perforacin

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    Tuberas de

    Revestimiento (T.R.)

    Tuberas de

    Produccin

    Tuberas de

    Perforacin

    Tuberas de

    Lnea

    TEMA IV Herramientas de perforacin

    FACULTA DE INGENIERIA Elementos de Perforacin

    f. Tuberas utilizadas en la industria petroleraI. Sartas de perforacin

    D. ext

    pg

    Peso

    lb/pie

    Grado Cedencia

    lb/pg2

    R. Colapso

    lb/pg2

    R. P. Int.

    lb/pg2

    R. Tensin

    1000 lb

    Espesor

    pg

    RoscaD. int

    pg

    En la industria petrolera se utiliza una gran variedad de tuberas de acero, siendo en losprocesos de perforacin y terminacin de pozos donde se utiliza la mayora, a continuacin

    se mencionan las ms usadas:

    En este curso estudiaremos las tuberas de perforacin ya que forma parte esencial de la

    sarta de perforacin. Como ya se menciono la seccin ms larga de una sarta de

    perforacin est constituida por la tubera de perforacin y es sta, la que ms se daa

    durante el proceso de perforacin, razn por la cual le dedicaremos ms tiempo. La tubera

    de perforacin al igual que las otras tuberas tiene las siguientes especificaciones:

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    f. Tuberas utilizadas en la industria petroleraI. Sartas de perforacin

    Yield Strength

    Grado Min psi Max psi

    E 75 75,000 105,000

    X 95 95,000 125,000

    G 105 105,000 135,000

    S 135 135,000 165,000

    Rango 1 Rango 2 Rango 3

    Longitud (pies) 18 a 22 27 a 30 38 a 45

    Longitud (mt) 5.49 a 6.71 8.23 a 9.15 11.59 a 13.72

    Grados ms comunes en la TP Clasificacin de la TP Por longitud

    E

    X

    G

    S

    Identificacin de la TP en campo

    La TP se encuentra en dimetros de 2 3/8 hasta 6 5/8

    Pesos unitarios ms comunes

    Dimetro ext.

    (pg)

    Peso nominal

    (lb/pie)

    2 3/8 4.85

    6.65

    2 7/8 6.85

    10.40

    3 1/2

    9.50

    13.30

    15.50

    4 14.00

    15.70

    Pesos unitarios ms comunes

    Dimetro ext.

    (pg)

    Peso nominal

    (lb/pie)

    4 1/2

    13.75

    16.60

    20.00

    22.82

    5 19.50

    25.6

    5 1/2 21.90

    24.70

    6 5/8 25.20

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    Clasificacin de la TP por usabilidad

    Tipo Descripcin Cdigo de color

    Clase I Tubera nueva 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

    El Instituto Americano del Petrleo API haestablecido diversos lineamientos para la

    clasificacin de la tubera de perforacin

    en funcin del desgaste que esta

    presente. El desgaste afecta directamente

    a la resistencia del tubo.

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    FACULTA DE INGENIERIA Elementos de Perforacin

    f. Tuberas utilizadas en la industria petroleraI. Sartas de perforacin

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    f. Tuberas utilizadas en la industria petroleraI. Sartas de perforacin

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    Tubera conductora.- Es la primera que se introduce y puede ser hincada o cementada. Su

    objetivo es permitir la instalacin del primer preventor (en algunos casos se instala el cabezal)

    donde se instalan las conexiones superficiales de control y establecer un medio de circulacin

    para el fluido de perforacin.

    Tubera superficial.- La introduccin de esta tubera tiene como objetivos instalar las conexiones

    superficiales de control definitivas, aislar acuferos superficiales, zonas de prdida y zonas degas someras. Esta tubera se cementa hasta la superficie.

    Tubera intermedia.- Estas tuberas se introducen con la finalidad de aislar las zonas de presin

    normal, anormal y depresionadas, permitiendo incrementar o disminuir la densidad del fluido de

    perforacin para continuar con la etapa siguiente. Estas tuberas pueden ser introducidas en una

    sola etapa (corrida) o en dos etapas (liner y complemento) y la cementacin de igual manera

    puede ser en una o dos etapas.

