Sarta De Tuberias

SARTA DE TUBERIAS (TUBING)

ALUMNA: Rivero Camacho Mariela Katherine

FACULTAD: INGENIERIA

MATERIA: Ingeniería Gas y Petróleo

SIGLA/GRUPO: PG-521 / “Y”

DOCENTE: Ing. Pánfilo Ramirez

PERIODO: Sem.I/2012

Santa Cruz - Bolivia

SARTA DE TUBERIAS (TUBING)

INTRODUCCIÓN

La tubería es el conducto principal de la zona productora hacia las facilidades de producción. Por consiguiente, una selección, diseño e instalación adecuados es una parte muy importante de cualquier sistema de completación. Debe soportar íntegramente las presiones y los esfuerzos a que es sometido durante las operaciones de terminación y mantenimiento, tales como inducciones, pruebas de admisión, estimulaciones, fracturamientos, etc., así como durante la vida productiva del pozo.

Una de las decisiones más importantes cuando se completa un pozo, es la selección de la tubería y sus componentes. Estas vienen en un gran número de grados, diámetros diferentes y varios factores se deben considerar antes de la selección.

El diámetro de la tubería de producción debe ser tal que permita transportar los gastos de producción esperados, pues, si es pequeño, restringirá la producción, por el contrario, si es demasiado grande, el flujo puede ser intermitente o inestable, además se incrementara el costo total del pozo, pues la geometría de las tuberías de revestimiento dependen directamente del tamaño de la tubería de producción.

El diámetro del aparejo es determinado mediante un análisis nodal, el cual estudia simultáneamente el comportamiento de flujo en el pozo (outflow) y el IPR (inflow performance relationship); el punto de intersección de estas curvas es el punto de solución o punto de flujo natural, y determina el gasto de producción y la presión de fondo fluyendo.

Las altas presiones que se encuentran en formaciones profundas requieren que los componentes tengan una resistencia mayor a los esfuerzos, sumados a su capacidad de sello, los tipos de conexiones que están disponibles también ha incrementado en número.

DEFINICIÓN

La tubería de producción es el conducto por el cual se transportan los hidrocarburos desde el reservorio hasta la superficie.

FUNCIONES

• Llevar los fluidos producidos por la formación desde el intervalo productor hasta superficie.

• Impedir la mezcla de los fluidos producidos.

• Servir como medio de comunicación con los equipos de superficie de los diferentes tipos de levantamiento artificial.

ESPECIFICACIONES DE LAS TUBERÍAS

ESPECIFICACIONES DE LAS TUBERÍAS

Tamaño/Dimensión Se debe seleccionar el tamaño adecuado para que la producción sea transportada hacia las instalaciones.

Grado Se diseña la sarta para prevenir fallas por esfuerzos de tensión, presiones externas e internas y condiciones corrosivas del ambiente del pozo.

Ensamblaje Se instala la sarta sin dañar la integridad de la misma para proveer un sello hermético en el sistema.

LONGITUD DE LA TUBERÍA

Las secciones de tubería pueden variar en tamaño desde 18 a 35 pies, sin embargo, el tubular estándar es aproximadamente de 9.25 m. En todos los envíos la longitud va a variar, debido al elongamiento o cambios en la longitud por los esfuerzos a los que la tubería está sometida, por lo tanto, una medición precisa de la longitud de la sarta es esencial.

DIÁMETRO DE LA TUBERÍA

La tubería también viene disponible en una variedad de rangos de OD. Los más comunes: 2 3/8", 2 7/8", 3 1/2", 4 1/2", 5.0", 5 1/2", 6 5/8", 7". API define tubería de producción los tamaños de 1" a 41/2" de OD.

CONSTRUCCIÓN DE LA TUBERÍA

La tubería utilizada para producción puede ser fabricada por cualquiera de estos dos métodos:

FABRICACION DE TUBERIAS

Tubería sin costura Se define como tubería fabricada sin costuras de soldaduras, su aplicación más frecuente es como tubería de producción. Se fabrica por medio del trabajo del acero fundido y si se requiere se enfría para el acabado final y así poder lograr la forma que se requiere, así como también las dimensiones y las propiedades.

Tubería con soldadura eléctrica Se define como tal, aquella tuberia que en uno de sus lados longitudinales tiene una marca continua como resultado de la soldadura eléctrica.

