Tubería De Perforación E75 API 5DP: Especificaciones Y Suministro

La tubería de perforación E75 se utiliza en sartas de perforación rotatoria para transmitir par de giro, soportar la carga axial y circular el fluido de perforación a través del orificio interno. Se fabrica a partir de un cuerpo de tubería sin costura, tratado térmicamente, con extremos engrosados y uniones de herramienta (tool joints) de espiga y caja soldadas por fricción. Según la norma API 5DP, el cuerpo de tubería de grado E tiene un rango de límite elástico especificado de 75–105 ksi (517–724 MPa) y una resistencia a la tracción mínima de 100 ksi (689 MPa). Estos valores identifican el grado del cuerpo de tubería, pero la capacidad de la junta terminada debe verificarse igualmente frente al tamaño de la tubería, el espesor de pared (T), la geometría de la unión de herramienta, la conexión y el estado de la pared restante.

Normas de la tubería de perforación E75

Norma	Aplicación a la tubería de perforación E75
API Spec 5DP, 2.ª edición, incluidos el Addendum 1 y las erratas vigentes	Fabricación, dimensiones, requisitos de material, ensayos, marcado y entrega técnica de la tubería de perforación terminada
ISO 11961:2018 con la Enmienda 1:2020	Condiciones técnicas de entrega internacional para tubería de perforación de acero con extremos de cuerpo engrosados y uniones de herramienta soldadas
API Spec 7-2 / ISO 10424-2	Roscado y calibración de las conexiones de unión de herramienta de hombro rotatorio
API RP 7G	Cálculos de diseño de la sarta de perforación, propiedades de desempeño y límites operativos
ISO 15156 / NACE MR0175, cuando se especifique	Revisión de materiales para equipos de perforación expuestos a fluidos con contenido de H2S

Estas normas definen la base de fabricación, conexión, inspección y entrega técnica de la tubería de perforación E75. La especificación de compra final debe confirmar, no obstante, el tamaño del cuerpo de tubería, el peso nominal, el tipo de engrosamiento, las dimensiones de la unión de herramienta, la conexión, el PSL y los requisitos de inspección específicos del proyecto. Para un resumen más detallado de los grados, dimensiones, propiedades mecánicas y datos de aceptación de API 5DP, descargue la referencia técnica siguiente.

Descarga: Referencia de datos de tubería de perforación API Spec 5DP

Especificaciones de la tubería de perforación E75

Ítem de especificación	Rango disponible o requisito
Norma de producto	API Spec 5DP; ISO 11961
Grado del cuerpo de tubería	E75
Construcción	Cuerpo de tubería sin costura tratado térmicamente, con extremos engrosados y uniones de herramienta de espiga y caja soldadas por fricción
OD del cuerpo de tubería	2-3/8 a 6-5/8 in. / 60.3 a 168.3 mm
Peso nominal	Seleccionado según el OD de la tubería y la configuración del cuerpo según API 5DP
Espesor de pared (T)	Seleccionado según el peso nominal y la capacidad requerida del cuerpo de tubería
Tipo de engrosamiento	IU, EU o IEU
Unión de herramienta	Espiga y caja soldadas; OD e ID mínimo confirmados por la hoja de datos aprobada
Opciones de conexión	NC26, NC31, NC38, NC40, NC46, NC50, 5-1/2 FH, 6-5/8 FH o conexión especificada por el proyecto
Rango de longitud	R1: 18–22 ft; R2: 27–31 ft; R3: 38–45 ft
Nivel de especificación de producto	PSL-1, PSL-2 o PSL-3, según lo especificado en la orden de compra
Características opcionales	Recubrimiento endurecido (hardbanding) de la unión de herramienta, recubrimiento interno y protectores de rosca
Documentos de inspección	MTC, informe de ensayos mecánicos, END de la zona de soldadura, informe dimensional, registro de calibración de roscas y trazabilidad de la lista de empaque

Los rangos anteriores describen las variables de configuración disponibles en lugar de combinaciones fijas. El OD de la tubería, el peso nominal, el tipo de engrosamiento, el OD/ID de la unión de herramienta y la conexión son interdependientes, por lo que las dimensiones finales deben ajustarse a la hoja de datos de producto aprobada. Las opciones de conexión mostradas son, por tanto, referencias y no se asignan automáticamente a todos los tamaños de tubería.