    TEMA IV Herramientas de perforacin

    FACULTA DE INGENIERIA Elementos de Perforacin

    g. Objetivo de las tuberas de revestimientoI. Sartas de perforacin

    Las tuberas de revestimiento son de gran importancia en la perforacin de pozos, razn por lacual mencionaremos su clasificacin y principales objetivos.

    Tubera conductora

    Tubera de revestimiento superficial

    Tubera de revestimiento intermedia

    Tubera de revestimiento de explotacin

    Tuberas de revestimiento

    TR

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    Conductor

    Superficial

    Intermedia

    Intermedia

    Intermedia

    Intermedia

    Explotacin

    Boca de liner

    Boca de liner

    Conductor

    Superficial

    Intermedia

    Intermedia

    Explotacin

    Tubing

    Less

    TEMA IV Herramientas de perforacin

    FACULTA DE INGENIERIA Elementos de Perforacin

    I. Sartas de perforacin

    Tubera de explotacin.- Esta tubera tiene como finalidad aislar las zonas productoras de zonasindeseables (acuferos, zonas depresionadas, etc.) y permitir una explotacin selectiva del

    yacimiento. Generalmente esta tubera no se extiende hasta la superficie y comnmente se le

    llama tubera corta o liner. En el diseo de esta tubera se debe poner especial atencin, ya que

    siempre estar en contacto con los fluidos producidos e inyectados soportando las presiones del

    yacimiento y las de tratamiento ( estimulacin o fracturamiento). A continuacin se muestran

    diversos arreglos de tuberas de revestimiento.

    g. Objetivo de las tuberas de revestimiento

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    I. Sartas de perforacin h. Tubera pesada y lastra barrena

    El uso de la tubera pesada es una prctica ampliamente aceptada en la industria de la

    perforacin ya que debido a su mayor espesor de pared el peso unitario se duplica o triplica. Los

    dimetros ms comunes son:

    Dimetro externo (pg) Dimetro interno (pg) Peso (lb/pie)

    3 2 1/16 26

    4 2 9/16 28

    4 2 42

    5 3 50

    Las p rincip ales v entajas q ue se t ienen co n el uso de esta tub era son:

    Reduce los costos de perforacin ya que al colocarla en la zona de transicin (inmediatamente

    arriba de los lastra barrenas) se eliminan las fallas de la tubera.

    Incrementa significativamente la capacidad de los equipos pequeos al eliminar los lastra

    barrenas.

    Ahorros en la perforacin direccional al disminuir el nmero de lastra barrenas, reduce la

    torsin y disminuye las tendencias al cambio de ngulo.

    El uso de la tubera pesada helicoidal minimiza los problemas de pegadura por presin

    diferencial.

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    I. Sartas de perforacin h. Tubera pesada y lastra barrena

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    Las funciones ms importantes de los lastra barrenas son:

    Dar peso a la barrena

    Minimizar los problemas de estabilidad del agujero

    Minimizar los problemas de control direccional.

    Las formas de los lastra barrenas son variados, siendo los ms

    comunes los lisos y los ranurados en espiral. El uso de lastra barrenas

    de mayor dimetro tiene las siguientes ventajas:

    Se requieren menos lastra barrenas para proporcionar el mismo peso.

    Disminuye el tiempo de conexin. Se obtiene mayor rigidez.

    Se mantiene la verticalidad.

    Al igual que en la tubera pesada, el uso de lastra barrenas ranurados disminuye el rea de

    contacto con la pared del pozo disminuyendo los problemas de pegadura por presin

    diferencial.

    TEMA IV Herramientas de perforacin

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    I. Sartas de perforacin h. Tubera pesada y lastra barrena

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    Debido a que las tuberas que se utilizan en los pozos tienen un limite de longitud, es necesario

    unir estas tuberas para introducirlas al pozo, con la premisa de que la unin debe ser hermtica

    y capaz de soportar cualquier esfuerzo al que se someter, a esta unin se le conoce como

    Junta o Conexin.

    TEMA IV Herramientas de perforacin

    FACULTA DE INGENIERIA Elementos de Perforacin

    i. Conexiones o juntas en la tubera de perforacinI. Sartas de perforacin

    Clases de juntas Existen dos clases de juntas de acuerdo a su forma de unin

    Acopladas.- Son las que integran un tercer elemento llamado cople para realizar la unin

    de dos tubos.

