Hilos de tubería de revestimiento: STC, LTC y BTC
Las tuberías de revestimiento son un componente esencial en el proceso de perforación de petróleo y gas. Proporcionan integridad estructural al pozo y evitan que ingresen fluidos no deseados. Un aspecto fundamental del diseño de las tuberías de revestimiento es la rosca, que desempeña un papel fundamental para unir las tuberías de forma segura y garantizar una conexión sin fugas. Los tres tipos más comunes de roscas de revestimiento son: Acoplamiento de rosca corta (STC), Acoplamiento de rosca larga (LTC), y Acoplamiento roscado de contrafuerte (BTC)Cada tipo de rosca tiene sus propias características de diseño, aplicaciones y características de rendimiento. En este blog, exploraremos estos tipos de rosca, sus ventajas y cómo abordan las necesidades específicas de la industria.
1. Introducción a las roscas de tuberías de revestimiento
Los tubos de revestimiento están roscados en ambos extremos, lo que permite la conexión segura de un tubo a otro. Esto garantiza que la tubería de revestimiento permanezca intacta mientras se baja al pozo. El tipo de rosca utilizado depende de las condiciones específicas del pozo, la profundidad, la presión y las formaciones geológicas encontradas durante el proceso de perforación.
Las roscas de la carcasa están diseñadas para:
- Proporcionar sellos herméticos.
- Soportar altas presiones y cargas.
- Facilitar el maquillaje (montaje) y desmontaje fácil.
- Evite fallas en las tuberías debido a fuerzas de tensión, compresión o torsión.
Echemos un vistazo más de cerca a los tres tipos más comunes de roscas de tuberías de revestimiento: STC, LTC y BTC.
2. Acoplamiento de rosca corta (STC)
Acoplamiento de rosca corta (STC) Es uno de los diseños de rosca más comunes para tuberías de revestimiento, particularmente en pozos poco profundos donde se esperan presiones y fuerzas moderadas.
2.1. Diseño y características
- Longitud de la rosca:Las roscas STC son relativamente cortas, lo que las hace más fáciles de fabricar y ensamblar.
- Perfil del hilo:Las roscas generalmente tienen un diseño cónico, lo que mejora el sellado al apretar la conexión a medida que se aplica torque.
- Diseño de acoplamiento:Las conexiones STC utilizan un acoplamiento para unir dos secciones de tubería de revestimiento. La longitud corta de la rosca significa que el acoplamiento en sí es relativamente corto, lo que reduce el peso total de la tubería de revestimiento.
2.2. Aplicaciones
Los hilos STC se utilizan comúnmente en:
- Pozos poco profundos:Donde las presiones son más bajas y las exigencias sobre la tubería de revestimiento son menos severas.
- Operaciones de perforación de bajo costo:STC es más rentable en comparación con los diseños con roscas más largas debido a una fabricación más sencilla y un montaje más fácil.
- Campos petrolíferos terrestres:Donde las condiciones ambientales son menos extremas.
2.3 Ventajas y desventajas
Ventajas:
- Fácil y rápido de montar.
- Rentable.
- Ligero, reduciendo la carga en el equipo.
Desventajas:
- Capacidad de carga limitada, lo que lo hace inadecuado para pozos más profundos.
- Menor resistencia a altas presiones y condiciones extremas del pozo.
3. Acoplamiento de rosca larga (LTC)
Acoplamiento de rosca larga (LTC) ofrece una conexión más fuerte y segura en comparación con STC, lo que lo hace ideal para pozos más profundos donde existen presiones más altas y condiciones más exigentes.
3.1. Diseño y características
- Longitud de la rosca:Los hilos LTC son significativamente más largos que los STC, lo que proporciona una conexión más robusta.
- Perfil del hilo:Las roscas LTC también cuentan con un diseño cónico, que mejora la capacidad de sellado a medida que se aplica torque.
- Diseño de acoplamiento:El acoplamiento utilizado en las conexiones LTC es más largo, lo que agrega resistencia y mejora la capacidad de la conexión para soportar las cargas mecánicas experimentadas en pozos más profundos.
3.2. Aplicaciones
Los hilos LTC se utilizan normalmente en:
- Pozos de profundidad intermedia:Donde las presiones y fuerzas son moderadas a altas, pero no extremas.
- Perforaciones en tierra y mar adentro:Especialmente en entornos donde la carcasa puede estar sometida a tensiones mecánicas adicionales.
- Operaciones de costo moderado:LTC ofrece un buen equilibrio entre resistencia y rentabilidad.
3.3 Ventajas y desventajas
Ventajas:
- Mayor capacidad de carga en comparación con STC.
- Más adecuado para pozos más profundos y presiones más altas.
