El mantenimiento preventivo es esencial para mantener el buen estado y funcionamiento de cualquier herramienta. Por esta razón, si se utilizan y manipulan correctamente en el campo, los tubos de perforación durarán más, darán mejores resultados y, en última instancia, reducirán los costos operativos.
Tengamos en cuenta que los tubos suelen representar el 3% de los costes totales de perforación. Pero si un tubo falla prematura o inesperadamente, puede suponer un aumento significativo de esos costes. Por ejemplo, volver a perforar un pozo durante un mes puede aumentar los costes en un 9%.
La buena noticia es que, con una rutina adecuada de cuidado y manipulación de estos tubos, se pueden evitar estos contratiempos y mantener la productividad de sus operaciones de perforación. Debemos asegurarnos de inspeccionar periódicamente nuestros tubos o accesorios en busca de desgaste excesivo y desechar los que están demasiado dañados. A continuación detallamos las razones por las que los tubos fallan prematuramente y las formas de evitar esos problemas.
DESGASTE DEL TUBO
El desgaste por deslizamiento de superficies de acero sobre acero, o gripado, es la forma más común de fallo de los tubos. Este desgaste se debe a la adherencia que se produce cuando las superficies de contacto tienen una dureza similar; la tasa de desgaste por adherencia disminuye a medida que aumenta la dureza de la superficie. Aunque se puede tolerar cierto desgaste sin comprometer el rendimiento, las superficies desgastadas son propensas a un mayor desgaste. Una presión de contacto, deslizamiento excesivo o accesorios dañados pueden acelerar el problema. Si no se presta atención, el grado de desgaste puede empeorar hasta el punto de provocar un fallo prematuro o incluso agarrotar la unión.
El compuesto para roscas es fundamental para la vida útil de una unión. Una mala elección del compuesto o un compuesto diluido pueden proporcionar una fricción insuficiente o permitir que las superficies de contacto interactúen, dando lugar a un desgaste adhesivo.
Recomendaciones:
- Limpiar y lubricar las juntas con regularidad, preferiblemente después de cada rotura.
- Los compuestos que contienen un 50% de partículas de zinc suelen proporcionar un mayor factor de fricción y mejor resistencia que los que contienen partículas de cobre, plomo o grafito.
- Elegir articulaciones con superficies de contacto de dureza diferente.
- Los estudios demuestran que un sistema con durezas diferentes puede prolongar la vida útil varias veces con respecto a uno de dureza similar. Las roscas RQ patentadas por Boart Longyear se someten a un proceso único de cementación mediante el cual se refuerza el extremo del perno para evitar el desgaste por adherencia. Con un cuidado regular, la rosca RQ muestra un desgaste mínimo después de 60 ciclos de fabricación/rotura, en comparación con las roscas de la competencia que muestran un desgaste evidente después de 30 ciclos de fabricación/rotura.
- Inspeccionar y sustituir los accesorios dañados o desgastados.
- Reducir la presión de contacto de la rosca ajustando el avance y/o la velocidad de rotación.
FATIGA Y FISURAS
Los fallos por fatiga son fallos frágiles o fisuras que se producen bajo niveles de esfuerzo o carga que están significativamente por debajo de los valores nominales de carga estática, pero que se aplican o ciclan un gran número de veces. Un ejemplo es una sarta de tubos que gira en un orificio desviado. Hay muchas otras razones para que se produzcan fallos por fatiga o grietas en pasadores o cajas. Un apuñalamiento fuerte al insertar un pasador en el extremo de una caja puede comprometer el ajuste de la unión y provocar fallos por fatiga. Es posible que las uniones no se cierren correctamente debido a un apriete insuficiente o a una separación excesiva. Las roscas pueden deformarse por sobrecarga o cargas excesivas, martilleo, restos extraños o restos de desgaste en la unión. Un compuesto para roscas de mala calidad o accesorios desgastados también pueden causar un desgaste acelerado.
Consejos:
- Limpiar las roscas de excesivos residuos extraños o de desgaste.
- Utilizar herramientas hidráulicas para aplicar el par de apriete mínimo necesario.
- Utilizar únicamente herramientas no dañinas (p. ej. mazo de goma) para romper las uniones del tubo.
- Reducir la desviación, las cargas de perforación y/o el retroceso.
- Mejorar la lubricación de la sarta.
