Cables de Acero y Tuberías en la Industria Petrolera

Un cable de acero es un conjunto de alambres de acero o hilos de hierro que forman un cuerpo único como elemento de trabajo. Estos alambres pueden estar enrollados de forma helicoidal en una o más capas, generalmente alrededor de un alambre central, formando los cables espirales. Los cables están normalizados (normas API), en general en los equipos de perforación y terminación se usan cables compuestos por 6 cordones de alambre alrededor de un núcleo.

Núcleos de Cables de Acero

• Fibroso: De cáñamo (material vegetal) que se impregna con lubricante al enrollarse y luego exuda el mismo para proteger de la corrosión al cable.
• Cable de acero: Más resistente, pero menos flexible.

La composición de un cable viene expresada por una notación compuesta de tres cifras, por ejemplo 6×19+1 Seale: La primera indica el número de cordones del cable, la segunda el número de alambres de cada cordón y la tercera el número de almas textiles. La palabra Seale indica una disposición especial de los cordones, que veremos en las clases de arrollamientos. Si el alma del cable es metálica formada por alambres, se sustituye la última cifra por una notación entre paréntesis que indica la composición de dicha alma. Por ejemplo, 6×19+ (7×7+0).

Construcciones Básicas de Hebras

• Capa única: Un solo alambre central y alambres de igual diámetro a su alrededor (Arreglo normal. 6×19+1)
• Alambres de relleno: Dos capas de alambre de igual diámetro alrededor de un alambre central en los valles alambres de relleno de igual número que la capa interior. Ej hebra de 25 alambres1-6-6f-12
• Seale (sellado): 2 capas de alambre (=cantidad) alrededor de una central la 2da en los valles de la 1ra. Sellado con 19 alambres (1-9-9)
• Warrington: Un alambre central y dos capas, en la interior de igual diámetro y la exterior de 2 diámetros (1-6(6+6)
• Disposiciones combinadas: Hebra usando una o más de los arreglos anteriores.

Casing & Tubing: Revestimiento y Producción de Pozos

Casing y Tubing son las cañerías que se bajan para revestir el pozo y son permanentes. Están destinadas a proteger al pozo del desmoronamiento de sus paredes y, con el agregado de cemento entre el año y la formación, para aislar las capas productoras de las capas de agua. Se definen por su diámetro, peso por unidad de longitud en lib/ft, grado de acero y conexión. Los diámetros más usados son 13 3/8”, 9 5/8”, 7”, 5 1⁄2” y 5” (330 mm, 244,48 mm, 177,8 mm, 139,7 mm y 127 mm).

Fe + C = ACERO

Resistencia del Acero

Es la capacidad para soportar carga. Es sinónimo de grado. Ej: N-80

• N: Grado de acero.
• 80: Tiene una resistencia a la fluencia (yield strength). Es la máxima carga que puede soportar un material sin tener deformaciones permanentes. En el régimen elástico de un material.

Tensión: Módulo de Young x deformación σ: E x ε (Ley de Hook).

Tubing o cañerías móviles o de producción, por las cuales se obtiene la producción de hidrocarburo o se inyecta el agua en los proyectos de recuperación secundaria. Se bajan por dentro de las cañerías cementadas hasta las zonas productivas. De acuerdo al tipo de pozo se pueden bajar sin ningún soporte o con una herramienta denominada retenedor o packer que sirve para aislar la entre columna del pozo con la zona productiva. Estos retenedores se emplean en pozos surgentes de gas o de petróleo. Los diámetros más usados son 4 1⁄2”, 4” 3 1⁄2”, 2 7/8” y 2 3/8” (114,3 mm, 101,6 mm, 88,9 mm,73 mm y 60,33 mm). Se dominan con una letra y un número que indican la calidad del acero con que están hechos y el número indica en miles de lib/ft2 de resistencia a la deformación.

Los más comunes en la Cuenca Neuquina son: H 40, N 80, K 55, P 110, B 150, C 95, C 75.

El tubing, al ser una cañería de producción o inyección de agua, sufre deterioros como:

• Corrosión
• Abrasión por sólidos
• Depositación de parafinas
• Incrustaciones de sales (por el agua de formación que tiene alto contenido de sales como cloruros, carbonatos, sulfatos, etc.)
• Rozamiento y rotura por las varillas de bombeo.

Snubbing: Intervención de Pozos Bajo Presión

Snubbing es una máquina hidráulica que, reemplazando o superpuesta a una convencional permite efectuar trabajos bajo presión, o sea sin necesidad de circular y/o ahogar al pozo para controlarlo.

Aplicaciones de la Unidad Snubbing

• Mover tubería desde 2 3/8” hasta 4 1⁄2” bajo presión.
• Extracción de instalaciones de fondo de hasta 7” de diámetro y hasta 3.60 mts de long bajo presión.
• Realizar rotaciones en desbalance utilizando motor de fondo y cabeza rotativa.
• Realizar fracturas a través de la Unidad Snubbing.
• Realizar ensayos de capas con Tpn y Pkr.

Ventajas del Snubbing

• No es necesario ahogar el pozo.
• Recuperación del 100% de producción.
• Ahorro de costos asociados al ahogo.
• Solventar gran parte del costo de reparación con la producción.
• En pozos productores de gas y petróleo no es necesario parar la producción.
• En pozos inyectores no es necesario descomprimirlos para su intervención.
• Posibilidad de montar CT y WL sobre la Unidad Snubbing.