Normas de calidad para tuberías de revestimiento de petróleo

Los estándares de calidad para tuberías de revestimiento petrolífero incluyen principalmente los siguientes aspectos:

1. Composición Química

La composición química de las tuberías de revestimiento petrolífero debe cumplir con las normas pertinentes. Por ejemplo, el contenido de carbono (C) suele estar entre el 0,22 % y el 0,28 % para garantizar una resistencia y tenacidad adecuadas; el contenido de manganeso (Mn) suele estar entre el 0,30 % y el 1,20 %, lo que mejora la resistencia y la templabilidad del acero; y el contenido de silicio (Si) es de aproximadamente entre el 0,15 % y el 0,35 %, lo que aumenta la dureza y la elasticidad del acero. Un control estricto de la composición química garantiza un buen rendimiento de la tubería de revestimiento en el exigente entorno de la producción petrolera.

2. Propiedades Mecánicas

a. Resistencia a la Tracción: Las tuberías de revestimiento petrolífero requieren una alta resistencia a la tracción para soportar las tensiones de tracción experimentadas durante la perforación. Generalmente, se requiere una resistencia a la tracción de entre 485 y 620 MPa para garantizar que no se rompa durante el uso. b. Límite elástico: El límite elástico refleja la capacidad de la tubería de revestimiento para resistir la deformación plástica y suele estar entre 345 y 450 MPa. Un alto límite elástico garantiza que la tubería se mantenga estable bajo presión y resista la deformación.

c. Resistencia al impacto: Debido al complejo entorno de la producción petrolera, la tubería de revestimiento puede estar sometida a cargas de impacto. Por lo tanto, debe presentar una buena resistencia al impacto, generalmente con una capacidad de absorción de energía de impacto de al menos 47 J, para evitar la ruptura a bajas temperaturas o impactos repentinos.

3. Calidad de la tubería

1) Precisión dimensional de la tubería: Las dimensiones, como el diámetro exterior y el espesor de la pared de la tubería de revestimiento, deben cumplir con tolerancias estrictas, minimizando las desviaciones para garantizar la compatibilidad con otros equipos de perforación y evitar holguras o aprietes excesivos durante la instalación y la operación.

2) Calidad de la superficie de la tubería: La superficie de la tubería debe ser lisa y estar libre de defectos como grietas, pliegues y cicatrices. Se debe evitar la oxidación y las picaduras que podrían afectar el rendimiento. Una buena calidad superficial mejora la resistencia a la corrosión y las propiedades de sellado de la tubería de revestimiento, reduciendo la resistencia y los riesgos durante la perforación.

3) Ovalidad de la tubería: La ovalidad del cuerpo de la tubería debe controlarse dentro de un rango determinado, generalmente sin exceder un cierto porcentaje de la tolerancia del diámetro exterior, para garantizar un paso fluido de la tubería de revestimiento a través del equipo de perforación y evitar accidentes como el atascamiento de la broca debido a una ovalidad excesiva.

4. Calidad de la unión

a. Precisión de la rosca de la unión: Las roscas de las juntas de las carcasas de aceite deben mecanizarse con alta precisión. Parámetros como el paso de la rosca y el ángulo del perfil deben cumplir con los requisitos estándar para garantizar la estanqueidad y la fiabilidad. La superficie de la rosca debe ser lisa y libre de defectos como rebabas y grietas para evitar daños y fugas durante la conexión y el desmontaje.

b. Resistencia a la tracción de la unión: La resistencia a la tracción de la unión no debe ser inferior a la del cuerpo de la tubería para garantizar que la resistencia de toda la tubería de revestimiento cumpla con los requisitos de perforación después de la conexión. Generalmente, se requiere que la resistencia a la tracción de la unión sea similar a la del cuerpo de la tubería para garantizar la integridad y seguridad de toda la tubería de revestimiento.

c. Sellado: El sellado de la unión es crucial y debe garantizarse mediante rigurosas pruebas de sellado. Bajo ciertas condiciones de presión y temperatura, las juntas deben estar libres de fugas para prevenir fugas de petróleo y gas natural y garantizar la seguridad de las operaciones de perforación.

5. Resistencia a la corrosión

Las tuberías de revestimiento de petróleo operan bajo tierra en ambientes húmedos y corrosivos, por lo que requieren una excelente resistencia a la corrosión. Los tratamientos superficiales, como el galvanizado y el cobreado, o el uso de aceros aleados resistentes a la corrosión, se utilizan comúnmente para prolongar la vida útil de la tubería de revestimiento y reducir los costos de mantenimiento.

6. Pruebas no destructivas

Para garantizar la calidad de las tuberías de revestimiento de petróleo, se requieren rigurosas pruebas no destructivas (NDT). Los métodos comunes de NDT incluyen pruebas ultrasónicas, pruebas de partículas magnéticas y pruebas de corrientes de Foucault. Estos métodos pueden detectar rápidamente defectos internos y superficiales, como grietas, inclusiones de escoria y poros, lo que evita que se ponga en servicio una tubería de revestimiento defectuosa y garantiza así operaciones de perforación seguras y sin problemas.

Proceso de fabricación:

El proceso de producción de tuberías de revestimiento para petróleo consiste principalmente en el laminado en caliente y el estirado en frío. El laminado en caliente consiste en calentar la palanquilla de acero a alta temperatura antes del laminado. Este proceso permite producir tuberías de revestimiento de mayor diámetro y paredes más gruesas, ofreciendo alta eficiencia y bajo costo. El proceso de producción incluye la fabricación de acero, el laminado de palanquillas de tubo, el calentamiento, la perforación, el laminado, el dimensionado y el enfriamiento.

El estirado en frío consiste en estirar el tubo a temperatura ambiente, lo que mejora la precisión y la calidad superficial de la tubería. Los tubos laminados en caliente suelen recibir un pretratamiento de decapado y fosfatado antes de ser estirados a través de múltiples matrices.

Como alternativa, existe el proceso de soldadura, que consiste en soldar tiras o placas de acero a la tubería de revestimiento. Este proceso es adecuado para ubicaciones no críticas o aplicaciones con costos ajustados. Los diferentes procesos de producción son adecuados para diferentes especificaciones de tubería de revestimiento y requisitos de rendimiento.

Conclusión:

Los estándares de calidad para las tuberías de revestimiento petroleras son extremadamente estrictos y abarcan diversos aspectos, como la composición química, las propiedades mecánicas, la calidad de las tuberías, la calidad de las uniones, la resistencia a la corrosión y las pruebas no destructivas. Solo las tuberías de revestimiento petroleras que cumplen con estos estándares pueden funcionar eficazmente en la producción de petróleo, garantizando así operaciones de perforación seguras y eficientes.

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