El tipo de tubería, así como los diámetros apropiados son determinados por las condiciones internas del pozo; el flujo, la corrosión, la presión y la temperatura son características que se deben conocer para establecer el tipo de tubería a utilizar. En la terminación de un pozo las tuberías que se utilizan están denominadas de la siguiente forma:
a.- De producción
b.- De trabajo
c.- De revestimiento
d.- Lavadora
Para los fines del presente proyecto, es necesario tener un panorama sobre las tuberías que se utilizan en la terminación de pozos. A continuación se presentan algunas características técnicas así como sus aplicaciones.
1.4.1.- Tubería de producción
La norma API 5L, rige la fabricación de tuberías de producción y en general aquellas utilizadas en la terminación de pozos. La tubería de producción y sus accesorios, están considerados como los elementos más importantes y costosos dentro de la infraestructura de un pozo, puesto que constituyen el conducto para la extracción de hidrocarburos del fondo del pozo a la superficie, a la vez que permite efectuar la inyección de fluidos a través de éstas, protegiendo las tuberías de explotación o de revestimiento de la presión y corrosión.
La tubería de producción se selecciona tomando como base los siguientes aspectos:
a.-El diámetro óptimo que minimice las caídas de presión prolongando el tiempo de a etapa de flujo de hidrocarburos.
b.-Facilitar la operación a futuro de los dispositivos de bombeo artificiales, ya sea mecánico o neumático.
1.4.2.- Tubería de trabajo
A la sarta que se selecciona según las necesidades en pozo y capacidad del equipo, se le conoce como Tubería de trabajo, sus principales empleos son:
a.- Viajes de reconocimiento
b.- Moliendas
c.- Pescas
d.- Corridas de tubería corta
Se evita usarse en operaciones donde se aplican presiones elevadas internas, debido a que el sello que efectúan las juntas no proporciona la efectividad necesaria. Asimismo, se evita su uso en pozos que se encuentran en la etapa de explotación.
Para la fabricación de estas tuberías se toman en cuenta las especificaciones que proporciona el API 5L (American Petroleum Institute) y se identifica según:
Grado: es el esfuerzo mínimo del acero y proporciona resistencia a la tubería. Medida: es la longitud del tubo, sin tomar en cuenta los extremos.
Espesor de pared: es prácticamente el espesor de la tubería, dado por la diferencia de radios.
Peso: es el peso nominal por unidad de longitud del tubo. Rango : es la longitud del tubo incluyendo sus extremos.
1.4.3.- Tubería de revestimiento
Es la manera más común como se les conoce a las tuberías que se encuentran permanentemente en un pozo, y dependiendo de donde se encuentren se dividen en :
Superficiales : se localizan entre los 500 y 1 500 m de profundidad, donde se
pueden esperar bajas presiones, de 35 hasta 102.98 bar (1493.6 lb/pulg2 ).
Intermedias : se encuentran entre los 1 500 y 2 800 m de profundidad, donde existen presiones que van desde los 105 hasta los 205.93 bar (2987.19
lb/pulg2).
existen altas presiones que van desde 210 hasta 411.91bar (5974.39
lb/pulg2).
Estos tipos de tubería pueden ser de un mismo diámetro y peso o combinadas, dependiendo de los esfuerzos a los que se va a someter, así como de la profundidad.
De acuerdo a su diseño existen cinco clases de tuberías de revestimiento, que son :
a. Tubería de revestimiento conductora: se coloca como máximo a 50 m de la superficie, y sus funciones son de soportar las paredes del pozo e instalar la línea de flote.
b. Tubería de revestimiento superficial: sus funciones son evitar la contaminación de fluidos de la formación con los fluidos de control; soportar las cargas de las tuberías de
explotación; permitir la instalación del primer cabezal, así como el conjunto de
preventores y soportar las cargas de las demás tuberías de explotación.
c. Tubería de revestimiento de explotación: su objetivo es soportar las presiones de la formación, así como el paso de fluidos de control y un medio para explotar los intervalos productores.
d. Tubería de revestimiento intermedia: también llamada “de protección”, está diseñada para dar seguridad en las operaciones cuando se continúa la perforación y para proteger a las formaciones de presiones y contaminación de fluidos.
e. Tubería corta de explotación: generalmente se utiliza en pozos profundos donde la capacidad del equipo de perforación está limitada en su potencia de trabajo con respecto a la profundidad. Se ancla en la tubería de revestimiento anterior, también conocida como “Liner”, permite la explotación de los intervalos productores.
Debido a la gran variedad de profundidades, presiones y fluidos que existen en los campos de petróleo en México, es necesario el empleo de diferentes diámetros y capacidades en las tuberías de revestimiento, que proporcionan el máximo de eficiencia durante la vida productiva del pozo.
A la tubería lavadora se le utiliza en operaciones de limpieza exterior de tuberías, lastrabarrenas, empacadores atrapados, con zapata rotatoria y en operaciones de pesca con cortatubo exterior. Existe una gran variedad de diámetros , sin embargo en este trabajo y para efectos de estandarización, se han seleccionado cinco diámetros, que son: ∅101.6 mm (4”), ∅127 mm (5”),∅139.7 mm (5 ½”), ∅146.05 mm (5 ¾”) y ∅161.92 mm (6 3/8”), todos de la marca “Hydrill”, con conexión tipo “ FJ-WP ”.
Este tipo de conexiones ofrece altos valores de torsión debido a que cuenta con dos topes de 90°, uno en el piñón y otro en la caja, los cuales soportan los efectos de la torsión y la presión por su unión intermedia en los dos diámetros diferentes de rosca, logrando así el sello de metal a metal.