| Classe | Condição | Descrição | Espessura de Parede Restante |
|---|---|---|---|
| Nova (N) | Tubo de perfuração novo | Tubo completamente novo, nunca utilizado | 100% |
| Premium (P) | Tubo de perfuração levemente usado | Tubo em excelente estado, com pouco ou nenhum desgaste | >80% |
| C | Tubo de perfuração usado | Tubo bastante utilizado, adequado para cenários de perfuração menos exigentes | <70% |
O corpo de um tubo de perfuração é fabricado de acordo com especificações estabelecidas pelo Instituto Americano de Petróleo (API, na sigla em inglês). Seguir a tabela de classificação de tubos de perfuração e os padrões especificados é essencial para manter a eficiência da perfuração e minimizar o risco de falhas, o que poderia resultar em graves problemas de segurança e tempo improdutivo.
A Especificação 5D da API define os padrões e requisitos para a fabricação, inspeção e classificação de tubos de perfuração. Os tubos de aço de liga podem ser classificados em diversos aspectos conforme a API Spec 5D, os quais discutiremos a seguir. Continue lendo para saber mais!
Função do Tubo de Perfuração
O tubo de perfuração é um dos equipamentos mais importantes utilizados no campo petrolífero para extrair petróleo e gás, desempenhando um papel crucial no processo de perfuração como parte central da coluna de perfuração.
O tubo de aço sem costura opera em condições extremas, como altas temperaturas e ambientes corrosivos, suportando cargas severas enquanto mantém sua forma e integridade.
Este tubo oco de aço transmite o torque recebido da coluna de perfuração e faz a broca girar para penetrar a superfície.
Ele também circula o fluido de perfuração no poço e pelo anular do poço. O fluido de perfuração flui através do tubo de perfuração até a broca no fundo do poço, separando os fragmentos de rocha e os transportando até a superfície, além de resfriar e lubrificar a broca.
Como o tubo de perfuração deve operar em ambientes extremos e suportar pressões e tensões significativas, o risco de falha está sempre presente. Isso significa que seguir as classificações da API é indispensável para minimizar o risco de falhas inesperadas e garantir a segurança e eficiência no campo.
As classificações dos tubos de perfuração são fundamentais para escolher o tipo certo de tubo adequado às condições e necessidades específicas da perfuração, incluindo o tipo, classe apropriada, grau do material e faixa de comprimento.
Tipos de Tubos de Perfuração
Um tubo de perfuração pode ser categorizado como tubo padrão ou tubo de perfuração de peso pesado.
Nosso tubo de perfuração de peso pesado para venda tem paredes mais grossas e o dobro de espessura, com maior peso e resistência à torção do que o tubo padrão.
Ele é colocado como uma transição entre o colar de perfuração e o tubo padrão para minimizar a concentração de tensão entre esses dois componentes. Além disso, ele adiciona peso à coluna de perfuração enquanto oferece mais estabilidade durante operações de perfuração desafiadoras. Isso ajuda a broca a cortar melhor a formação rochosa e reduz as chances de falha por fadiga da coluna de perfuração, mesmo quando submetida a pressões extremas.
Classes de Tubos de Perfuração
Como o tubo de perfuração está exposto a condições adversas no campo petrolífero, inspeções periódicas são essenciais para manter sua integridade estrutural e a segurança do pessoal da plataforma.
Durante a manutenção e inspeção, as classes de tubos de perfuração são a principal forma de classificar a condição geral do tubo, incluindo corrosão, desgaste e quaisquer defeitos que tenha sofrido. Basicamente, medir a espessura da parede ou o diâmetro externo determina a classe específica de um tubo, já que a espessura da parede erode gradualmente com o uso.
Com base nos resultados da inspeção, os tubos de perfuração API podem ser classificados nas três categorias abaixo, que definem sua qualidade conforme a espessura da parede restante:
Classe 1 (Nova Classe)
Um tubo de perfuração classe 1 é completamente novo e nunca foi usado em um poço petrolífero. Está em excelente estado, pois não sofreu desgaste ou danos, sendo o tubo mais robusto e de maior qualidade em sua condição original.
Classe Premium (P)
Um tubo de perfuração premium está quase como novo e apresentou desgaste mínimo ou nenhum desgaste. Sua espessura de parede restante é de pelo menos 80% da espessura de um tubo novo. Os tubos premium são os mais comuns na indústria de petróleo e gás atualmente, devido à sua confiabilidade e custo-benefício.
Classe C
Um tubo de perfuração classe C sofreu desgaste significativo. Suas paredes são mais finas, com espessura inferior a 70% da espessura original. Essa classe pode ser subdividida em C1, C2 e C3, dependendo de sua condição física. O diâmetro externo se reduziu tanto que o tubo já está no fim de sua vida útil ou próximo disso.
