Tubo de perforación nuevo vs. usado: qué deben verificar los compradores antes de comprar

Tubo de perforaciónEs una parte crítica de la sarta de perforación, transmitiendo el par de torsión, circulando el fluido de perforación y apoyando las operaciones de perforación bajo condiciones mecánicas exigentes. Su rendimiento de servicio depende no solo del grado de acero, sino también de las dimensiones del cuerpo de la tubería, la geometría alterada, el diseño de la junta de la herramienta, la calidad de la soldadura y la integridad de la conexión. Para los contratistas de perforación, los ingenieros y los equipos de adquisición, comprender la estructura de la tubería de perforación y los requisitos de material es esencial al especificar productos para diferentes condiciones de pozo. Esta guía explica los componentes principales, los grados de acero comunes y los requisitos API relevantes.

1. ¿Cuáles son los componentes principales de Drill Pipe?

Una tubería de perforación de acero convencional consiste en un cuerpo de tubería de acero sin costura con extremos traseros y dos juntas de herramienta fabricadas por separado unidas al cuerpo de tubería mediante soldadura por fricción.
Cuerpo del tubo:El cuerpo de la tubería es la sección tubular principal de la tubería de perforación. Proporciona el paso interno para el fluido de perforación y soporta cargas de tracción, torsión y flexión durante la operación. Su diámetro exterior, espesor de pared, longitud y grado de acero influyen en la capacidad mecánica de la tubería y la compatibilidad con la sarta de perforación.
Fin molesto:Los extremos recalcitrantes son secciones localmente engrosadas formadas en ambos extremos del cuerpo de la tubería. Proporcionan material adicional para la soldadura por fricción y ayudan a crear una transición más fuerte entre el cuerpo de la tubería y las juntas de la herramienta. Las configuraciones comunes incluyen:

• Malestar interno (UI): aumento del grosor de la pared hacia el interior.
• Malestar externo (UE): aumento del diámetro exterior.
• Interno-Malestar externo (IEU): mayor espesor de pared en ambos lados.

La configuración apropiada depende del diseño de la tubería de perforación y la especificación aplicable.
Articulaciones de la herramienta:Las juntas de herramienta son componentes de conexión más pesados equipados con roscas rotativas con hombros. Los extremos de clavija y caja permiten que las tuberías de perforación individuales se conecten en una sarta de perforación. Se fabrican por separado y se sueldan por fricción a los extremos del cuerpo del tubo recalado. El material de la junta de la herramienta y los requisitos de tratamiento térmico difieren de los del cuerpo de la tubería. Sus dimensiones de la conexión, la condición del hilo y la integridad del hombro son particularmente importantes para las operaciones confiables de la perforación.

2. ¿Cuáles son los grados comunes de acero de tubería de perforación?

API Spec 5DP cubre Grado E y los grados de alta resistencia X, G y S. Las designaciones comerciales comunes incluyen E75, X95, G105 y S135. Los siguientes valores resumen los requisitos de propiedad de tracción de cuerpo de tubería típicos asociados con estos grados:

Designación común del grado	Fuerza de rendimiento mínimo (ksi)	Fuerza de rendimiento máximo (ksi)	Resistencia a la tracción mínima (ksi)
E75	75	105	100
X95	95	125	105
G105	105	135	115
S135	135	165	145

Los grados de mayor resistencia se consideran comúnmente para las condiciones de perforación que implican mayores cargas de tracción. Sin embargo, un límite elástico mayor no hace automáticamente que una tubería de perforación sea adecuada para cada aplicación. También se deben evaluar las dimensiones de la tubería, la resistencia a la fatiga, el diseño de la conexión, las cargas operativas y las condiciones de perforación. Por lo tanto, el grado requerido debe seleccionarse de acuerdo con el diseño de la sarta de perforación y los requisitos operativos del proyecto, en lugar de solo resistencia.

¿Qué requiere API Spec 5DP para la tubería de perforación?

