Fatiga de la tubería de perforación: causas, signos de advertencia y prevención

Tubo de perforaciónEstá expuesto a tensión, compresión, par, flexión y presión interna repetidas durante las operaciones de perforación. El contacto con la carcasa, los fluidos de perforación abrasivos y los materiales de formación pueden causar gradualmente desgaste del cuerpo de la tubería, pérdida de pared y daños en la conexión. El uso de una tubería de perforación desgastada o dañada sin una evaluación adecuada puede aumentar el riesgo de falla de la conexión, fuga de fluido y tiempo de inactividad no planificado. Una inspección de tubería de perforación sistemática ayuda a los contratistas de perforación a identificar posibles defectos y determinar si la tubería usada sigue siendo adecuada para el servicio previsto.

1. Compruebe la identificación del material y el historial de inspección

Antes del examen físico, verifique el número de identificación de la tubería de perforación, el grado de acero, el tamaño, el tipo de conexión y el historial de servicio disponible. Para la tubería de perforación usada, los informes de inspección anteriores proporcionan información importante sobre mediciones dimensionales, registros de reparación, secciones rechazadas y clasificaciones de inspección. Cada articulación debe ser rastreable durante todo el proceso de evaluación. Dos juntas con dimensiones nominales idénticas pueden tener diferentes condiciones de servicio restantes debido a las variaciones en las cargas de perforación, las horas de operación y la exposición ambiental.

2. Examine el desgaste del cuerpo de la tubería y el espesor de la pared

El cuerpo de la tubería debe examinarse para detectar desgaste externo, erosión interna, corrosión, muescas, cortes y pérdida de material localizada. Preste especial atención a las áreas expuestas al contacto repetido con la carcasa o el equipo de manipulación. El desgaste externo puede reducir el espesor efectivo de la pared, mientras que la erosión interna puede desarrollarse a través de la circulación continua del fluido de perforación. El examen visual identifica el daño visible, pero no puede establecer el alcance total de la pérdida de material. Dependiendo del procedimiento de inspección, se puede utilizar la medición ultrasónica del espesor o el examen electromagnético para evaluar el estado de la pared y detectar imperfecciones relevantes. El espesor de la pared restante debe evaluarse según los criterios de inspección aplicables, en lugar de juzgarse solo por la apariencia.

3. Inspeccione las articulaciones y conexiones de la herramienta

Las juntas de herramienta conectan las secciones de tubería de perforación adyacentes y transmiten el par a través de la sarta de perforación. Su condición afecta directamente la fiabilidad de la conexión. Las áreas de inspección importantes incluyen:

• Hilos de clavija y caja: compruebe el desgaste de la rosca, la deformación, las grietas y los perfiles de rosca dañados.
• Hombros: Examine las marcas de impacto, el desgaste anormal y daños en la superficie que pueden afectar el maquillaje adecuado.
• Diámetro exterior de la junta de herramientas: Mida el desgaste y las dimensiones restantes según los criterios de aceptación aplicables.
• Geometría de la conexión: Verifique las dimensiones relevantes y la condición del hilo usando los indicadores y los procedimientos especificados de la inspección.

La limpieza de la superficie es importante antes del examen porque los residuos del fluido de perforación, la grasa y los desechos pueden ocultar los defectos.

4. Comprobar condición dimensional

La inspección dimensional proporciona información medible sobre la condición restante de la tubería de perforación usada. Dependiendo del nivel de inspección y los requisitos del producto, las mediciones pueden incluir:

Artículo de la inspección	Propósito principal
Cuerpo OD del tubo	Identificar desgaste externo y cambios dimensionales
Espesor de la pared	Evaluar el espesor restante del material
Herramienta conjunta OD	Evaluar el desgaste del área de conexión
Rectitud de la tubería	Identificar flexión o deformación
Dimensiones de conexión	Verificar geometría de rosca y hombro
Longitud	Confirmar dimensiones conjuntas y registros de identificación

Los resultados de la medición deben evaluarse utilizando los criterios de aceptación aplicables. API RP 7G-2 proporciona orientación para la inspección y clasificación de elementos de vástago de perforación usados.

5. Realizar el examen no destructivo apropiado

Los controles visuales y dimensionales pueden no identificar todos los defectos relevantes. Por lo tanto, es posible que se requiera un examen no destructivo (ECM) adicional. Dependiendo del alcance de la inspección, los métodos pueden incluir pruebas ultrasónicas (UT), inspección electromagnética (EMI) y pruebas de partículas magnéticas (MT). Estos métodos sirven para diferentes propósitos. UT puede evaluar el grosor de la pared y detectar ciertas imperfecciones internas, EMI se utiliza en los procedimientos de inspección del cuerpo de tubería de perforación aplicables, y MT puede revelar discontinuidades superficiales y cercanas a la superficie en materiales ferromagnéticos adecuados. El método de examen, la calibración del equipo y las calificaciones del personal deben seguir el procedimiento de inspección aplicable y los requisitos estándar.

6. clasificar, identificar y registrar los resultados de la inspección

Después del examen, cada articulación debe recibir una evaluación de condición documentada. Las articulaciones con indicaciones cuestionables deben ser separadas del material aceptado hasta que se complete una evaluación adicional. Los registros de inspección deben incluir números de identificación de tuberías, resultados de medición, hallazgos de NDE, historial de reparaciones y clasificación de inspección final. API RP 7G-2 establece los requisitos de inspección para diferentes niveles de inspección y aborda la evaluación y el marcado de los elementos de vástago de perforación usados. El alcance de la inspección y los criterios de aceptación aplicables deben acordarse antes de comenzar el trabajo. Mantener registros consistentes ayuda a los equipos de perforación a monitorear el estado del equipo, planificar el mantenimiento y reducir el riesgo de devolver accidentalmente las juntas rechazadas al servicio.

Preguntas frecuentes

Q1. ¿Todavía se puede usar una tubería de perforación desgastada?
A1. Sí, en algunos casos. El uso continuo depende de la inspección calificada, las dimensiones restantes, la evaluación de defectos y el cumplimiento de los criterios de aceptación aplicables.
Q2. ¿Cómo se inspecciona el espesor de la pared de la tubería de perforación?
A2. La medición ultrasónica del espesor y otros métodos de examen aplicables se pueden utilizar para evaluar el espesor de la pared restante e identificar la pérdida de material.
Q3. ¿Qué áreas de tubería de perforación requieren inspección?
A3. Las áreas clave incluyen el cuerpo de la tubería, secciones de molestia, juntas de herramientas, conexiones de clavijas y cajas, caras de hombro y otras ubicaciones especificadas por el procedimiento de inspección.
Q4. ¿Qué estándar cubre la inspección de tubería de perforación usada?
A4. API RP 7G-2, Inspección y clasificación de elementos de vástago de perforación usados, es una referencia clave para inspeccionar y clasificar la tubería de perforación usada y otros componentes del vástago de perforación.
Q5. ¿Es la inspección visual suficiente para la tubería de perforación usada?
A5. No. La inspección visual identifica daños visibles, pero puede no revelar defectos internos ni determinar con precisión el espesor restante de la pared. Mediciones dimensionales adicionales y NDE pueden ser necesarias.

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