    Nota.- La resistencia del

    cople se considera

    igual a la del tubo

    Juntas acopladas

    Integrales.- En un extremo del tubo se maquina la cuerda exteriormente y en el otro

    interiormente, y se clasifican en: Recalcadas, Formadas y L isas.

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    TEMA IV Herramientas de perforacin

    FACULTA DE INGENIERIA Elementos de Perforacin

    i. Conexiones o juntas en la tubera de perforacinI. Sartas de perforacin

    Juntas integrales Dependiendo del tipo de rosca se clasifican en:

    Roscas API El sello se realiza mediante un

    anillo u O Ring y por la grasa aplicada. Existen

    cuatro tipos:

    Roscas Premium Son roscar mejoradas y elsello es metal - metal entre el pin y la caja

    Tubera de lnea

    Redondas

    Butress

    Extreme line

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    TEMA IV Herramientas de perforacin

    FACULTA DE INGENIERIA Elementos de Perforacin

    i. Conexiones o juntas en la tubera de perforacinI. Sartas de perforacin

    Para seleccionar las juntas apropiadas para un pozo se deben analizar las ventajas y

    desventajas de cada una y realizar el anlisis econmico sin olvidar la seguridad.

    Roscas API Roscas Premium

    Ventajas: Son econmicas

    Desventajas: Difcil enrosque, menor

    resistencia a los esfuerzos axiales y sello

    no hermtico.

    Ventajas: Fcil enrosque, sello hermtico ymayor resistencia a los esfuerzos axiales

    Desventajas: Costo elevado

  • 7/27/2019 Clase Sartas de Perforaciones

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    Prof. Ing. Luis Soto Pineda

    TEMA IV Herramientas de perforacin

    FACULTA DE INGENIERIA Elementos de Perforacin

    i. Conexiones o juntas en la tubera de perforacinI. Sartas de perforacin

    Las conexiones en la tubera de perforacin generalmente son del tipo recalcado, debido aque son sometidas como sartas de trabajo, a grandes esfuerzos durante las operaciones de

    perforacin:

    Las roscas ms comunes en la tubera de perforacin son:

    IEU (Internal external Upset).- Esta junta se caracteriza por tener un dimetro externo

    mayor que el cuerpo del tubo y un dimetro interno menor que el dimetro interno del tubo.

    IF (Internal Flush).- El dimetro interno es aproximadamente igual al dimetro interno del

    tubo y el dimetro externo es mayor que el del tubo.

    IU ( Internal Upset).- El dimetro externo es casi el del tubo y el dimetro interno es menorque el dimetro interno del tubo.

    En la actualidad se tiene mas diversidad de roscas para la tubera de perforacin como:

    REG, NC -50, ETC. Es importante mencionar que estas juntas estn diseadas para

    trabajar en tensin.

  • 7/27/2019 Clase Sartas de Perforaciones

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    Prof. Ing. Luis Soto Pineda

    TEMA IV Herramientas de perforacin

    FACULTA DE INGENIERIA Elementos de Perforacin

    i. Conexiones o juntas en la tubera de perforacinI. Sartas de perforacin

    CONEXIONES

    INTEGRALES ACOPLADAS

    RECALCADASFORMADAS

    (SEMI LISAS)

    LISAS

    (FLUSH)

    API Extreme line

    API Tubing

    Vam-Ace-XL

    HD

    HD 521

    HD SLX

    MAC II

    VAM FJL

    HD 511

    HD - 513

    APIPREMIUM

    8 HRR

    10 HRR

    BUTRESS

    MULTI VAM

    VAM ACE

    VAM SL

    HD 563

  • 7/27/2019 Clase Sartas de Perforaciones

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    Prof. Ing. Luis Soto Pineda

    Reglas prcticas para estabilizar la sarta de perforacin

    El arreglo 1 es utilizado para obtener moderados

    incrementos de ngulo .

    Los arreglos 2 y 3 permiten obtener incrementos de 1

    y 3 /30 m.El arreglo 4 proporciona mayor fuerza de pandeo que

    los arreglos 5 y 6 en agujeros con inclinacin < a

    8.

    Los arreglos 5 y 6 permiten incrementos de ngulo de

    2 y 5 /30m en pozos cuya inclinacin es > a 8.

