Conocimientos sobre revestimiento y tubería de pozos petroleros

Los productos tubulares para campos petrolíferos (OCTG) y los tubos de conducción se conocen colectivamente como tubos especializados en petróleo. Los tubos especializados en petróleo son en realidad un producto de tubos de acero de procesamiento profundo, incluidos los productos tubulares para campos petrolíferos (OCTG) y los tubos de transporte de petróleo y gas (OGTP). Los tubos de perforación, tubos de revestimiento, tuberías, collares de perforación, tubos de perforación cuadrados, etc., se denominan colectivamente tubos especializados para pozos petroleros.
 
1. Cuáles son los estándares de producción e inspección ampliamente utilizados para tuberías específicas para petróleo en el país y en el extranjero?

Las condiciones de servicio de las tuberías para petróleo son bastante estrictas y sus requisitos de calidad son mucho más estrictos que los de las tuberías sin costura generales, que deben producirse e inspeccionarse de acuerdo con normas o condiciones técnicas especializadas. En la actualidad, los estándares de producción e inspección ampliamente utilizados en el país y en el extranjero para tuberías específicas para petróleo se basan principalmente en los estándares del Instituto Americano del Petróleo (API). Se adopta el estándar API SPEC5 CT para revestimientos y tuberías, el estándar API SPEC5 se adopta para tuberías de perforación y el estándar API SPEC7 se adopta para juntas de tuberías de perforación.

2. Cuáles son los tipos de tuberías y revestimientos que no son API que se utilizan en el país y en el extranjero para cumplir con las condiciones geológicas especiales de trabajo de los yacimientos petrolíferos?

Además de la carcasa estándar API, se han investigado y desarrollado en el país y en el extranjero carcasas que no son API utilizadas para cumplir con las condiciones geológicas especiales de trabajo de los campos petroleros, que incluyen: tuberías y carcasas de ultra alta resistencia utilizadas en pozos profundos; carcasa altamente resistente al aplastamiento; tuberías y revestimientos de corrosión bajo tensión por sulfuro antihidrógeno utilizados en pozos de petróleo y gas que contienen sulfuro de hidrógeno; tuberías y revestimientos de alta resistencia utilizados en pozos criogénicos de petróleo y gas; tubos y carcasas utilizados en entornos corrosivos que contienen solo dióxido de carbono e iones de cloro, pero casi nada de sulfuro de hidrógeno. Ambiente corrosivo para el uso de tuberías y carcasas; para el sulfuro de hidrógeno, el dióxido de carbono y los iones de cloruro coexisten en un ambiente fuertemente corrosivo para el uso de tuberías y carcasas.

3. Cuáles son las funciones de la tubería y el revestimiento en los pozos petroleros? ¿Qué carcasa se puede clasificar según los diferentes roles?

En las operaciones de perforación y producción de yacimientos petrolíferos, "revestimiento" se refiere a la tubería utilizada como revestimiento en el pozo para evitar que la pared del pozo fluya o se derrumbe. Es una parte permanente del pozo y está cementada al fondo del revestimiento. A veces el cemento vuelve a la superficie. La mayoría de las carcasas tienen un diámetro exterior de 114,3 mm o más. El tubo más interno del pozo se llama tubería. Los fluidos del fondo del pozo se envían a la superficie a través de la tubería, que puede separarse del revestimiento mediante un separador de producción. La tubería a menudo se bombea fuera del pozo y, en ocasiones, es necesario reemplazarla. La mayoría de los tubos tienen un diámetro exterior de 114,3 mm o menos.

El entorno de perforación a menudo requiere varias capas de revestimiento para lograr la profundidad total deseada del pozo. Cada capa de carcasa se clasifica además según su función:

(1) Conducto. Esta es la capa más externa del pozo y su propósito principal es reforzar las paredes del pozo para evitar que la capa superficial de grava y roca no cementada caigan al pozo.
(2) Tubería estructural. Entre el conducto y la tubería de superficie, el propósito de esta capa de revestimiento incluye abordar las fugas recurrentes o el colapso del pozo y minimizar las oleadas de gas superficiales.
(3) Carcasa de superficie. El propósito del revestimiento de la superficie inferior es múltiple e incluye aislar la capa de agua dulce para evitar el colapso y las fugas, aislar las secciones débiles de la capa que no pueden soportar la contrapresión ejercida como resultado del control de oleadas del pozo y prever la instalación de un preventor de explosiones. , y soportando el peso de todas las capas de carcasa más pequeñas que la carcasa de superficie.
(4) Carcasa intermedia. El uso principal es porque se encontrarán capas de alta presión durante la perforación, y se necesita fluido de perforación de alta densidad para controlar la presión anormalmente alta, y los estratos débiles menos profundos deben protegerse contra fugas o perforación atascada. En algunos casos especiales, el revestimiento intermedio también se utiliza para aislar formaciones de sal o formaciones de esquisto expansivas y propensas a colapsar.

(5) Tubo de revestimiento. El tubo de revestimiento cumple la misma función que la carcasa intermedia. El tubo de revestimiento se extiende hacia arriba desde el fondo del pozo hasta la carcasa intermedia, pero no se extiende hasta la superficie. La tubería de revestimiento se utiliza a menudo para ahorrar dinero al no tener que extender la columna de tubería hasta la superficie pero aun así lograr el propósito de controlar los gradientes de presión y fractura.
(6) Carcasa de producción. También conocido como revestimiento de formación. La función de esta columna es: separar la capa de producción de otras formaciones, formando un diámetro determinado y puede descender hasta la capa de producción del pozo de trabajo, para proteger la tubería y el equipo de producción.
(7) Columna de tubos de recuperación. El revestimiento también se usa comúnmente como parte del revestimiento de producción en lugar de como una columna separada de tubería desde la superficie hasta la formación de producción. El revestimiento se puede devolver a la superficie con una cantidad adecuada de tubo desde la parte superior del revestimiento.

4. Cuáles son los grados de acero de los tubos y carcasas y qué significan?

En la norma API SPEC5CT, el grado de acero de la carcasa y la tubería indica su límite elástico y algunas características especiales. Las designaciones de grados de acero generalmente se expresan con 1 letra y 2 o 3 números, como N80. en la mayoría de los casos, cuanto más abajo estén las letras en el alfabeto, mayor será el límite elástico de la tubería. Por ejemplo, el acero de grado N80 tiene un límite elástico mayor que el J55.

La notación numérica está determinada por el límite elástico mínimo de la tubería expresado en miles de libras por pulgada cuadrada. Por ejemplo, el límite elástico mínimo del acero de grado N80 es de 550 MPa.

La norma API SPEC5 CT enumera los siguientes grados de acero para carcasas: H40, J55, K55, N80, M65, L80, C90, C95, T59, P110, Q125; Los grados de acero de la carcasa son: H40, J55, N80, L80, C90, T59, P110.

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