Aplicación de revestimiento de petróleo: desde pozos de sondeo hasta pozos de petróleo y gas

Como componente indispensable de la ingeniería de perforación moderna, la tubería de revestimiento petrolera desempeña un papel clave en diferentes tipos de operaciones de perforación. Este artículo explorará las características técnicas, la selección de materiales y las mejores prácticas de la industria en los tres principales escenarios de aplicación: revestimiento de pozos, revestimiento de pozos y revestimiento de pozos.

1) Aplicación del entubado de pozos

El entubado de pozos es un componente fundamental para garantizar la integridad estructural y la seguridad de la calidad del agua en pozos. Se utiliza principalmente en pozos de agua potable, pozos de riego y pozos geotérmicos.

1. Características del material y especificaciones

Materiales comunes: acero bajo en carbono grado J55/K55, recubrimiento de resina epoxi de grado alimenticio
Rango de diámetro: de 4 a 16 pulgadas
Espesor de pared estándar: de 5 a 8 mm
Tratamiento superficial: galvanizado por inmersión en caliente, recubrimiento de resina epoxi

Método de conexión: acoplamiento de rosca corta API (STC) o conexión de soldadura

2. Soluciones para escenarios de aplicación especiales
Pozos geotérmicos: En aguas subterráneas con iones corrosivos, el uso de una carcasa de acero inoxidable 13Cr puede prolongar significativamente su vida útil.
Zona de intrusión de agua de mar: Carcasa compuesta de FRP (resistencia a la corrosión por iones de cloruro)

Un proyecto en Rajastán, India, demuestra que la vida útil de la carcasa de pozos de agua fabricada con material 13Cr en aguas subterráneas con alto contenido de hierro alcanza los 22 años, tres veces la de una carcasa de acero al carbono convencional.

3. Innovación tecnológica
La nueva carcasa compuesta de FRP ofrece un excelente rendimiento en zonas de intrusión de agua de mar. Su resistencia a la corrosión por iones de cloruro es de 5 a 8 veces mayor que la del acero tradicional, a la vez que reduce su peso en un 40%, lo que reduce considerablemente la dificultad de instalación y los costos de transporte.

2) Aplicación del entubado de pozos

El entubado de pozos se utiliza principalmente en campos profesionales como la exploración geológica, la perforación científica y el soporte minero, que se enfrentan a condiciones geológicas más complejas. Los entubados deben cumplir con condiciones de trabajo especiales:

1. Plan de respuesta a condiciones de trabajo extremas
Perforación de núcleos: utilizar entubado de alta resistencia de pared delgada (3-5 mm) con brocas de diamante
Pozos de metano en yacimientos de carbón: utilizar tecnología de entubado expandible, con una tasa de expansión radial que puede alcanzar el 15-20%
Perforación científica: utilizar entubado especial con diseño de ventana de extracción de núcleos

2. Comparación de parámetros técnicos
Tipo de perforación:
Exploración geológica: diseño de alta resistencia a la torsión. Especificaciones típicas: 4-1/2" N80
Pozo de mina: Resistencia al impacto mejorada.
Bomba de calor geotérmica: Baja conductividad térmica.

3. Tecnología de monitoreo inteligente
El entubado inteligente de pozo, desarrollado recientemente, incorpora un sensor de deformación de alta precisión que monitorea el estado de tensión del entubado en tiempo real, con una precisión de medición de ±0.1% FS, lo que proporciona datos de respaldo para la seguridad de la ingeniería.

3) Aplicación en entubado de pozos

El sistema de entubado de pozos es el esqueleto de los pozos de petróleo y gas, y su desarrollo tecnológico representa el nivel más alto en el campo del entubado.

1. Arquitectura jerárquica de terminación
Conducto: Resistencia a la erosión superficial
Entubado de superficie: Prevención del colapso del cabezal del pozo
Entubado técnico: Aislamiento de formaciones complejas
Entubado de producción: Garantiza la producción a largo plazo y la resistencia a altas presiones y temperaturas

2. Aplicación de materiales de vanguardia
Entubado resistente al azufre: C110/T95 Grado, certificado por NACE MR0175
Revestimiento compuesto: cuerpo de tubería reforzado con fibra de carbono, 40 % más ligero
Revestimiento de acero dúplex: 22Cr/25Cr, utilizado en entornos altamente corrosivos

3. Integración de tecnología digital

Caso típico de pozos en aguas profundas:
Un proyecto en aguas profundas en el Golfo de México utiliza un revestimiento de 9-5/8" y 125 ksi con hebillas de sellado metálicas para resistir con éxito una presión de formación de 58 MPa a una profundidad de agua de 2300 metros. El proyecto también implementó un sistema de monitoreo de fibra óptica para monitorear en tiempo real el estado del revestimiento.

Tendencias de desarrollo de la industria:

1. Dirección de protección ambiental
Investigación y desarrollo de materiales de revestimiento de aleación de magnesio degradables
Aplicación de procesos de fundición bajos en carbono

2. Desarrollo inteligente
Sistema de revestimiento con autodetección
Sistema de gestión de integridad basado en IA

3. Tecnología de pozos ultraprofundos
Revestimiento de pozos ultraprofundos de 10.000 metros (acero V170)

Resistencia a temperaturas superiores a 350 °C

Precio y costo de la tubería de revestimiento para pozos:

El precio de la tubería de revestimiento para pozos se ve afectado por diversos factores, como los materiales, el tamaño, el proceso de producción, la demanda del mercado, etc. A continuación, se presenta un análisis detallado de su costo y precio:

Principales factores influyentes:

1. Tipo de material
Las carcasas de PVC-U, carcasas de acero al carbono, carcasas de acero inoxidable, carcasas de acero aleado y otros materiales presentan grandes diferencias de precio.
Rango de fluctuación de precios: PVC-U: 26-30 ¥/m; acero al carbono: más de 1000 ¥/tonelada.

2. Tamaño (diámetro)
A mayor diámetro, mayor cantidad de material utilizado y mayor precio.
Rango de fluctuación de precios: 40 mm-400 mm (PVC-U), 5,5 pulgadas (tubería de revestimiento de acero estándar API).

3. Proceso de producción
Moldeo por extrusión (PVC) o laminado en caliente/estirado en frío (tubería de revestimiento de acero).
Rango de fluctuación de precios: el costo del proceso de extrusión es menor, el costo de la tubería de revestimiento de acero laminado en caliente es mayor.

4. Oferta del mercado y Demanda
La demanda de la industria de pozos de petróleo y agua afecta el precio
Rango de fluctuación de precios: fluctuaciones estacionales, como el aumento de la demanda de pozos de agua en la temporada seca

5. Transporte y aranceles
El transporte de larga distancia o los aranceles de importación aumentan los costos
Rango de fluctuación de precios: costos de envío, impuestos de exportación, etc.

Mediante un análisis comparativo, se observa que, si bien los tres tipos de revestimiento tienen diferentes escenarios de aplicación, conjuntamente promueven el desarrollo de la tecnología de revestimiento hacia una alta resistencia, resistencia a la corrosión e inteligencia.

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