Descarga: Guía de especificación y selección de tubería de perforación E75

Propiedades mecánicas de la tubería de perforación E75

Propiedad	Requisito API 5DP grado E75	Verificación
Límite elástico mínimo	75 ksi / 517 MPa	Informe de tracción vinculado a la colada del cuerpo de tubería y al lote de tratamiento térmico
Límite elástico máximo	105 ksi / 724 MPa	El resultado debe permanecer dentro de la ventana de resistencia del grado E
Resistencia a la tracción mínima	100 ksi / 689 MPa	Verificada a partir de la probeta de tracción identificada
Alargamiento mínimo	Calculado a partir del área de la probeta según API 5DP	Reportado con las dimensiones de la probeta
Fósforo del grado E	0.030% máximo	Análisis de colada en el MTC
Azufre del grado E	0.020% máximo	Análisis de colada en el MTC

Estas propiedades mecánicas de la tubería de perforación E75 se aplican al cuerpo de tubería. La unión de herramienta, la zona de soldadura por fricción, la conexión y la sarta de perforación completa se evalúan por separado, porque cada sección tiene sus propias dimensiones, condición de material y capacidad de carga.

El límite elástico especificado de la tubería de perforación E75 es un rango de aceptación del material, no una clasificación directa de carga de gancho o de sobretracción. La capacidad de tracción disponible varía con el área de la sección transversal del cuerpo de tubería, la pérdida de pared, el par combinado y el factor de diseño utilizado en el programa de perforación. En algunas configuraciones, la conexión o la unión de herramienta se convierte en la sección determinante antes de que el cuerpo de tubería alcance su límite elástico. Para programas de perforación que requieren un margen de resistencia diferente, consulte nuestra guía de selección de grados de tubería de perforación API 5DP, con la comparación de E75, X95, G105 y S135.

El grado E se define por su desempeño mecánico y los límites químicos especificados, y no por una receta de aleación fija. El carbono, el manganeso, el cromo y el molibdeno pueden variar según la ruta siderúrgica aprobada, mientras que el análisis de colada real y los resultados de tracción se reportan en el MTC. La norma API 5DP limita el fósforo a un máximo de 0.030% y el azufre a un máximo de 0.020% para el grado E; el límite de dureza aplicable a las zonas de soldadura de los grados E, X, G y S es de 37 HRC.

Longitud y configuración de extremos de la tubería de perforación E75

La tubería de perforación E75 terminada puede suministrarse en los siguientes rangos de longitud:

Rango de longitud	Longitud de la junta terminada
R1	18–22 ft
R2	27–30 ft
R3	38–45 ft

El rango R2 es el más solicitado para sartas de perforación terrestres estándar, mientras que R1 puede adaptarse a equipos compactos de reparación de pozos y R3 puede reducir el número de conexiones en programas de perforación seleccionados. La longitud y la tolerancia finales de la junta deben indicarse en la especificación de compra.

El engrosamiento y la unión de herramienta deben tratarse como parte del diseño de la tubería:

• IU—engrosamiento interno (Internal Upset): el espesamiento se dirige principalmente hacia adentro y reduce el orificio del extremo.

• EU—engrosamiento externo (External Upset): el espesamiento se dirige principalmente hacia afuera y conserva mayor espacio libre interno.

• IEU—engrosamiento interno-externo (Internal-External Upset): se añade material en ambos lados para crear la sección de soldadura y la transición requeridas.

Un mayor OD de la unión de herramienta puede mejorar la sección de la conexión, pero reduce el espacio libre anular. Un menor ID de la unión de herramienta puede aumentar la pérdida de presión hidráulica o restringir el paso del calibrador de paso. Ninguna de estas dos dimensiones debe modificarse de forma independiente sin revisar la capacidad de la conexión y la relación de resistencia torsional de la tubería de perforación.

