Tubería de revestimiento de petróleo: J55 vs. K55

La tubería de revestimiento es fundamental para las operaciones de pozos petroleros. Debido a las variables condiciones geológicas, las tensiones en el fondo del pozo son complejas, con tensiones de tracción, compresión, flexión y torsión que actúan sobre la tubería. Esto impone altas exigencias a la calidad de la tubería. Cualquier daño a la tubería, por cualquier motivo, puede provocar una reducción de la producción o incluso la pérdida de todo el pozo. En entornos corrosivos, la tubería de revestimiento también debe ser resistente a la corrosión. En zonas con condiciones geológicas complejas, también debe ser resistente al colapso.

Por lo tanto, seleccionar el grado de acero adecuado es crucial para garantizar la operación segura, eficiente y a largo plazo de los pozos petroleros. La tubería de revestimiento se puede clasificar según la resistencia del acero, incluyendo J55, K55, N80, L80, C90, T95, P110, Q125 y V150. El grado de acero utilizado varía según las condiciones y la profundidad del pozo. J55 y K55 son los más comunes, así que ¿cuáles son las diferencias entre ellos?

Grado J55
El J55 es uno de los grados más utilizados para tuberías de revestimiento y producción de petróleo. Ofrece una resistencia media y buena tenacidad, lo que lo hace ideal para pozos poco profundos, incluyendo pozos de petróleo, gas y agua. Sin embargo, este material es menos adecuado para la exploración de pozos profundos debido a su baja resistencia a altas presiones y temperaturas.

Grado K55
Las tuberías de revestimiento y producción de petróleo de grado K55 son más resistentes que las del J55, manteniendo una buena tenacidad. Las tuberías de revestimiento y producción de K55 pueden soportar presiones y temperaturas de pozos profundos, lo que las hace adecuadas para pozos de petróleo, gas y agua.

Resumen de tuberías de revestimiento API J55 y K55 (Especificaciones, Masa, Espesor de Pared, Grado de Acero y Acabados de Extremo Correspondientes)