Clasificación de las tuberías

Para clasificar o especificar las características de la tubería y de su elaboración se utiliza el criterio siguiente:

CLASIFICACION DE TUBERIAS

O.D del tubing Ej: 3 1/2 “

Peso, lb/Ft Peso bruto total

Peso Nominal

Espesor de pared ID nominal

Drift ID

O.D. del acople Rosca con 8 hilos (Upset)

Rosca con 10 hilos (Non-upset)

Grado Grado del acero

Conexión Tipo de rosca:

Upset (EUE)

Non-upset (NUE)

Integral

Premium

GRADOS DE ACERO

Mayormente, las tuberías son fabricadas de acuerdo a las normas y especificaciones API y, por consiguiente, deben ser sometidas a un gran número de pruebas y Revisiones antes de su distribución e instalación.

Los grados de acero recomendados en las especificaciones API para tuberías de producción son: J-55, C-75, L-80, C-95, N-80 y P-105.

Cuando se requiere tuberías que deban soportar mayores esfuerzos que una de grado J-55 se puede usar C-75, L-80, C-95, ya que las tuberías de grado C reciben un tratamiento térmico para darle mayor dureza.

BANDAS DE COLOR

El grado de la tuberia nueva se puede identificar por bandas de códigos de colores:

Códigos de Colores

J-55 Verde

K-55 Dos bandas verdes

C-75 Azul

N-80 Rojo

C-95 Marrón

P-105 Blanco

NIVELES DE PROFUNDIDAD

Se presenta el nivel de profundidades a las cuales se alcanzan los límites de tensión evaluadas a operaciones normales de temperatura y presión para diversos factores de seguridad en la tabla siguiente:

GRADOS DE TUBERIA SEGÚN LA PROFUNDIDAD

Factor de Seguridad 1.5 1.6 1.75

Grados Profundidad (ft)

J-55 10200 9600 8000

C-75 13900 13000 11900

N-80 14800 13900 12700

P-105 19500 18300 16700

Inspección de las tuberías

Se presenta los tipos de inspección de tuberías:

INSPECCIÓN DE TUBERÍAS

Tipo Descripción

Visual Toda tubería que se va a colocar dentro de un pozo debe ser revisada visualmente antes de ser instalada.

Algunos de los defectos que se pueden detectar visualmente son los siguientes:

Defectos de fabricación, como roturas, abolladuras, soldaduras, escamas.

Defectos de la fabricación de roscas.

Prueba hidrostática Una vez que la tubería se instala en el pozo se hace una prueba de presión hidrostática. Estas pruebas se realizan a presiones por el orden del 80% del esfuerzo cedente mínimo.

Es posible que existan defectos de fabricación que solo se detectan después de transcurridos varios ciclos de cambio de presiones y temperaturas de trabajo de esas tuberías.

Electromagnética Se introduce en la tubería un cable conductor en forma de resorte para medir la respuesta de la tubería al paso de corriente.

Esencialmente, en cada uno de esos métodos se investigan, fundamentalmente, defectos internos de la tubería, incluyendo corrosión.

Mediante partículas magnéticas Se induce un campo magnético en la tubería. Esto permite que las partículas regadas en la parte externa de la tubería se alineen para indicar defectos longitudinales de ella.

Conexiones de las tuberías

Existen dos tipos de conexiones de tuberías aceptables por la API:

a) Las conexiones NUE, que poseen roscas de 10 hilos y tienen una resistencia menor que la del cuerpo del tubo.

b) Las conexiones EUE, que poseen roscas de 8 hilos y una resistencia superior a la del cuerpo del tubo.

c) Las conexiones Premium, aparte de las conexiones API existe otra gran variedad de juntas de conexiones específicas. La mayoría de las conexiones Premium usan el sistema de sellos metal-metal el cual requiere el set de superficies Pin y Box.

FACTORES DE DISEÑO DE TUBERÍA

El proceso de diseño de selección de la tubería debe tomar en consideración los siguientes lineamientos:

FACTORES DEL PROCESO DE DISEÑO

Tension El diseño de la tensión máxima permitida no puede ser mayor al 8% del yield strength de la tuberia

Tasa de producción Herramientas con tasas de flujo pequeñas pueden limitar la producción. Sin embargo, incrementando el tamaño de la tubería típicamente se reduce la rata de flujo y se permite que el gas migre a través del líquido causando caída por resbalamiento del líquido y eventualmente, una acumulación de solo liquida lo cual mata el pozo. La

ganancia adicional de una tasa alta de producción marginal generalmente no compensa los costos adicionales de una tubería mayor

ID del Casing El diámetro interno del casing implica un límite absoluto del diámetro externo (OD) del tubo de producción. todas los componentes de la completación deben ajustarse dentro del casing con tolerancia suficiente limitando

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