- Propiedades de sellado confiables.
Desventajas:
- Más complejo y requiere más tiempo de montaje debido a la mayor longitud de la rosca.
- Un poco más caro que los hilos STC.
4. Acoplamiento roscado de refuerzo (BTC)
Acoplamiento roscado de contrafuerte (BTC) Es el tipo de rosca más fuerte y robusto de los tres, diseñado para entornos extremos, altas presiones y pozos profundos. Las roscas BTC están diseñadas con una superficie más grande para soportar carga, lo que las hace ideales para aplicaciones altamente exigentes.
4.1. Diseño y características
- Perfil del hilo:A diferencia de las roscas STC y LTC, las roscas BTC tienen un perfil cuadrado o casi cuadrado. Este diseño aumenta la superficie de la rosca y distribuye las cargas de manera más eficaz a lo largo de la conexión.
- Longitud de la rosca:Las roscas BTC pueden ser similares en longitud a las roscas LTC, pero el diseño cuadrado mejora significativamente su resistencia y capacidad de carga.
- Diseño de acoplamiento:BTC utiliza acoplamientos grandes que pueden soportar fuerzas extremas y evitar fallas de rosca en el pozo.
4.2. Aplicaciones
Los hilos BTC se utilizan en:
- Pozos profundos y ultraprofundos:Donde las presiones y tensiones mecánicas son extremadamente altas.
- Yacimientos petrolíferos en alta mar:Particularmente en pozos de alta presión y alta temperatura (HPHT).
- Operaciones críticas de perforación:Donde el fallo no es una opción y la carcasa debe soportar condiciones extremas durante largos períodos.
4.3 Ventajas y desventajas
Ventajas:
- Capacidad de carga excepcional.
- Alta resistencia a fuerzas de presión y torsión.
- Adecuado para los entornos de perforación más desafiantes, incluidos los pozos HPHT.
Desventajas:
- Más costoso de fabricar e instalar debido a la complejidad del diseño de la rosca.
- Requiere más tiempo y experiencia para ensamblarlo y desmontarlo.
5. Comparación de subprocesos STC, LTC y BTC
Cada tipo de rosca tiene sus propias ventajas y limitaciones, lo que las hace adecuadas para distintas condiciones y profundidades de pozo. A continuación, se muestra una comparación rápida:
| Característica | STC | LTC | btc |
|---|---|---|---|
| Longitud de la rosca | Corto | Largo | Largo (Perfil Cuadrado) |
| Fortaleza | Bajo a moderado | Moderado a alto | Alto a muy alto |
| Resistencia a la presión | Moderado | Alto | Muy alto |
| Aplicaciones típicas | Pozos poco profundos, baja presión | Pozos de profundidad intermedia | Pozos profundos, entornos HPHT |
| Costo | Bajo | Moderado | Alto |
6. Selección de la rosca de carcasa adecuada para su aplicación
A la hora de elegir un tubo de revestimiento y un tipo de rosca, se deben tener en cuenta varios factores, entre ellos:
- Profundidad del pozo:Los pozos más profundos requieren hilos más fuertes como LTC o BTC.
- Presión y temperatura:Los pozos de alta presión y alta temperatura generalmente exigen la robustez de las roscas BTC.
- Consideraciones de costos:Si bien las roscas STC son más económicas, es posible que no ofrezcan la resistencia y durabilidad necesarias para pozos más profundos o complejos.
- Buen ambienteLos pozos en alta mar o con exigencias ambientales pueden beneficiarse de la mayor resistencia y capacidad de sellado de las roscas LTC o BTC.
7. Conclusión
La elección y las roscas de las tuberías de revestimiento (STC, LTC o BTC) dependen de las demandas específicas del entorno de perforación. Las roscas STC ofrecen una solución rentable para pozos poco profundos, las roscas LTC proporcionan mayor resistencia para aplicaciones de profundidad intermedia y las roscas BTC ofrecen máxima resistencia y durabilidad para pozos profundos y condiciones extremas. Al comprender las diferencias entre estos tipos de roscas, los ingenieros y los equipos de perforación pueden seleccionar la tubería de revestimiento más adecuada para sus proyectos, lo que garantiza la seguridad y la eficiencia de la producción de petróleo y gas.
Ya sea que esté perforando pozos superficiales en tierra o pozos profundos en alta mar, elegir el tipo de rosca correcto es crucial para el éxito a largo plazo de la operación.
FUTURE ENERGY STEEL puede fabricar STC, LTC y BTC de acuerdo con API 5CT; además, nuestra fábrica también puede producir BT-1, BT-2 y BT-3 que pueden sustituir hilos especiales, como New VAM y VAM top. .