    TEMA IV Herramientas de perforacin

    FACULTA DE INGENIERIA Elementos de Perforacin

    Diseo de sartas de perforacinI. Sartas de perforacin

    Como resultado de modelos complejos (3D), que consideran fuerzas de inclinacin y direccional de

    la barrena, curvatura del agujero, diferentes dimetros del agujero y ensamble de fondo y puntos de

    tangencia entre la barrena y estabilizadores y entre estabilizadores a continuacin se presentan

    algunas reglas practicas para determinar el nmero y posicin de los estabilizadores.

    1

    a

    1.5

    a. Ensamble de fondo para incrementar el ngulo

    FACULTA DE INGENIERIA El t d P f i

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    Prof. Ing. Luis Soto Pineda

    b. Ensamble de fondo para reducir el ngulo

    Este tipo de arreglo es conocido como arreglos tipo

    pndulo, debido a que la fuerza lateral, de pndulo,

    ejercida por la gravedad, es superior a la de pandeo y

    se logra eliminando el estabilizador colocado arriba

    de la barrena e instalndolo abajo del primer punto

    de tangencia.

    Los arreglos 5 y 6 proporcionan la mejor respuesta

    para reducir el ngulo. Cuando se tienen pozos con

    alta inclinacin, el nmero de puntos de contacto

    entre la barrena y el primer estabilizador se

    incrementa causando reduccin en la fuerza depndulo originando una menor respuesta a reducir el

    ngulo del pozo.

    TEMA IV Herramientas de perforacin

    FACULTA DE INGENIERIA Elementos de Perforacin

    Diseo de sartas de perforacinI. Sartas de perforacin

    Para contrarrestar lo anterior se disminuye la distancia de la barrena al primer estabilizador como

    lo muestran los arreglos 1 y 2. Estos arreglos son ms utilizados para controlar la desviacin del

    pozo.

    FACULTA DE INGENIERIA El t d P f i

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    Prof. Ing. Luis Soto Pineda

    c. Ensamble de fondo para mantener el nguloEstos ensambles son conocidos como sartas

    empacadas.

    En estos arreglos los estabilizadores se colocan de

    tal manera que las fuerzas laterales de pandeo y

    pndulo se neutralicen. Este efecto generalmente se

    logra colocando dos estabilizadores cerca de la

    barrena, el primero inmediatamente arriba de la

    barrena y el segundo a 6 m o menos.

    Los arreglos 1 y 2 mantienen el ngulo de

    incremento, los arreglos 4 y 5 mantienen la

    reduccin. El arreglo 3 en pozos con inclinacin

    menor a 10 mantiene el incremento de ngulo y para

    mayores de 10 mantiene la reduccin.

    TEMA IV Herramientas de perforacin

    FACULTA DE INGENIERIA Elementos de Perforacin

    Diseo de sartas de perforacinI. Sartas de perforacin

    Los ensambles empacados, en realidad tienen la funcin de incrementar o reducir paulatinamente

    el ngulo de inclinacin del pozo evitando cambios bruscos.

    FACULTA DE INGENIERIA El t d P f i

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    Prof. Ing. Luis Soto Pineda

    Recomendaciones

    1. En situaciones donde la sarta de perforacin estar sometida a condiciones

    extremadamente severas, como en pozos de alta inclinacin o de largo alcance, se

    recomienda disear la sarta tomando en cuenta esfuerzos combinados (tensin/colapso,

    tensin/torsin, etc.).2. Durante el diseo de una sarta de perforacin, se recomienda contar con tablas de

    especificaciones de la tubera actualizadas.

    3. Existe sofware tcnico como herramienta de clculo para el diseo de la sarta de

    perforacin, por lo que se recomienda su empleo, una vez que se han comprendido los

    conceptos y criterios bsicos.

    TEMA IV Herramientas de perforacin

    FACULTA DE INGENIERIA Elementos de Perforacin

    Diseo de sartas de perforacinI. Sartas de perforacin

    FACULTA DE INGENIERIA El t d P f i

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    Prof. Ing. Luis Soto Pineda

    Recomendaciones para el cuidado e inspeccin de la tubera de perforacin

    1. Llevar el control de las revisiones hechas por inspeccin tubular con la finalidad de tener

    actualizada las condiciones de la sarta de perforacin.

    2. Aplicar el apriete ptimo durante su introduccin para evitar deformaciones en caja y pin.3. Los instrumentos de medida de apriete, se deben revisar y calibrar peridicamente.