API Spec 5DP establece condiciones técnicas de entrega para tubería de perforación de acero con extremos de cuerpo de tubería alterados y juntas de herramientas soldadas utilizadas en operaciones de perforación y producción de petróleo y gas natural. Define tres niveles de especificación de producto: PSL-1, PSL-2 y PSL-3. Estos niveles tienen diferentes requisitos técnicos. El nivel apropiado debe especificarse en la orden de compra en función de los requisitos del proyecto y las disposiciones estándar aplicables. La PSL no debe tratarse como una simple clasificación del rendimiento general del producto. API Spec 5DP aborda los requisitos del producto, como dimensiones, materiales, propiedades mecánicas, controles de fabricación, inspección, pruebas, marcado y documentación. Las conexiones rotativas con hombros también requieren atención. API Spec 7-2 aborda el enhebrado y la calibración de las conexiones con hombros rotativos, incluidas las dimensiones relevantes de la rosca y las prácticas de medición. En términos prácticos, API Spec 5DP define los requisitos de entrega de tubería de perforación, mientras que API Spec 7-2 se centra en la conexión de roscado y calibración. Al realizar el pedido, los compradores deben confirmar las ediciones, adendas y erratas aplicables. La segunda edición de API Spec 5DP se publicó en mayo de 2020, con el Anexo 1 y las erratas posteriores emitidas en 2025.

¿Qué controles de calidad son importantes antes de la entrega?

Un plan de inspección de tubería de perforación debe reflejar la norma especificada, el nivel de especificación del producto, la orden de compra y el alcance de inspección acordado. Las actividades típicas de control de calidad incluyen:

• Verificación de materiales: composición química e identificación de materiales.
• Ensayo mecánico: Ensayo de tracción, dureza e impacto donde se especifique.
• Inspección dimensional: Diámetro exterior, espesor de pared, longitud y geometría alterada.
• Inspección de soldadura: Examen de las juntas soldadas por fricción y las zonas de soldadura.
• Inspección de conexión: dimensiones de rosca de pin y caja, calibración y condición del hombro.
• Pruebas no destructivas: examen aplicable de partículas ultrasónicas, electromagnéticas o magnéticas.
• Revisión de documentación: certificados de ensayo de materiales, registros de inspección, marcado y trazabilidad.

No todas las pruebas se aplican a todos los pedidos. Los requisitos de inspección deben acordarse antes de que comience la producción o la adquisición.

¿Cómo deben los compradores seleccionar la tubería de perforación para un proyecto?

La selección de la tubería de perforación requiere más que comparar los grados de acero. Los compradores deben evaluar el grado requerido, las dimensiones de la tubería, el tipo de molesto, la configuración de la junta de la herramienta, la especificación de la conexión y el nivel de inspección aplicable juntos. También es importante confirmar las condiciones de operación, incluidas las cargas esperadas, la profundidad de perforación, el entorno de servicio y la compatibilidad con los componentes existentes de la sarta de perforación. Hunan Great Steel Pipe Co., Ltd. apoya el suministro de tubos de acero orientado a proyectos a través del abastecimiento de materiales, la coordinación de producción, la inspección de fábrica, la revisión de la documentación y la entrega de exportación. El alcance de la inspección y los arreglos de suministro se pueden discutir de acuerdo con los requisitos individuales del proyecto.

Preguntas frecuentes

Q1: ¿Cuál es la diferencia entre el tubo de perforación y el collar de perforación?
A1. La tubería de perforación transmite torque y circula fluido de perforación, mientras que los collares de perforación son componentes tubulares más pesados utilizados principalmente para proporcionar peso en la broca.
Q2: ¿Qué significan E75, X95, G105 y S135?
A2. Son designaciones comunes de grado de tubería de perforación que indican diferentes requisitos de resistencia mecánica. El grado seleccionado debe coincidir con las cargas de perforación y el diseño de la sarta de perforación.
Q3: ¿API 5DP es lo mismo que API 7-2?
A3. API 5DP especifica los requisitos técnicos de entrega para la tubería de perforación. API 7-2 cubre los requisitos de roscado y medición para conexiones rotativas con hombros.
Q4: ¿Las juntas de la herramienta están hechas del mismo material que el cuerpo de la tubería?
A4. No necesariamente. Las juntas de herramientas tienen sus propios requisitos de material, tratamiento térmico y propiedades mecánicas, que difieren de los especificados para el cuerpo de la tubería.
P5: ¿Qué inspecciones deben requerirse al comprar tubería de perforación?
A5. Los controles típicos incluyen verificación de materiales, pruebas mecánicas, inspección dimensional, examen de soldadura, calibración de conexión y NDT aplicable. El alcance final debe seguir la orden de compra y los requisitos de inspección acordados.