¿Qué es el tubo de perforación?

¿Qué es el tubo de perforación?

En las operaciones de perforación, “tubo de perforación” es un término de taller que muchas personas usan indistintamente con tubería de perforación: el tubo de acero hueco de alta resistencia que constituye la mayor parte de la sarta de perforación. Si imagina la sarta de perforación como una “columna vertebral” en funcionamiento, el tubo de perforación es la sección larga y repetible que transmite el par, soporta la carga y hace circular el fluido de perforación—kilómetro tras kilómetro—mientras que las herramientas de fondo de pozo hacen el corte.

En los pozos actuales (más profundos, más calientes, más direccionales, más abrasivos), el tubo de perforación no es solo “tubería”. Es un activo gestionado contra la fatiga, inspeccionado y controlado por especificaciones, cuyo rendimiento puede decidir si una ejecución es fluida, o termina en tiempo de inactividad.

Tubo de perforación, explicado como lo explicarías en la plataforma

1) Qué hace (los tres trabajos)

Una sección de tubo de perforación tiene tres trabajos principales:

1. Transmitir la rotación (par) desde el top drive/mesa rotatoria hasta la broca.

2. Transportar la carga axial (tensión durante la perforación y el viaje; a veces compresión en ciertos intervalos).

3. Mover el fluido: el lodo de perforación (u otros fluidos) fluye a través del orificio para enfriar/limpiar la broca y transportar los recortes.

Si alguno de estos trabajos se ve comprometido—corte por torsión, lavado, fallo de conexión, agrietamiento por fatiga—no solo “reemplaza una tubería”. Interrumpe todo el sistema.

2) De qué está hecho (cuerpo del tubo + conexiones de herramientas)

Un conjunto de tubo de perforación suele ser:

• Cuerpo del tubo (la sección larga), a menudo con extremos ensanchados para engrosar la pared cerca de la zona de conexión para mayor resistencia.

• Conexiones de herramientas (extremos de pasador y caja), adjuntas como componentes soldados; la práctica moderna utiliza comúnmente la soldadura por fricción/inercia, con la expectativa de que la zona de soldadura no sea el eslabón débil.

Esta realidad de “dos materiales, dos geometrías” es la razón por la que la gestión del tubo de perforación se centra tanto en las conexiones y transiciones como en el cuerpo recto.

3) Por qué las especificaciones importan (PSL y repetibilidad)

Desde el punto de vista de la compra y la fiabilidad, el tubo de perforación se encuentra en un mundo de especificaciones donde:

• El control dimensional afecta a la hidráulica y a las pérdidas de presión.

• Las propiedades mecánicas afectan a los límites de torsión/tensión y a la vida útil a la fatiga.

• La selección del nivel de calidad (a menudo expresada a través de los conceptos de PSL) determina cuánta verificación/prueba se incorpora al suministro.

En términos sencillos: una sarta barata que no puede mantener su calibre o su vida útil a la fatiga no es barata una vez que se cuenta el tiempo no productivo.

4) Cómo falla en la vida real (y por qué la inspección no es negociable)

El tubo de perforación está expuesto a la flexión cíclica, la vibración, las inversiones torsionales, los fluidos corrosivos, los recortes abrasivos y los daños por manipulación. Por eso, los programas de inspección suelen combinar:

• Pruebas ultrasónicas (UT) para detectar defectos internos o subsuperficiales,

• Inspección electromagnética (EMI) para ciertas condiciones de la superficie/cercanas a la superficie,

• Inspección por partículas magnéticas (MPI) especialmente alrededor de las conexiones y las zonas de alta tensión,

• además de comprobaciones dimensionales y disciplina de documentación.

Un buen plan de inspección no solo “encuentra grietas”. Le ayuda a clasificar, encaminar, reparar y retirar el tubo de perforación antes de que se convierta en un trabajo de pesca.

Preguntas frecuentes

P1) “¿Es el ‘tubo de perforación’ lo mismo que la tubería de perforación, y dónde se encuentra en la sarta de perforación?”

Respuesta: En la mayoría de los contextos petroleros y geotérmicos, sí, la gente se refiere a la tubería de perforación, es decir, las secciones tubulares largas que componen la mayor parte de la sarta de perforación. Se encuentra por encima de los componentes inferiores más pesados y proporciona la longitud de trabajo para el par + la circulación. Lo que hace que el tubo de perforación sea único no es que sea exótico, sino que es la mayor parte de su longitud de rotación, por lo que su exposición acumulada a la fatiga es enorme. La definición estándar enfatiza los extremos ensanchados + las conexiones de herramientas soldadas, que es la construcción típica que verá en el campo.

P2) “¿En qué debemos centrarnos al especificar el tubo de perforación para reducir los fallos: el cuerpo del tubo, las conexiones o las soldaduras?”

Respuesta: Trátelo como un sistema, pero priorice estos en orden:

1. Conexiones y conexiones de herramientas: la mayoría de los problemas de servicio se concentran cerca de los extremos porque ahí es donde se acumulan las concentraciones de tensión, el desgaste y los daños por manipulación. La guía de la industria destaca la importancia de cómo el equilibrio de resistencia del pasador/caja evoluciona con el desgaste.

2. Calidad de la soldadura y zonas de transición: las especificaciones modernas y las buenas prácticas esperan que los métodos de soldadura (a menudo por fricción/inercia) produzcan una unión que no sea más débil que el cuerpo del tubo y que mantenga la ductilidad.

3. Grado del cuerpo del tubo + estabilidad dimensional: elija el nivel de resistencia/calidad adecuado para el par, la tensión y la gravedad de la fatiga, y luego verifíquelo a través de un programa de inspección y documentación alineado con las normas reconocidas.

Si solo hace una cosa: especifique claramente y luego haga cumplir la inspección de entrada y en servicio. Ahí es donde la fiabilidad se vuelve medible.

P3) “¿Cómo podemos prolongar la vida útil del tubo de perforación sin gastar de más?”

Respuesta: Utilice un enfoque de ciclo de vida controlado:

• Inspeccione con un propósito (no solo como un ritual): las comprobaciones UT/EMI/MPI y dimensionales le ayudan a detectar los daños tempranos y a encaminar la tubería de forma adecuada.

• Separe las sartas por función: mantenga el trabajo direccional duro, los intervalos de alto par y las secciones abrasivas fuera del inventario de “perforación fácil” siempre que sea posible.

• Gestione el desgaste en las conexiones: debido a que el desgaste del pasador/caja cambia el equilibrio de resistencia con el tiempo, el seguimiento del estado de la conexión es fundamental.

• Documente todo: historial de funcionamiento, inspecciones, reparaciones y desgaste medido, porque la fatiga es acumulativa.

La ganancia de costes proviene de evitar eventos catastróficos y de tomar decisiones de retirada basadas en datos, no en conjeturas.