Introducción a las herramientas de perforación BEYOND
1. La composición y función de la cadena de perforación
(I) Composición de la cadena de perforación
La Cadena de Perforación es el término general para la cuerda de tubos de acero por encima de la broca y por debajo del tapón.
Incluye herramientas subterráneas como Kelly Cuadrado, Tubo de Perforación, Collar de Perforación, varios accesorios, estabilizadores, etc.
(II) Función de la cadena de perforación
(1) Proporcionar un canal de flujo para el fluido de perforación;
(2) Proporcionar presión de perforación al elemento de corte;
(3) Transmitir par de giro;
(4) Levantar y bajar el elemento de corte;
(5) Medir la profundidad del pozo;
(6) Observar y comprender las condiciones subterráneas (condiciones de trabajo del elemento de corte, condiciones del pozo, condiciones del terreno);
(7) Realizar otras operaciones especiales (obtención de núcleos, cementación, recuperación, etc.);
(8) Prueba de Columna de Perforación, también conocida como prueba intermedia.
2. Tubo de perforación
(1) Función: transmitir par de giro y transportar fluido de perforación, extender la columna de perforación.
(2) Estructura: cuerpo de tubo + unión
(3) Especificaciones:
Espesor de pared: 9 ~ 11 mm, generalmente 9.19 mm.
Diámetro exterior: depende de diversas condiciones del tubo de perforación, como los comúnmente utilizados 127, 140, etc.
Longitud: generalmente alrededor de 9.5 m.
Especificaciones comunes de tubos de perforación (diámetro interior, diámetro exterior, espesor de pared, densidad lineal, etc.)
Propiedades Físicas | Clase de acero del tubo de perforación | |||||
D | E | 95(X) | 105(G) | 135(S) | ||
Resistencia mínima a la tracción | Mpa | 379.21 | 517.11 | 655.00 | 723.95 | 930.70 |
1b/in | 55000 | 75000 | 95000 | 105000 | 135000 | |
Resistencia máxima a la tracción | Mpa | 586.05 | 723.95 | 861.85 | 930.79 | 1137.64 |
1b/in | 85000 | 105000 | 125000 | 135000 | 165000 | |
Resistencia mínima a la tensión | Mpa | 655.00 | 689.48 | 723.95 | 792.90 | 999.74 |
1b/in | 95000 | 100000 | 105000 | 115000 | 145000 |
Conectores y roscas
Condiciones de conexión de roscas: mismo tamaño, mismo tipo de rosca, macho y hembra compatibles.
Características de la junta de tubería de perforación: pared más gruesa, diámetro exterior mayor, mayor resistencia.
Tipos de juntas de tubería de perforación:
Liso interior (IF), agujero a través (FH), regular (REG); serie NC
Tipo de liso interior: se utiliza principalmente para tubos de perforación con espesor externo. La característica es que el diámetro interior del tubo de perforación es uniforme en toda su longitud, y la resistencia al flujo del fluido de perforación es baja; pero el diámetro exterior es grande y fácil de desgastar.
Tipo de agujero a través: se utiliza principalmente para tubos de perforación con espesor interno. Su característica es que el tubo de perforación tiene dos diámetros internos, y la resistencia al flujo del fluido de perforación es mayor que en el tipo de liso interior, pero su diámetro exterior es menor que en el tipo de liso interior.
Tipo regular: se utiliza principalmente para tubos de perforación engrosados internamente y muelas de perforación, herramientas de salvamento. Su característica es que el diámetro interior de la unión es menor que el diámetro interior de la parte engrosada, y la resistencia al flujo del fluido de perforación es grande, pero el diámetro exterior es el más pequeño y la resistencia mayor.
Este tipo de uniones utiliza hilos en V, pero el tipo de rosca, la distancia entre roscas, el cono y el tamaño son muy diferentes.
Conectores de la serie NC
NC23, NC26, NC31, NC35, NC38, NC40, NC44, NC46, NC50, NC56, NC61, NC70, NC77, etc.
NC—Hilo Nacional Grueso, (EE.UU) Norma Nacional de Hilo Grueso.
xx—Indica el diámetro del paso base, los dos primeros dígitos en pulgadas multiplicados por 10.
Por ejemplo: NC26 indica un diámetro de paso de 2.668 pulgadas.
El hilo NC también es un hilo en V. Los conectores de tipo NC de la tabla tienen el mismo diámetro de paso, cono, paso y longitud de rosca que los conectores antiguos del estándar API y pueden usarse de forma intercambiable.
La diferencia entre conectores digitales y conectores API antiguos
Unión de tipo digital | NC26 | NC31 | NC38 | NC40 | NC46 | NC50 |
Conector API antiguo | 2 3⁄8 IF | 27/31 IF | 3 1/2IF | 4IF | 4FH | 4 1/2 IF |
3. Collar de perforación
Características estructurales: Hilos machinados directamente en ambos extremos del cuerpo de la tubería, sin uniones especiales; pared gruesa (38-53 mm), peso pesado, alta rigidez.
Funciones principales:
(1) Aplicar presión de perforación a la broca;
(2) Asegurar la resistencia necesaria bajo condiciones de esfuerzo compresivo;
(3) Reducir la vibración, oscilación y salto de la broca, para que la broca trabaje de manera suave;
(4) Controlar la inclinación del pozo.
Tipos: collar de perforación liso, collar de perforación espiral, collar de perforación plano.
Tamaños comunes: 6-1/4 〃, 7 〃, 8 〃, 9 〃
4. Kelly
Tipo: cuadrado, hexagonal
Características: pared más gruesa, mayor resistencia
Función principal: transmitir par y soportar todo el peso de la cadena de perforación.
Tamaños comunes: 89mm (3.5 pulgadas), 108mm (4.5 pulgadas), 133.4mm (5.5 pulgadas).
5. Estabilizador
Tipo: estabilizador rígido, estabilizador de manga de goma no rotativa, estabilizador de rodillos.
Función:
1) Anti-desviación;
2) Controlar la trayectoria del pozo.