- Considerar la posibilidad de mejorar el compuesto de la rosca.
- No mezclar varillas de distintos fabricantes. Si lo hace, puede provocar fallos en el equipo y lesiones al operario.
DESGASTE DE LA CAJA
De forma similar al desgaste acero-acero de las uniones, el extremo de la caja de la unión está sujeto a desgaste abrasivo contra la pared del taladro. A medida que disminuye el grosor del extremo de la caja, se reduce la capacidad de carga de la unión.
El desgaste también puede deberse a un par de apriete incorrecto al conectar las uniones. Una fuerza insuficiente puede provocar grietas, mientras que una fuerza excesiva puede provocar abombamientos, ya que el hombro se ensancha o se vuelca. Las uniones con un apriete insuficiente empezarán a presentar fugas a medida que aumente la carga de tracción y el hombro se relaje.
Consejos:
- Controlar la capacidad de carga de la unión.
- Un calibrador, como el calibrador «go/no go» de Boart Longyear, puede determinar si una parte del hombro ha conservado la mayor parte de su espesor original y la capacidad de carga correspondiente.
- Aplique la cantidad adecuada de par de apriete adicional.
- Como regla general, el par de apriete de reposición en cada unión debe ajustarse para que coincida con el par de apriete de taladrado previsto.
DESGASTE DEL CUERPO INTERMEDIO
A medida que aumenta la carga o la rotación, aumenta la presión de contacto entre la sarta y el agujero o la pared de la tubería de revestimiento, lo que contribuye al desgaste del cuerpo intermedio.
Las desviaciones del agujero aumentan la presión de contacto y la fricción entre la sarta y el agujero. Una elevada carga de tracción o empuje combinada con una alta velocidad de rotación también puede aumentar la presión de contacto y la fricción. Observará una mancha pulida por desgaste intenso en forma de espiral en un lado de la cuerda.
Consejos:
- Mejorar la lubricación de la sarta.
- A menudo se utiliza grasa para tubería para reducir la fricción. Como alternativa, se pueden utilizar fluidos de perforación.
- Reducir las cargas de perforación, el retroceso o la velocidad de rotación, o reparar el orificio.
- Considerar la posibilidad de utilizar tubos más resistentes.
- El procesamiento especializado duplica la resistencia a la flexión del cuerpo central de las barras Boart Longyear.
DOBLADO
Las tensiones de flexión aumentan bajo cargas o rotaciones elevadas, especialmente en agujeros o cavernas sobredimensionados o desviados, y pueden provocar la flexión permanente de la sarta. Los tubos doblados provocan un aumento de la presión de contacto y la fricción contra la pared del pozo o la tubería de revestimiento, lo que se manifiesta en un aumento de la vibración y el par. Hay muchos factores que contribuyen a la flexión de los tubos, como las revoluciones por minuto, la lubricación, el ángulo del agujero, el tamaño de la tubería de revestimiento o de la broca y la vibración.
Recomendaciones:
- Lubricar correctamente.
- El fluido amortigua las vibraciones y reduce la fricción, lo que ayuda a evitar la flexión.
- Minimizar las vibraciones.
- Considerar la posibilidad de ajustar la velocidad. Cambios tan pequeños como 50 RPM pueden producir una reducción significativa.
- No exceder los valores nominales de desviación.
- Planificar las desviaciones para las partes de la cadena con poca tracción.
- Considerar el uso de uniones más fuertes para una mayor capacidad de carga o tubos ligeros para reducir la rigidez.
FUGAS
Las fugas suelen ser un indicio precoz de uno de los problemas anteriores. Por ejemplo, si el pasador no está alineado cuando se inserta en el extremo de la caja, se clavará en el hombro, causando daños permanentes y dando lugar a fugas. Otros motivos de fugas son las uniones que no se cierran correctamente o que tienen un ajuste desigual, los pasadores o los hombros de la caja que se han dañado al manipularlos, o las roscas o los hombros que están muy desgastados o deformados por una carga excesiva.
En resumen, muchos de los problemas que provocan el fallo de los tubos pueden evitarse con algunas medidas sencillas. Un régimen coherente de cuidado y manipulación ayudarán a mantener los tubos en buen estado y a que sus operaciones funcionen con eficacia, ofreciéndole mejores resultados a menor coste.
Fuente: https://www.boartlongyear.com/
