Productos tubulares para campos petrolíferos (OCTG)
Productos tubulares para campos petroleros (OCTG) es una familia de productos laminados sin costura que consiste en tubería de perforación, revestimiento y tubería sometidos a condiciones de carga de acuerdo con su aplicación específica. (consulte la Figura 1 para ver un esquema de un pozo profundo):
El Tubería de perforación Es un tubo pesado sin costura que hace girar la broca y hace circular el fluido de perforación. Los segmentos de tubería de 30 pies (9 m) de largo se acoplan con juntas de herramientas. La tubería de perforación se somete simultáneamente a un alto torque durante la perforación, tensión axial debido a su peso muerto y presión interna debido a la purga del fluido de perforación. Además, a estos patrones de carga básicos se les pueden superponer cargas de flexión alternas debido a perforaciones no verticales o desviadas.
tubo de revestimiento recubre el pozo. Está sujeto a tensión axial por su peso muerto, presión interna por purga de fluido y presión externa por las formaciones rocosas circundantes. La carcasa está particularmente expuesta a la tensión axial y la presión interna por la emulsión de petróleo o gas bombeada.
La tubería es una tubería a través de la cual se transporta el petróleo o el gas desde el pozo. Los segmentos de tubería generalmente tienen alrededor de 30 pies [9 m] de largo con una conexión roscada en cada extremo.
La resistencia a la corrosión en condiciones de servicio amargas es una característica muy importante de los OCTG, especialmente para carcasas y tuberías.
Los procesos típicos de fabricación de OCTG incluyen (todos los rangos dimensionales son aproximados)
Proceso de laminación con mandril continuo y proceso de banco de empuje para tamaños entre 21 y 178 mm de diámetro exterior.
Laminador de enchufes para tamaños entre 140 y 406 mm de diámetro exterior.
Perforación con rodillo transversal y laminado en peregrino para tamaños entre 250 y 660 mm de diámetro exterior.
Estos procesos normalmente no permiten el procesamiento termomecánico habitual para los productos de tiras y placas utilizados para el tubo soldado. Por lo tanto, se deben producir tubos sin costura de alta resistencia aumentando el contenido de aleación en combinación con un tratamiento térmico adecuado, como enfriamiento y revenido.
Figura 1. Esquema de una terminación de pozo profundo
Cumplir con el requisito fundamental de una microestructura totalmente martensítica incluso con un gran espesor de pared de tubería requiere una buena templabilidad. Cr y Mn son los principales elementos de aleación utilizados para producir una buena templabilidad en acero tratable térmicamente convencional. Sin embargo, el requisito de una buena resistencia al agrietamiento por tensión por sulfuro (SSC) limita su uso. El Mn tiende a segregarse durante la colada continua y puede formar grandes inclusiones de MnS que reducen la resistencia al agrietamiento inducido por hidrógeno (HIC). Niveles más altos de Cr pueden conducir a la formación de precipitados de Cr7C3 con morfología en forma de placa gruesa, que actúan como recolectores de hidrógeno e iniciadores de grietas. La aleación con molibdeno puede superar las limitaciones de la aleación con Mn y Cr. El Mo es un endurecedor mucho más fuerte que el Mn y el Cr, por lo que puede recuperar fácilmente el efecto de una cantidad reducida de estos elementos.
Tradicionalmente, los grados OCTG eran aceros al carbono-manganeso (hasta el nivel de resistencia de 55 ksi) o grados que contenían Mo hasta 0,4% Mo. En los últimos años, la perforación de pozos profundos y los yacimientos que contienen contaminantes que causan ataques corrosivos han creado una fuerte demanda. para materiales de mayor resistencia resistentes a la fragilización por hidrógeno y SCC. La martensita altamente templada es la estructura más resistente al SSC en niveles de resistencia más altos, y 0.75% es la concentración de Mo que produce la combinación óptima de límite elástico y resistencia al SSC.
