En la exploración y el desarrollo petrolero, la tubería de perforación OCTG se conecta a la broca por un extremo, transmitiendo torque y fuerza axial para impulsar la fracturación de roca y la perforación del pozo. Al ser una tubería hueca sin costura, también transporta el fluido de perforación al fondo del pozo, enfriando la broca, transportando los recortes y equilibrando la presión de la formación para evitar el colapso del pozo. Analicemos más detenidamente la tubería de perforación OCTG.
Material y estructura de la tubería de perforación OCTG
La tubería de perforación OCTG consta principalmente de un cuerpo y juntas. El cuerpo, generalmente fabricado con tubos de acero especializados y con una longitud de entre 3 y 6 metros, es el componente principal de la tubería de perforación y se encarga de transmitir el torque y la fuerza axial, a la vez que proporciona un canal para el suministro del fluido de perforación. Las juntas conectan los cuerpos de la tubería de perforación y suelen ser forjadas o fundidas. Estas juntas se roscan para formar una larga sarta de perforación que se extiende profundamente en el suelo.
La tubería de perforación OCTG se fabrica generalmente con acero de aleación de alta calidad, siendo el cromo-molibdeno un ejemplo común. Estas aleaciones poseen una resistencia y tenacidad excepcionales. Esta resistencia garantiza que la tubería de perforación soporte torque, fuerzas axiales y presión del fluido de perforación significativos sin deformarse ni fracturarse. La tenacidad previene eficazmente la fractura frágil en condiciones de formación complejas y variables, como capas de roca dura y estructuras geológicas de alto impacto. Esto aumenta significativamente la confiabilidad y la vida útil de la tubería de perforación, permitiéndole adaptarse a diversos entornos de perforación y requisitos operativos.
Principio de funcionamiento de la tubería de perforación OCTG
La tubería de perforación OCTG desempeña un papel fundamental en la perforación de petróleo y gas: la plataforma de perforación de superficie transmite torque a la tubería de perforación a través del equipo. La tubería de perforación transmite torque y fuerza axial a la broca, similar a la fuerza transmitida por un destornillador, lo que permite que la punta de la broca rompa la roca. Después de que la broca gira y presuriza la roca, los recortes son transportados de regreso a la superficie por el fluido de perforación bombeado a través del orificio interior de la tubería de perforación, a lo largo del espacio anular entre esta y la pared del pozo. La tubería de perforación transmite fuerza continuamente y coopera con el fluido de perforación para completar gradualmente el proceso de perforación.
Normas básicas para tuberías de perforación OCTG
1. Norma internacional básica: API Spec 5D
La tubería de perforación más utilizada en el mundo define claramente los requisitos clave: el material debe ser acero aleado de alta resistencia, como N80 y L80, y la resistencia a la tracción y la tenacidad al impacto deben cumplir con las normas; se especifica el método de conexión entre el cuerpo de la tubería y la junta (recalcado interno/externo) y el tipo de rosca (API REG, FH, etc.); se requieren pruebas no destructivas (ultrasónicas, inspección por partículas magnéticas) y pruebas hidrostáticas para detectar defectos.
2. Norma internacional complementaria: ISO 11960
Su nombre completo es "Especificación para Tuberías de Revestimiento, Tubería de Producción y Tuberías de Perforación en la Industria del Petróleo y el Gas Natural". Sus requisitos técnicos son similares a los de la API Spec 5D. Es una norma auxiliar de uso global que satisface las necesidades de colaboración internacional en proyectos de petróleo y gas.
3. Norma nacional general: GB/T 22512-2019
Con referencia a la especificación API 5D, se ajustaron algunos métodos de inspección en función de las características de la producción nacional de acero para aclarar los requisitos de material, rendimiento, estructura e inspección de las tuberías de perforación. Esta norma es aplicable a las operaciones de perforación de yacimientos de petróleo y gas nacionales y garantiza la seguridad de los proyectos locales.
Áreas de aplicación de la tubería de perforación OCTG
Las tuberías de perforación OCTG se utilizan ampliamente en el sector del petróleo y el gas, siendo la perforación terrestre una de sus principales aplicaciones. Las tuberías de perforación desempeñan un papel fundamental en vastos yacimientos petrolíferos terrestres, desde el yacimiento petrolífero de Daqing en mi país hasta los yacimientos petrolíferos desérticos de Oriente Medio. Las plataformas de perforación utilizan tuberías para impulsar la broca a miles de metros bajo tierra en la búsqueda de recursos de petróleo y gas, lo que facilita la exploración y el desarrollo de la mayoría de los yacimientos terrestres de petróleo y gas a nivel mundial.
Las tuberías de perforación OCTG también son indispensables en la perforación de petróleo y gas en alta mar. Las plataformas de perforación marinas se alzan como una fortaleza de acero en el vasto océano. Las tuberías de perforación, impulsadas desde las plataformas, penetran gruesas capas de agua de mar y penetran profundamente en los estratos del lecho marino. Por ejemplo, en el desarrollo de los yacimientos de petróleo y gas del Mar de China Meridional de mi país, las tuberías de perforación han superado numerosos desafíos, como la corrosión del agua de mar, el impacto de las olas y la compleja geología del lecho marino en entornos marinos complejos. Han contribuido significativamente a la recuperación de valiosos recursos marinos de petróleo y gas y son un equipo esencial para la extracción de petróleo y gas en alta mar.
Puntos de mantenimiento y cuidado para la tubería de perforación OCTG
Hay cuatro aspectos a tener en cuenta al realizar el mantenimiento de la tubería de perforación OCTG: primero, limpiarla inmediatamente después de su uso con una pistola de agua a alta presión y detergente para eliminar el fluido de perforación y los recortes de roca y así prevenir la corrosión; segundo, inspeccionarla regularmente para detectar grietas y desgaste superficial, enfocándose en revisar las roscas y los sellos de las juntas, y reemplazar las piezas defectuosas a tiempo; tercero, aplicar grasa a las roscas y otras piezas (por ejemplo, aplicar aceite para roscas al conectar) para reducir el desgaste; cuarto, almacenarla en un lugar seco y ventilado, y aplicar inhibidor de óxido para prevenir la humedad y la corrosión.
