petroleo
Páginas: 7 (1657 palabras)
Publicado: 7 de agosto de 2014
REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA
MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA DEFENSA
UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL POLITÉCNICA
DE LAS FUERZAS ARMADAS BOLIVARIANAS
SAN TOMÉ-NÚCLEO ANZOÁTEGUI
CATEDRA: INGENIERIA DE PERFORACION
PROFESOR:
JERRY MARTINEZ
BACHILLERES:
YESIMAR RINCONES C.I.:25.015.505
MAGDALENA MORALENA C.I.: 19.130.125
JOSE SUNIAGA C.I.:
N01- 5S ING.DEPETROLEO
SAN TOMÉ, 06 DE JUNIO DEL 2014
DISEÑO DE REVESTIDORES
DISEÑO POR COLAPSO
Se llama colapso a la posibilidad de que la tubería falle por exceso de presión externa.
Existen cuatro tipos distintos de colapso, dependiendo básicamente de la relación entre diámetro y espesor (D/t) de la tubería:
Por fluencia
Colapso plástico
De transición
Colapso elástico
En esta figura se representanlas presiones de colapso según cada una de los modos, como función de las relación D/t para un revestidor de 9 5/8” N-80
Colapso por fluencia
El colapso por fluencia se refiere a la presión externa que causaría que el material de la parte interna del tubo alcance fluencia. No es por lo tanto un aplastamiento del tubo.
La fórmula de colapso por fluencia es:
El colapso por fluenciasolo ocurre cuando el tubo es suficientemente grueso. Es decir, cuando la relación diámetro a espesor (D/t) tiene un valor suficientemente bajo.
La fórmula para calcular el valor crítico para (D/t) para colapso por fluencia es:
Donde las letras A, B y C son:
Colapso plástico
El colapso plástico se refiere a la presión externa que causaría que el tubo efectivamente colapse.
Lafórmula para el colapso plástico es empírica y se obtuvo de más de 2.000 ensayos con tubos de diferentes diámetros y resistencias:
Esta fórmula está deducida en base a una probabilidad de falla de 0,5% (5 fallas en 1.000).
El rango de validez de la fórmula para el colapso plástico es:
Donde las letras F y G son:
Colapso elástico
El colapso elástico está deducido en base a unaformulación teórica, ajustando luego los resultados a valores experimentales (el valor adoptado fue el 71,25% del cálculo teórico):
Como las fórmulas para colapsos plástico y elástico daban resultados que no se cruzan, hubo necesidad de crear una fórmula intermedia, llamada colapso de transición:
El rango de validez de la fórmula para el colapso de transición es:
Por otra parte, lapresencia de una carga axial afecta la resistencia al colapso de una tubería.
API ha tomado en cuenta eso a través de un cambio en la resistencia nominal del tubo:
donde Rpa es la resistencia de fluencia ajustada
sa el esfuerzo axial
La resistencia al colapso de las conexiones se considera siempre superior a la de la tubería.
DISEÑO POR ESTALLIDO (cedencia interna)
Se llama cedenciainterna o estallido a la posibilidad de que la tubería falle por exceso de presión interna.
La presión interna que podría causar la fluencia del material del tubo se calcula por la fórmula:
El factor 0,875 proviene de las posibles variaciones en el espesor de pared del tubo (12,5%). Si se tiene tubería con toleracias más estrechas, se puede aumentar ese valor.
A pesar de que unapresión externa de respaldo afecta también la resistencia al estallido, no se calcula una presión equivalente como en el caso de colapso.
Así pues, la presión a considerar es simplemente la diferencia entre la externa y la interna.
Pe = Pi - Po
donde Pe es la presión equivalente
Po la presión externa
Pi la presión interna
La resistencia a la cedencia interna de las conexiones API:Buttress, STC y LTC es menor que la de la tubería y se calcula por la siguiente fórmula:
donde Rpc resistencia a la fluencia del
material del acoplamiento
W Diámetro externo del acoplamiento
d1 Diámetro de la raíz de la rosca
Es importante resaltar que la ecuación anterior no indica nada en relación a la resistencia a la fuga por presión interna de las conexiones API: Buttress,...
MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA DEFENSA
UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL POLITÉCNICA
DE LAS FUERZAS ARMADAS BOLIVARIANAS
SAN TOMÉ-NÚCLEO ANZOÁTEGUI
CATEDRA: INGENIERIA DE PERFORACION
PROFESOR:
JERRY MARTINEZ
BACHILLERES:
YESIMAR RINCONES C.I.:25.015.505
MAGDALENA MORALENA C.I.: 19.130.125
JOSE SUNIAGA C.I.:
N01- 5S ING.DEPETROLEO
SAN TOMÉ, 06 DE JUNIO DEL 2014
DISEÑO DE REVESTIDORES
DISEÑO POR COLAPSO
Se llama colapso a la posibilidad de que la tubería falle por exceso de presión externa.
Existen cuatro tipos distintos de colapso, dependiendo básicamente de la relación entre diámetro y espesor (D/t) de la tubería:
Por fluencia
Colapso plástico
De transición
Colapso elástico
En esta figura se representanlas presiones de colapso según cada una de los modos, como función de las relación D/t para un revestidor de 9 5/8” N-80
Colapso por fluencia
El colapso por fluencia se refiere a la presión externa que causaría que el material de la parte interna del tubo alcance fluencia. No es por lo tanto un aplastamiento del tubo.
La fórmula de colapso por fluencia es:
El colapso por fluenciasolo ocurre cuando el tubo es suficientemente grueso. Es decir, cuando la relación diámetro a espesor (D/t) tiene un valor suficientemente bajo.
La fórmula para calcular el valor crítico para (D/t) para colapso por fluencia es:
Donde las letras A, B y C son:
Colapso plástico
El colapso plástico se refiere a la presión externa que causaría que el tubo efectivamente colapse.
Lafórmula para el colapso plástico es empírica y se obtuvo de más de 2.000 ensayos con tubos de diferentes diámetros y resistencias:
Esta fórmula está deducida en base a una probabilidad de falla de 0,5% (5 fallas en 1.000).
El rango de validez de la fórmula para el colapso plástico es:
Donde las letras F y G son:
Colapso elástico
El colapso elástico está deducido en base a unaformulación teórica, ajustando luego los resultados a valores experimentales (el valor adoptado fue el 71,25% del cálculo teórico):
Como las fórmulas para colapsos plástico y elástico daban resultados que no se cruzan, hubo necesidad de crear una fórmula intermedia, llamada colapso de transición:
El rango de validez de la fórmula para el colapso de transición es:
Por otra parte, lapresencia de una carga axial afecta la resistencia al colapso de una tubería.
API ha tomado en cuenta eso a través de un cambio en la resistencia nominal del tubo:
donde Rpa es la resistencia de fluencia ajustada
sa el esfuerzo axial
La resistencia al colapso de las conexiones se considera siempre superior a la de la tubería.
DISEÑO POR ESTALLIDO (cedencia interna)
Se llama cedenciainterna o estallido a la posibilidad de que la tubería falle por exceso de presión interna.
La presión interna que podría causar la fluencia del material del tubo se calcula por la fórmula:
El factor 0,875 proviene de las posibles variaciones en el espesor de pared del tubo (12,5%). Si se tiene tubería con toleracias más estrechas, se puede aumentar ese valor.
A pesar de que unapresión externa de respaldo afecta también la resistencia al estallido, no se calcula una presión equivalente como en el caso de colapso.
Así pues, la presión a considerar es simplemente la diferencia entre la externa y la interna.
Pe = Pi - Po
donde Pe es la presión equivalente
Po la presión externa
Pi la presión interna
La resistencia a la cedencia interna de las conexiones API:Buttress, STC y LTC es menor que la de la tubería y se calcula por la siguiente fórmula:
donde Rpc resistencia a la fluencia del
material del acoplamiento
W Diámetro externo del acoplamiento
d1 Diámetro de la raíz de la rosca
Es importante resaltar que la ecuación anterior no indica nada en relación a la resistencia a la fuga por presión interna de las conexiones API: Buttress,...
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