Tamaño		OD /mm	Peso kg/m	WT t/mm	Conexión
					J55 K55
1	2
1	2	3	4	5	7
4-1/2 4-1/2 4-1/2 4-1/2 4-1/2	9.50 10.50 11.60 13.50 15.10	114.30 114.30 114.30 114.30 114.30	14.38 15.73 17.38 19.87 22.69	5.21 5.69 6.35 7.37 8.56	PS PSB PSLB - -
5 5 5 5 5 5 5	11.50 13.00 15.00 18.00 21.40 23.20 24.10	127.00 127.00 127.00 127.00 127.00 127.00 127.00	17.19 19.69 22.69 26.19 32.13 34.76 36.15	5.59 6.43 7.52 9.19 11.10 12.14 12.70	PS PSLB PSLB - - - -
5-1/2 5-1/2 5-1/2 5-1/2 5-1/2 5-1/2 5-1/2 5-1/2 5-1/2 5-1/2 5-1/2 5-1/2	14.00 15.50 17.00 20.00 23.00 26.80 29.70 32.60 35.30 38.00 40.50 43.10	139.70 139.70 139.70 139.70 139.70 139.70 139.70 139.70 139.70 139.70 139.70 139.70	20.91 23.48 25.72 30.05 34.05 40.15 44.47 48.74 52.80 56.82 60.64 64.41	6.20 6.98 7.72 9.17 10.54 12.70 14.27 15.88 17.45 19.05 20.62 22.22	PS PSLB PSLB - - - - - - - - -
6-5/8 6-5/8 6-5/8 6-5/8	20.00 24.00 28.00 32.00	168.28 168.28 168.28 168.28	29.76 35.72 41.67 47.62	7.32 8.94 10.59 12.06	- - - -
7 7 7 7 7 7 7	17.00 20.00 23.00 26.00 29.00 32.00 35.00	177.80 177.80 177.80 177.80 177.80 177.80 177.80	25.60 29.91 34.67 39.14 43.60 47.92 52.09	5.87 6.91 8.05 9.19 10.36 11.51 12.65	- PS PSLB PSLB - - -
7 7 7 7 7 7	38.00 42.70 46.40 50.10 53.60 57.10	177.80 177.80 177.80 177.80 177.80 177.80	56.10 63.84 69.35 74.85 80.21 85.42	13.72 15.88 17.45 19.05 20.62 22.22	- - - - - -
7-5/8 7-5/8 7-5/8 7-5/8 7-5/8 7-5/8 7-5/8 7-5/8 7-5/8 7-5/8	24.00 26.40 29.70 33.70 39.00 42.80 45.30 47.10 51.20 55.30	193.68 193.68 193.68 193.68 193.68 193.68 193.68 193.68 193.68 193.68	35.72 39.29 44.20 50.15 58.04 63.69 67.41 70.09 76.19 82.30	7.62 8.33 9.52 10.92 12.70 14.27 15.11 15.88 17.45 19.05	- PSLB - - - - - - - -
7-3/4	46.10	196.85	68.60	15.11	-
8-5/8 8-5/8 8-5/8 8-5/8 8-5/8 8-5/8 8-5/8	24.00 28.00 32.00 36.00 40.00 44.00 49.00	219.08 219.08 219.08 219.08 219.08 219.08 219.08	35.72 41.67 47.62 53.57 59.53 65.48 72.92	6.71 7.72 8.94 10.16 11.43 12.70 14.15	PS - PSLB PSLB - - -
9-5/8 9-5/8 9-5/8 9-5/8 9-5/8 9-5/8 9-5/8 9-5/8 9-5/8 9-5/8 9-5/8	32.30 36.00 40.00 43.50 47.00 53.50 58.40 59.40 64.90 70.30 75.60	244.48 244.48 244.48 244.48 244.48 244.48 244.48 244.48 244.48 244.48 244.48	48.07 53.57 59.53 64.73 69.94 79.62 86.91 88.40 96.58 104.62 112.50	7.92 8.94 10.03 11.05 11.99 13.84 15.11 15.47 17.07 18.64 20.24	- PSLB PSLB - - - - - - - -
10-3/4 10-3/4 10-3/4 10-3/4 10-3/4 10-3/4 10-3/4	32.75 40.50 45.50 51.00 55.50 60.70 65.70	273.05 273.05 273.05 273.05 273.05 273.05 273.05	48.74 60.27 67.71 75.90 82.59 90.33 97.77	7.09 8.89 10.16 11.43 12.57 13.84 15.11	- PSB PSB PSB PSB - -
10-3/4 10-3/4 10-3/4	73.20 79.20 85.30	273.05 273.05 273.05	108.93 117.86 126.94	17.07 18.64 20.24	- - -
11-3/4 11-3/4 11-3/4 11-3/4 11-3/4 11-3/4	42.00 47.00 54.00 60.00 65.00 71.00	298.45 298.45 298.45 298.45 298.45 298.45	62.50 69.94 80.36 89.29 96.73 105.66	8.46 9.53 11.05 12.42 13.56 14.78	PSB PSB PSB PSB - -
13-3/8 13-3/8 13-3/8 13-3/8 13-3/8	48.00 54.50 61.00 68.00 72.00	339.72 339.72 339.72 339.72 339.72	71.43 81.10 90.78 101.19 107.15	8.38 9.65 10.92 12.19 13.06	- PSB PSB PSB -
16 16 16 16	65.00 75.00 84.00 109.00	406.40 406.40 406.40 406.40	96.73 111.61 125.01 162.21	9.53 11.13 12.57 16.66	- PSB PSB P
18-5/8	87.50	473.08	130.21	11.05	PSB
20 20 20	94.00 106.50 133.00	508.00 508.00 508.00	139.89 158.49 197.93	11.13 12.70 16.13	PSLB PSLB PSLB
Notas: P: Extremo Liso; S: Rosca Redonda Corta; L: Rosca Redonda Larga; B: Rosca Trapezoidal; Línea Polar
a: La masa nominal por unidad de longitud (columna 4) mostrada es solo de referencia. b: Los aceros al cromo martensítico (L80-9Cr y 13Cr) tienen densidades diferentes a las de los aceros al carbono. Las masas mostradas no son valores exactos para los aceros al cromo martensítico. Se puede utilizar un factor de corrección de masa de 0,989. c. Para tuberías de revestimiento con roscas S, L o B, se permiten espesores de pared intermedios de acuerdo con las Secciones 5.2.3 y 8.2 de esta norma y los requisitos de API 5B.