    4. Verificar las condiciones de la tubera de perforacin nueva y usada de acuerdo a la

    codificacin API.

    5. Verificar las condiciones de las cuas y buje maestro. Es recomendable una prueba de las

    cuas cada tres meses o de acuerdo a las condiciones observadas.

    Ya se mencion con anterioridad que la sarta de perforacin es sometida a grandes esfuerzosdurante la perforacin y operaciones de pesca, razn por la cual es de suma importancia que sea

    inspeccionada continuamente para:

    a. Cuantificar el desgaste del cuerpo del tubo y determinar su clase.

    b. Ver si no existen fracturas en el tubo.

    c. Determinar las condiciones de la rosca.

    TEMA IV Herramientas de perforacin

    FACULTA DE INGENIERIA Elementos de Perforacin

    Diseo de sartas de perforacinI. Sartas de perforacin

    SARTAS DE PERFORACIN Diseo de sartas de perforacin

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    Prof. Ing. Luis Soto Pineda

    1a. ETAPA

    SECCION VERTICAL (DE 50 A 1000 M)

    ESTAB. 9 x 17 1/2

    COMB.

    DOBLE CAJA LISO

    (8 5/8 x 7 5/8) API. REG.

    DIAMETRO DIAMETRO PESO PESO TORQUEEXTERIOR INTERIOR (LB/PIE) (KG/M) (FT-LB)

    8" 2 13/16" 150.00 223.5 6 5/8" A.P.I. REG. 53000

    9 1/2" 3" 217.00 323.33 7 5/8" A.P.I. REG. 88000

    LASTRABARRENAS (DC)

    CONEXIN

    TORQUEPIE-LB

    EXT. INT. D. INT. D. EXT. CAJA

    5" 3 " 1 5 1/2" 691185 50728 NC-50 3 1/16" 6 1/2" 50 74.5 29400

    JUNTA

    TUBERIA PESADA (HEAVY WEIGHT)

    ESPESORDE PARED

    RECALCENTRAL

    RESIST.TENSION

    (lb)

    RESIST.TORSION

    (lb/p)

    DIAMETROCONEXIN

    PESO(lb/p)

    PESO(kg/m)

    MIN. MAX. MIN. MAX.

    36 - 20 8 5/8 40000 60000 5530 8300

    BARRENA

    DIAMETROTAMAO DEL

    PION APIREG.

    TORQUE RECOMENDADO (FT-LB)

    (lb/pie) (kg/mt)

    APAREJO DE FONDO

    PESONOMINAL

    PESOAJUSTADO

    RESIST.TENSION

    TORSION

    DEENROSQUE

    RESIST.TENSION

    EXT. INT. (LB/PIE) (kg/mt) AL 90% EN KG D. EXT. D. INT. (FT-LB)AL 100%

    EN LB.

    5 4.276 NC-50 19.50 31.12 E-75 127446 5 7/8" 3 3/4" 0.4 15776 939 311535

    31.94 X-95 161432 6 1/32" 3 1/2" 0.4 19919 1186 394612

    32.66 G-105 178425 6 3/32" 3 1/4" 0.4 21914 1304 436150

    33.67 S-135 229403 6 5/16" 2 3/4" 0.4 28381 1689 560764

    DIAMETRO(pg)

    CONEXIN GRADOJUNTAS (CLASE)

    ESPESORDE PARED

    PREMIUM

    AMP.

    COMB.

    12 TRAMOS HW 5, 50 lb/pie

    DCN 9 1/2

    DCN 8

    TP 5 ,19.5 lb/p

    BNA 26

    ESTAB. 9 x 17 1/2

    DCC 9 1/2

    ESTAB. 8 x 26

    DCN 9 1/2

    1

    2

    4

    5

    6

    3

    7

    8

    9

    ESTAB. 8 x 26

    DCN 8

    SARTAS DE PERFORACIN Diseo de sartas de perforacin

    TUBERIA DE PERFORACION

    SARTAS DE PERFORACIN Di d t d f i

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    SARTAS DE PERFORACIN Diseo de sartas de perforacin

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    Prof. Ing. Luis Soto Pineda

    SARTAS DE PERFORACIN Diseo de sartas de perforacinAPAREJO DE FONDO

    2a. ETAPA

    SECCION VERTICAL (1000 A 2000 M)