Este tipo de tubo é adequado para operações de perfuração menos exigentes, onde não se requer grande resistência.
Graus de Material dos Tubos de Perfuração
| Grau de Material | Resistência ao Escoamento (psi) | Resistência à Tração (psi) |
|---|---|---|
| E-75 | 75000-105000 | 100000 |
| X-95 | 95000-125000 | 105000 |
| G-105 | 105000-135000 | 115000 |
| S-135 | 135000-165000 | 145000 |
Os tubos de perfuração geralmente são feitos de aço de alta resistência e podem ser classificados com base no tipo de aço usado em sua fabricação, o que define sua resistência. Os quatro graus API incluem E75, X95, G105 e S135.
Cada grau apresenta uma resistência ao escoamento e à tração diferentes, indicando sua capacidade de suportar as tensões máximas de perfuração antes de deformar ou romper. Esses graus podem ser categorizados como de baixa e alta resistência.
Baixa Resistência
Um tubo de perfuração grau E é feito principalmente de aço carbono e tem uma resistência ao escoamento relativamente baixa de 75000-105000 psi e uma resistência à tração de 100000 psi. Ele oferece boa durabilidade ao suportar cargas moderadas e é adequado para poços de perfuração de profundidade média, de até 15.000 pés.
Alta Resistência
Os graus X, G e S são tubos de alta resistência, feitos de aço de liga. X-95 tem uma resistência ao escoamento mínima de 95000-125000 psi e resistência à tração de 105000 psi. G-105 apresenta resistência ao escoamento de 105000-135000 psi e resistência à tração de 115000 psi. Finalmente, S-135 é o grau mais resistente, com resistência ao escoamento de 135000-165000 psi e resistência à tração de 145000 psi.
Os graus G e S são utilizados em operações de perfuração mais exigentes, como perfuração horizontal e direcional.
Quanto maior o grau do tubo de perfuração, maior a resistência e a dureza, sendo adequado para operações de perfuração mais desafiadoras e a maiores profundidades. Eles oferecem mais resistência a tensões extremas, além de excelente durabilidade e resistência a fraturas.
Faixas de Comprimento dos Tubos de Perfuração
| Faixa | Comprimento (pés) |
|---|---|
| Faixa 1 | 18-22 |
| Faixa 2 | 27-30 |
| Faixa 3 | 38-45 |
Os tubos de perfuração variam em comprimento conforme as necessidades de perfuração. A profundidade do poço determina a faixa de comprimento a ser usada. As três principais faixas de comprimento dos tubos de perfuração API são:
Faixa 1
Um tubo de perfuração faixa 1 é o mais curto, com comprimento entre 18-22 pés, sendo frequentemente utilizado em poços de petróleo rasos.
Faixa 2
A faixa 2 é o comprimento padrão dos tubos de perfuração, com 27-30 pés. Este é o tipo mais comum na indústria de petróleo devido à sua versatilidade.
Faixa 3
Um tubo de aço faixa 3 é raramente utilizado e tem o menor número de juntas de ferramentas devido ao seu maior comprimento. Esse tipo de tubo mede entre 38-45 pés e é utilizado para perfurações em águas profundas.
O comprimento maior significa que tem menos juntas de ferramentas nas extremidades para conectar diferentes seções. A desvantagem de um tubo de aço faixa 3 é que ele se desgasta mais rápido devido à maior carga e tensão em cada junta de ferramenta, o que reduz sua vida útil.
Métodos de Fabricação de Tubos de Perfuração
Dependendo do tipo de solda, existem três métodos principais de fabricação de tubos de perfuração:
Sem Costura
Um tubo de perfuração sem costura é fabricado sem soldas ou emendas e apresenta alta resistência e longevidade, sendo uma escolha viável para ambientes de perfuração severos.
ERW (Soldado por Resistência Elétrica)
O tubo ERW é criado enrolando e soldando bobinas laminadas a quente ou chapas de aço. Ele oferece maior economia, mas é ideal apenas para operações menos desafiadoras.
SAW (Soldado por Arco Submerso)
Um tubo SAW é fabricado soldando placas de aço em forma redonda sob uma camada de fluxo. O tubo SAW é mais robusto e adequado para aplicações de perfuração onde a alta resistência e a durabilidade são primordiais.
Sobre Sophia Oilfield Supply Services
A SOSSUSA é uma distribuidora confiável e líder de produtos e equipamentos de perfuração de alta qualidade, fabricados de acordo com os mais altos padrões da indústria. Há mais de três décadas, oferecemos tubos de perfuração novos e usados para venda, atendendo às diversas necessidades de perfuração de nossos clientes.
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