Requisitos de la norma para tuberías de revestimiento y producción de petróleo API 5CT: J55 vs. K55
1. Tratamiento térmico (diferencia entre PSL2 y PSL1)
Requisitos de PSL1: J55 y K55 reciben el mismo tratamiento (pueden entregarse laminados).
Requisitos de PSL2: Las tuberías de revestimiento J55 y K55 deben normalizarse o normalizarse y revenerse completamente. Si se espesan, normalizarse o normalizarse y revenerarse después del espesamiento.

2. Enderezamiento (sin diferencia)

3. Composición química (sin diferencia en el control)

4. Ensayo de tracción (la resistencia mínima a la tracción varía)
J55: Límite elástico 379 MPa-552 MPa; resistencia a la tracción ≥ 517 MPa;
K55: Límite elástico 379 MPa-552 MPa; resistencia a la tracción ≥ 655 MPa;
Debido a la diferencia en la resistencia a la tracción, el alargamiento mínimo requerido para J55 es del 19 % y para K55 es del 15 %.

5. Ensayo de impacto (diferencia entre PSL2 y PSL1)
Cuerpo de la tubería: PSL1 J55 y K55 no tienen requisitos;
PSL2 J55 y K55 requieren una energía de impacto transversal mínima de 20 J para muestras de tamaño completo y una energía de impacto longitudinal mínima de 27 J para muestras de tamaño completo.
Acoplamientos: La prueba de impacto es obligatoria para J55 y K55, con una energía de impacto transversal mínima de 20 J para muestras de tamaño completo y una energía de impacto longitudinal mínima de 27 J para muestras de tamaño completo.

6. Prueba hidrostática (sin diferencia)

7. Detección del espesor de pared (PSL2 y PSL1 son diferentes)
PSL1: No se requiere cobertura de medición para el espesor de pared de J55 y K55.
PSL2: La medición y el registro del espesor de pared de J55 y K55 deben realizarse en toda su longitud, y la superficie cubierta por el sistema de detección automática debe ser preferiblemente del 25 %.

8. Pruebas no destructivas (PSL2 y PSL1 son diferentes)
PSL1: No existe un requisito obligatorio para las pruebas no destructivas de las tuberías de revestimiento de acero de los grados J55 y K55.
PSL2: Todas las tuberías de revestimiento de los grados J55 y K55 deben inspeccionarse mediante uno o más de los métodos especificados en la norma 10.15.5 para detectar defectos longitudinales en las superficies exterior e interior de la tubería de acero que admita la L4 horizontal.

9. Identificación (diferentes bandas de color)
El cuerpo de la tubería de acero de grado J55 se rocía con una banda verde brillante, el acoplamiento se rocía con verde brillante y se le añade una banda blanca.
El cuerpo de la tubería de acero de grado K55 se rocía con dos bandas verde brillante, el acoplamiento se rocía con verde brillante y no se añade ninguna banda de color.

Resumen
La tubería de revestimiento para petróleo es un equipo indispensable en la industria petrolera. Su función principal es proteger la tubería de petróleo y la tubería de perforación en el pozo petrolero. La tubería de revestimiento para petróleo de acero J55 presenta menor resistencia y es adecuada para pozos de menor profundidad y fondos más estables. Debido a su precio relativamente bajo, se utiliza a menudo en pozos de exploración inicial y pozos de prueba. La tubería de revestimiento para petróleo de acero K55 presenta una resistencia ligeramente superior a la del J55 y una mejor resistencia a la corrosión, lo que la hace adecuada para fondos más estables. En comparación con el J55, el K55 presenta mayor resistencia a la tracción y a la corrosión, lo que la hace más adecuada para operaciones en pozos profundos.