Fabricación e inspección de la tubería de perforación E75

La tubería de perforación E75 se produce mediante una secuencia controlada:

Cuerpo de tubería sin costura → engrosamiento de extremos → tratamiento térmico en toda la longitud → ensayos mecánicos → producción de uniones de herramienta → soldadura por fricción → tratamiento de la soldadura y eliminación de rebabas → END → mecanizado y calibración de la conexión → liberación final

Lo importante no es el número de etapas de producción, sino que los registros permanezcan vinculados desde la materia prima hasta la junta terminada.

Punto de control	Qué se verifica	Evidencia de liberación
Cuerpo de tubería	OD, espesor de pared (T), rectitud y resultados mecánicos del grado E	MTC e informe de tracción
Transición del engrosamiento	Perfil interno, forma externa, alineación y condición de superficie	Informe dimensional del engrosamiento
Unión de herramienta	Identidad del material, OD, ID, dureza y conexión	Registro de inspección de la unión de herramienta
Soldadura por fricción	Alineación, eliminación de rebabas, perfil de soldadura, dureza y aceptación por END	Informe del lote de soldadura
Espiga y caja	Perfil de rosca, condición del hombro y resultado de calibración	Informe de calibración API 7-2
Junta final	Longitud, diámetro de paso, marcado, protectores e identificación de atado	Inspección final y lista de empaque

El addendum vigente de API 5DP exige la verificación del espesor de pared a lo largo del cuerpo de tubería y un método documentado para las zonas no cubiertas por la inspección automatizada, en particular cerca de la transición del engrosamiento. Para las zonas de soldadura del grado E, ningún resultado de dureza superficial puede superar los 37 HRC.

La cadena de trazabilidad del producto terminado debe permanecer continua:

Marcado de la tubería → colada del cuerpo de tubería → lote de tratamiento térmico → ensayo mecánico → colada de la unión de herramienta → lote de soldadura → END de la zona de soldadura → calibración de roscas → lista de empaque

Aplicaciones de la tubería de perforación E75

Perforación del pozo superficial con una sarta corta

Durante la perforación de la tubería conductora y del pozo superficial, la sarta de perforación suspendida es todavía relativamente corta y la resistencia acumulada por fricción es limitada. Puede considerarse la tubería E75 cuando la carga de gancho calculada, el peso del lodo, el par rotatorio y la sobretracción requerida se mantienen dentro de la capacidad del tamaño de cuerpo de tubería y de la conexión seleccionados.

La revisión debe tener en cuenta, aun así, la vibración en agujeros grandes, el impacto intermitente y el desgaste de la unión de herramienta. Una sarta corta no elimina la necesidad de verificar el par de la conexión ni el espacio libre hidráulico.

Pozo intermedio vertical antes del inicio de la desviación

En un tramo intermedio casi vertical, la carga de izado, la carga de bajada y el par de rotación suelen ser más fáciles de controlar que en un intervalo largo de construcción y mantenimiento del ángulo. La tubería E75 puede ser adecuada cuando el modelo de perforación conserva un margen suficiente de tracción y sobretracción.

Una vez que la sarta comienza a pasar repetidamente por un cambio de dirección pronunciado (dogleg), la fatiga en la transición del engrosamiento, en la soldadura por fricción y en la conexión se vuelve más relevante. La selección del grado debe incluir entonces el número de rotaciones y la severidad del dogleg, y no solo la profundidad medida.

Perforación del zapato de revestimiento o del tapón de cemento

La tubería de perforación E75 puede utilizarse para perforar el equipo flotante, el zapato de revestimiento o un tapón de cemento bajo peso sobre la broca y par rotatorio controlados. Antes de comenzar, la conexión y el margen de sobretracción deben verificarse frente al riesgo de bloqueo de la broca, acumulación de recortes y atrapamiento temporal.

Los bloqueos repetidos con alto par, el reaming agresivo en reversa o la fresadura prolongada pueden situar la operación fuera de la base de carga original de la tubería E75, aunque el pozo siga siendo casi vertical.

Reparación de pozos, lavado y limpieza

Una sarta E75 de menor tamaño puede utilizarse para circulación, lavado descendente, eliminación de incrustaciones y limpieza controlada cuando el programa de fluidos, la carga de tracción y la demanda de rotación son conocidas.