    PESOTORQUEPIE-LB

    EXT. INT. D. INT. D. EXT. KG/M CAJA

    5" 3 " 1 5 1/2" 691185 50728 NC-50 3 1/16" 6 1/2" 50 74.5 29400

    JUNTA

    TUBERIA PESADA (HEAVY WEIGHT)

    ESPESORDE PARED

    RECALCENTRAL

    RESIST.TENSION

    (lb)

    RESIST.TORSION

    (lb/p)

    PESOlb/p

    DIAMETROCONEXIN

    DIAMETRO DIAMETRO PESO PESO TORQUEEXTERIOR INTERIOR (LB/PIE) (KG/M) (FT-LB)

    8" 2 13/16" 150.00 223.5 6 5/8" A.P.I. REG. 53000

    9 1/2" 3" 217.00 323.33 7 5/8" A.P.I. REG. 88000

    LASTRABARRENAS

    CONEXIN

    MIN. MAX. MIN. MAX.

    36 - 20 8 5/8 40000 60000 5530 8300

    BARRENA

    DIAMETROTAMA O DEL

    PION APIREG.

    TORQUE RECOMENDADO (FT-LB)(lb/pie) (kg/mt)

    PESONOMINAL

    PESOAJUSTADO

    RESIST.TENSION

    TORSIONDE

    ENROSQUE

    RESIST.TENSION

    EXT. INT. (LB/PIE) (kg/mt) AL 90% EN KG D. EXT. D. INT. (FT-LB)AL 100%EN LB.

    5 4.276 NC-50 19.50 31.12 E-75 127446 5 7/8" 3 3/4" 0.4 15776 939 311535

    31.94 X-95 161432 6 1/32" 3 1/2" 0.4 19919 1186 394612

    32.66 G-105 178425 6 3/32" 3 1/4" 0.4 21914 1304 436150

    33.67 S-135 229403 6 5/16" 2 3/4" 0.4 28381 1689 560764

    DIAMETRO(pg)

    CONEXIN GRADOJUNTAS (CLASE)

    ESPESORDE PARED

    PREMIUM

    AMP.

    COMB

    DCN 9 1/2

    TP 5, 19.5 lb/p

    BNA 17

    PORTA BNA. LISO

    1

    2ESTAB. 9 x 17

    DCC 9 1/2ESTAB. 9 x 17 1/2

    4

    5

    DCN 8

    6

    9

    12 HW 5, 50lb/p

    3 DCN 9 1/2

    8

    7

    ESTAB. 8 x 17

    COMBINACION

    SARTAS DE PERFORACIN Diseo de sartas de perforacin

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    SARTAS DE PERFORACIN Diseo de sartas de perforacin

    APAREJO DE FONDO

    2a. ETAPA

    SECCION DIRECCIONAL (2000 A 3800 M)

    MOTOR DE

    FONDO 8

    BHO 8

    DC ANTIMAGNETICO 8

    9 DC NORMAL 8

    Bna. 17 1/2

    Comb.6 5/8-REG.X 5 NC-50

    MARTILLO HDCO 8

    12 Tramos HW 5

    COMB (P) 75/8 REG. X 6 5/8REG.

    PESOTORQUEPIE-LB

    EXT. INT. D. INT. D. EXT. KG/M CAJA

    5" 3 " 1 5 1/2" 691185 50728 NC-50 3 1/16" 6 1/2" 50 74.5 29400

    TUBERIA PESADA ( HEAVY WEIGHT)

    ESPESORDE PARED

    RECALCENTRAL

    RESIST.TENSION

    (lb)

    RESIST.TORSION

    (lb/p)

    PESOlb/p

    DIAMETROCONEXIN

    JUNTA

    DIAMETRO DIAMETRO PESO PESO TORQUE

    EXTERIOR INTERIOR (LB/PIE) (KG/M) (FT-LB)

    8" 2 13/16" 150.00 223.5 6 5/8" A.P.I. REG. 53000

    LASTRABARRENAS

    CONEXIN

    MIN. MAX. MIN. MAX.

    36 - 20 8 5/8 40000 60000 5530 8300

    (lb/pie) (kg/mt)

    BARRENA

    DIAMETROTAMA O DEL

    PION APIREG.

