Revestimiento de Pozos

4. REVESTIMIENTO DE POZOS.


A medida que la perforación de un pozo de petróleo o gas progresa, se hace necesario revestir las paredes del hueco abierto con una tubería de acero llamada "casing" o revestimiento. Para ello se bajan al pozo varios tubos conectados entre sí, formando una “sarta de revestimiento”. Dicha sarta se cementa contra las paredes del hueco y queda instalada en formadefinitiva, aún después de abandonar el pozo. El revestimiento, junto con el cemento, cumple seis objetivos fundamentales:

Prevenir la contaminación de estratos superiores como arenas de agua fresca.

Prevenir derrumbes de las paredes del hueco.

Evitar la intercomunicación entre estratos.

Evitar la comunicación de estratos productivos.

Aislar zonas con presiones anormales.

Servirde soporte al equipo de superficie (“well head assembly”) y a otros accesorios cuando es necesario instalar métodos de levantamiento artificial para la producción del pozo.

4.1 ESPECIFICACIÓN DEL REVESTIMIENTO.
Los tubos que componen una sarta de revestimiento se especifican con seis propiedades:

Diámetro externo: Se usan tamaños de 4 a 30 pulgadas, siendo más comunes los de 5, 5-1/2, 6,6-5/8, 7, 9-5/8, 10-3/4, 13-3/8 y 20 pulgadas.

Espesor de la pared del tubo: Está determinado por los diámetros externo e interno.

Peso nominal: El diámetro externo y el espesor de la pared determinan esta propiedad. Es el peso promedio del tubo por unidad de longitud, ajustado para compensar por roscas y uniones.

Grado del material de construcción (acero): Esta clasificación se basa enla resistencia a los esfuerzos por tensión de los diferentes tipos de acero (“Yield Strenght”). El Instituto Americano del Petróleo (API) reconoce los cinco grados de acero mostrados en la tabla 10.

Rango o Longitud: Al igual que para los tubos de perforación tenemos rango 1 (tubos de16-25 pies), rango 2 (tubos de25 -34 pies) y rango 3 (tubos de 34 pies o más).

Tabla 10. Grados de Aceroreconocidos por el API (4)


GRADO DE ACERO
MÍNIMA RESISTENCIA A LA TENSIÓN (lpc) (*)
MÁXIMA RESISTENCIA A LA TENSIÓN (lpc)
F-25
25.000
40.000
H-40
40.000
60.000
J-55
55.000
75.000
N-80
80.000
90.000
P-110
110.000
125.000
(*) La resistencia mínima a la tensión se define como la tensión requerida para producir una elongación del 0,5% de la longitud total (para el grado P-110 setoma una elongación del 0,6%).

Roscas y Uniones: Los tubos individuales son usualmente conectados por medio de uniones. Las uniones son gradadas de la misma forma que el revestimiento y las propiedades físicas de éstas deben ser al menos iguales a las de los tubos que están uniendo. Cada tubo lleva una unión independiente. Finalmente las uniones pueden ser cortas o largas de acuerdo con lalongitud de las roscas.

Cuando el revestimiento es corrido en el pozo, las uniones quedan tensionadas debido al peso suspendido de ellas, por lo que deben ser lo suficientemente resistentes a la deformación ocasionada por las fuerzas axiales a las cuales están sujetas. Adicionalmente deben impedir fugas. Por todo lo anterior, es muy importante el tipo de rosca que se use. La rosca redonda de 8hilos por pulgada es muy usada (rosca 8 rd). Existe un tipo de unión, no avalada por el API, que lleva una rosca especial conocida como "Buttress" y que se usa en casos en los cuales sobre el revestimiento existen cargas muy altas por su especial resistencia a los esfuerzos.
La tabla 11, me permite conocer las dimensiones de diversos tipos de revestimiento. El diámetro de deriva (“DriftDiameter”) es otra dimensión importante y se refiere al máximo tamaño de herramienta que puede ser corrida por el interior del tubo, sin que ésta se pegue.

4.2 TIPOS DE REVESTIMIENTO.
Una sarta de revestimiento se caracteriza porque todos los tubos que la conforman tienen el mismo diámetro externo. Sin embargo, las otras propiedades (diámetro interno, grado de acero, tipo de unión, peso) pueden ser...