La pesca de herramientas pesadas, los golpes repetidos con jarra, la recuperación con alta sobretracción o la fresadura agresiva no deben utilizar automáticamente la misma sarta. Estas operaciones requieren una revisión independiente de carga combinada y pueden justificar un grado, una sección de pared o una conexión diferentes.

Desvíos cortos y tramos de baja curvatura

La tubería E75 también puede emplearse en un desvío corto o en un tangente de ángulo bajo donde el par y la fricción permanecen moderados. La verificación crítica es el número de rotaciones a través del intervalo curvo. Un cuerpo de tubería puede permanecer por debajo de su límite elástico estático mientras el engrosamiento o la conexión acumula daño por fatiga debido a la flexión repetida.

Estos ejemplos muestran por qué la tubería E75 no debe describirse simplemente como un «grado para pozos someros». Su idoneidad depende de la trayectoria de carga real, del perfil del pozo y de la configuración de la sarta de perforación.

Por qué elegir las tuberías de perforación de GNEE

GNEE no trata la tubería de perforación E75 como un producto definido únicamente por su grado. Cada pedido se revisa como un conjunto completo, que incluye el OD del cuerpo de tubería, el peso nominal, el espesor de pared, el tipo de engrosamiento, el OD e ID de la unión de herramienta, la conexión, el rango de longitud, el recubrimiento endurecido, el recubrimiento interno y el nivel de inspección. Esto ayuda a evitar problemas frecuentes de especificación, como espacio libre interno restringido, conexiones incompatibles o dimensiones de unión de herramienta que no se ajustan a la sarta de perforación prevista.

Durante la producción y la liberación final, la colada del cuerpo de tubería, la colada de la unión de herramienta, el lote de soldadura por fricción, los resultados de los ensayos mecánicos, la inspección de la zona de soldadura y los registros de calibración de roscas permanecen vinculados a las juntas terminadas. El marcado, los protectores de rosca, la identificación de atados y la información de la lista de empaque se verifican contra la orden de compra antes del embarque. Cuando se requiera, la inspección de terceros, el END adicional o la documentación específica del proyecto pueden incorporarse al plan de inspección acordado.

Cotización gratuita

Preguntas frecuentes

1. ¿Puede mezclarse la tubería de perforación E75 con X95 o G105 en la misma sarta?

Sí, siempre que las conexiones, las dimensiones de la unión de herramienta, el espacio libre interno y los requisitos de armado sean compatibles. El límite operativo de la sarta mixta debe basarse en su sección más débil, ya sea del cuerpo de tubería o de la conexión.

2. ¿Cómo deben seleccionarse PSL-1, PSL-2 o PSL-3?

PSL-1 es el nivel básico de entrega según ISO 11961. PSL-2 y PSL-3 añaden requisitos técnicos adicionales y deben especificarse cuando el programa de perforación, el plan de QA del cliente o la autoridad de inspección exijan una verificación reforzada.

3. ¿Se utiliza automáticamente la misma conexión para todos los tamaños de tubería de perforación E75?

No. El OD de la tubería no determina automáticamente la conexión. La conexión seleccionada debe verificarse junto con el OD de la unión de herramienta, el ID mínimo, la geometría del engrosamiento, el requisito de par y el equipo de la sarta de perforación con el que se acopla.

4. ¿Deben especificarse el recubrimiento endurecido y el recubrimiento interno para la tubería de perforación E75?

Son opcionales y deben ajustarse al entorno operativo. El recubrimiento endurecido se considera cuando el desgaste de la unión de herramienta requiere control, mientras que el recubrimiento interno puede seleccionarse para proteger el orificio y reducir el deterioro de la superficie interna. El material, la ubicación y los criterios de aceptación deben indicarse en la especificación de compra.

5. ¿Cómo debe evaluarse la tubería de perforación E75 usada antes de su reutilización?

La tubería de perforación usada debe inspeccionarse para verificar el espesor de pared restante, la presencia de grietas, el daño de la conexión, el desgaste de la unión de herramienta, la rectitud y el estado de clasificación. La aceptación debe seguir un procedimiento de inspección de sartas usadas acordado, como el API RP 7G-2, en lugar de basarse solo en el historial operativo o en el aspecto visua

¡Solicite una cotización ahora!