    TORQUE RECOMENDADO (FT-LB)

    PESONOMINAL

    PESOAJUSTADO

    RESIST.TENSION

    TORSIONDE

    ENROSQUE

    RESIST.TENSION

    EXT. INT. (LB/PIE) (kg/mt) AL 90% EN KG D. EXT. D. INT. (FT-LB)AL 100%EN LB.

    5 4.276 NC-50 19.50 31.12 E-75 127446 5 7/8" 3 3/4" 0.4 15776 939 311535

    3 1.9 4 X-95 16 143 2 6 1 /32 " 3 1 /2" 0.4 199 19 1 186 394 612

    3 2.6 6 G-10 5 17 842 5 6 3 /32 " 3 1 /4" 0.4 219 14 1 304 436 150

    3 3.6 7 S-13 5 22 940 3 6 5 /16 " 2 3 /4" 0.4 283 81 1 689 560 764

    DIAMETRO(pg)

    CONEXIN GRADOJUNTAS (CLASE)

    ESPESORDE PARED

    PREMIUM

    AMP.

    SARTAS DE PERFORACIN Di d t d f i

  • 7/27/2019 Clase Sartas de Perforaciones

    40/42

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    SARTAS DE PERFORACIN Diseo de sartas de perforacin

    SARTAS DE PERFORACIN Diseo de sartas de perforacin

  • 7/27/2019 Clase Sartas de Perforaciones

    41/42

    Prof. Ing. Luis Soto Pineda

    APAREJO DE FONDO5a. ETAPA @ 6804 m

    15 LASTRABARRENAS 6

    COMB

    BNA. 8 3/8

    PORTABARRENA

    ESTAB.6 1/2X 8 3/8

    DC CORTO 61/2

    ESTAB. 6 X 8 3/8

    B.H.O. 6 1/2

    L.B. monel 6 1/2

    MARTILLO HDCO. 6 1/2

    12 TRAMOS HW 5

    V.C.P. 6 1/2

    ESTAB. 6 X 8 3/8

    1

    15

    DIAMETRO DIAMETRO PESO PESO TORQUEEXTERIOR INTERIOR (LB/PIE) (KG/M) (FT-LB)

    6 1/2" 2 13/16" 92 137.08 NC-46 22900

    LASTRABARRENAS

    CONEXIN

    MIN. MAX. MIN. MAX.

    8 1/2 - 8 1/4 4 1/2 12000 16000 1660 2210

    (lb/pie) (kg/mt)

    BARRENA

    DIAMETROTAMAO DEL

    PION APIREG.

    TORQUE RECOMENDADO (FT-LB)

    PESONOMINAL PESOAJUSTADO RESIST.TENSION

    TORSION

    DEENROSQUE

    RESIST.TENSION

    EXT. INT. (LB/PIE) (kg/mt) AL 90% EN KG D. EXT. D. INT. (FT-LB)AL 100% EN

    LB.

    5 4.276 NC-50 19.50 31.12 E-75 127446 5 7/8" 3 3/4" 0.4 15776 939 311535

    31.94 X-95 161432 6 1/32" 3 1/2" 0.4 19919 1186 394612

    32.66 G-105 178425 6 3/32" 3 1/4" 0.4 21914 1304 436150

    33.67 S-135 229403 6 5/16" 2 3/4" 0.4 28381 1689 560764

    5" 4 NC-50 25.60 42.19 S-135 305363 6 9/32" 2 3/4" 0.5 27438 1633 746443

    DIAMETRO (pg)CONEXIN GRADO

    JUNTAS (CLASE) ESPESORDE PARED

    PREMIUM

    AMP.

    PESOTORQUE(PIE-LB)

    EXT. INT. D. INT. D. EXT. KG/M CAJA

    5" 3 " 1 5 1/2" 691185 50728 NC-50 3 1/16" 6 1/2" 50 74.5 29400

    TUBERIA PESADA ( HEAVY WEIGHT)

    ESPESORDE PARED

    RECALCENTRAL

    RESIST.TENSION

    (lb)

    RESIST.TORSION

    (lb/p)

    PESOlb/p

    DIAMETROCONEXIN

    JUNTA

    SARTAS DE PERFORACIN Diseo de sartas de perforacin

    SARTAS DE PERFORACIN Diseo de sartas de perforacin

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