Selección de tubos de perforación para diferentes profundidades

Considere la resistencia de la tubería de perforación
1. Perforación superficial (profundidad inferior a 500 metros)
Para profundidades de perforación superficiales, la presión de formación y la fricción son relativamente pequeñas. Generalmente, se puede seleccionar una tubería de perforación con una resistencia ligeramente menor. Por ejemplo, las tuberías de perforación de acero al carbono comunes generalmente pueden cumplir con los requisitos. El límite elástico de este tipo de tubería de perforación puede estar entre 300 y 500 MPa, lo que es suficiente para soportar la presión de formaciones superficiales. Al mismo tiempo, su costo es relativamente bajo y es más adecuado para algunas perforaciones de cimientos de edificios pequeños o proyectos de exploración geológica superficial.

2. Perforación media (profundidad de 500 a 2000 metros)
A medida que aumenta la profundidad de perforación, la presión de formación y la fricción también aumentan en consecuencia. En este momento, se requiere una tubería de perforación con mayor resistencia, como una tubería de perforación de acero aleado. El límite elástico de una tubería de perforación de acero aleado puede alcanzar aproximadamente 700-900 MPa. Este tipo de tubería de perforación puede resistir eficazmente la presión lateral de la formación y evitar que la tubería de perforación se doble o rompa durante la perforación. Se utiliza a menudo en la exploración de petróleo y gas en la capa media o en la perforación de minas de tamaño medio.

3. Perforación profunda (profundidad superior a 2000 metros)
Para la perforación ultraprofunda, la tubería de perforación tiene que soportar una enorme presión y tensión. Es necesario utilizar tuberías de perforación de alta resistencia y alta tenacidad. Por ejemplo, algunas tuberías de perforación hechas de acero de aleación especial tienen un límite elástico de más de 1000 MPa. Además, este tipo de tubería de perforación también debe tener una buena resistencia a la fatiga, porque en el proceso de perforación profunda a largo plazo, la tubería de perforación estará sujeta a innumerables ciclos de tracción y torsión. En proyectos como la perforación de petróleo en aguas profundas o la perforación de pozos geotérmicos ultraprofundos, esta tubería de perforación de alto rendimiento es indispensable.

Preste atención al tamaño y peso de la tubería de perforación
1. Perforación poco profunda
Se pueden utilizar tuberías de perforación de tamaño pequeño para la perforación poco profunda, como tuberías de perforación con un diámetro exterior de 50-73 mm. El tamaño más pequeño hace que la tubería de perforación sea más liviana y fácil de operar y transportar. Al mismo tiempo, al perforar en formaciones poco profundas, la fuerza de elevación y el torque requeridos de las tuberías de perforación más livianas son relativamente pequeños, y el equipo de perforación general puede cumplir con los requisitos. Por ejemplo, en la perforación de algunos pozos de riego agrícola, esta tubería de perforación de tamaño pequeño puede completar la tarea de manera eficiente.

2. Perforación media
Cuando la profundidad de perforación aumenta hasta cierto punto, el tamaño de la tubería de perforación debe aumentarse adecuadamente para garantizar su estabilidad y resistencia. Por lo general, las tuberías de perforación con un diámetro exterior de 73-127 mm son más adecuadas. Estas tuberías de perforación son moderadamente pesadas y pueden proporcionar suficiente presión de perforación sin colocar demasiada carga en el equipo de perforación. Además, un tamaño razonable puede garantizar que haya suficiente espacio dentro de la tubería de perforación para la circulación del fluido de perforación, lo cual es esencial para enfriar la broca y transportar los recortes. En la perforación de pozos de petróleo de capa media o pozos de agua de profundidad media, un tamaño de tubería de perforación de este tipo es una opción común.

3. Perforación profunda
Para la perforación profunda, son necesarias tuberías de perforación de gran tamaño. Los tubos de perforación con un diámetro exterior de 127-219 mm pueden soportar la enorme presión de las formaciones profundas. Sin embargo, los tubos de perforación de gran tamaño también significan un mayor peso, lo que requiere que el equipo de perforación tenga una mayor capacidad de elevación. Al seleccionar el tamaño del tubo de perforación, también se debe considerar la distribución del peso de toda la sarta de perforación para garantizar la estabilidad del proceso de perforación. En la perforación de petróleo en aguas profundas y otros proyectos con mayor profundidad, la inestabilidad de la sarta de perforación se puede evitar de manera efectiva seleccionando razonablemente el tamaño y el peso del tubo de perforación.

Considere el método de conexión y sellado del tubo de perforación
1. Perforación poco profunda
En la perforación poco profunda, un tubo de perforación de conexión roscada simple generalmente puede cumplir con los requisitos. Este método de conexión es fácil de operar y la estanqueidad de la conexión también puede garantizar que el fluido de perforación no se escape en grandes cantidades bajo la presión de la formación poco profunda. Por ejemplo, el tubo de perforación de conexión roscada triangular común se usa ampliamente en algunas perforaciones de ingeniería geotécnica poco profundas.

2. Perforación media
Con el aumento de la profundidad y la presión de perforación, se requiere un método de conexión con mejor sellado y mayor resistencia de conexión. Por ejemplo, se utiliza una conexión de rosca trapezoidal o una junta con una estructura de sellado especial. Estos métodos de conexión pueden prevenir eficazmente la fuga de fluido de perforación bajo alta presión y también garantizar que la tubería de perforación no se desconecte bajo un gran par y tensión. En la perforación de capa intermedia de petróleo y gas, este método de conexión de alto rendimiento es muy importante para garantizar el progreso sin problemas de las operaciones de perforación.

3. Perforación profunda
Para la perforación profunda, el método de conexión y sellado de la tubería de perforación son cruciales. Por lo general, se utilizan juntas con múltiples estructuras de sellado, como una combinación de sellos de metal a metal y sellos elásticos. Esta unión puede garantizar la circulación efectiva del fluido de perforación y la conexión confiable de la tubería de perforación en el entorno de formación profunda de alta temperatura y alta presión. Por ejemplo, en la perforación de pozos geotérmicos ultraprofundos, el entorno de alta temperatura y alta presión impone exigencias extremadamente altas a la conexión y sellado de la tubería de perforación. Solo mediante el uso de tecnologías avanzadas de sellado y conexión se puede garantizar el éxito de la perforación.