Perforacin II UNI

1UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Diseo de Revestimientos(casing) Leer Applied Drilling Engineering, Cap. 72Objetivo del capitulo-Entender las funciones bsicas del casing -Reconocer los diferentes tipos de sartas de casing que se usan Entender los procedimientos usados en el diseo de sartas de casing Diseo bsico para seleccionar el tamao, grado, conectores y profundidades de asentamiento teniendo consideraciones ingenieriles y econmicas 3Diseo de RevestimientosQue es casing ?Porque bajar tubera de revestimiento? Tipos de sarta de revestimiento? Clasificacin de tubera de revestimiento Cabeza de Pozos (Wellheads) Diseo por Estallido, Colapso y Tensin Ejemplo Efecto de la tensin en la resistencia al colapso . Ejemplo4Que es Casing ?Tubera de dimetro exterior menor que el dimetro del hoyo perforado y dimetro interior mayor que cualquier sarta que se introduzca en ella, que se baja al hoyo y se cementa en el anular parcial o totalmente.En castellano se le denomina tambin Revestidor, Tubera de Revestimiento (TR), Forros.

5Casing

6CasingPorque Bajar casing?

1. Para prevenir que el hoyo se erosiones, se desestabilice o se hinche

En tierra para prevenir que las arenas de agua fresca se contaminen.Para proveer una conexin adecuada para las conexiones de la cabeza de pozo

CasingCement7Diseo de Casing - Porque bajar casing ?, .. continuacin3.Para prevenir la migracin del agua a las formaciones productivas4. Para confinar la produccin en el hoyo y un canal adecuado para producir el pozo.5. Para controlar las presiones durante la perforacin6. Para proteger las formaciones de agua fresca, aislar las zonas de perdidas de retorno, o aislar formaciones con gradientes de presiones significativamente diferentes.

8Diseo de Casing - Porque bajar casing, .. continuacin 6. Para proveer un ambiente aceptable a los equipos de subsuelo en la produccin del pozo.

7. Para mejorar la probabilidad de alcanzar con xito la profundidad total programada. Ejm. Se necesita un peso del lodo de 14 ppg para controlar una zona inferior, pero un zona superior se fractura con un peso de lodo de 12 ppg.Que se debe hacer ?Fabricacin del casing (1 de 2)Se entiende por acero la aleacin de hierro y carbono en la que el porcentaje de carbono no supera el 2% en peso[2]. Porcentajes mayores que el 2% de carbono dan lugar a las fundiciones y aleaciones con muy pequea cantidad de carbono se denominan hierro dulce o simplemente hierro. La diferencia fundamental entre ellos es que los aceros son, por su ductilidad, fcilmente deformables en caliente bien por forja, laminacin o extrusin, mientras que las fundiciones se fabrican generalmente por moldeo de hecho al acero tambin se le ha venido conociendo como hierro forjable y a la fundicin hierro colado en virtud de la tcnica ms favorable para trabajar el material; igualmente el acero se distingue del hierro dulce en que aqul puede templarse adquiriendo extraordinaria dureza mientras que el hierro dulce (blando y dctil aunque resistente) no puede endurecerse mediante dicho procedimiento, incluso a este estado endurecido del acero se le llam y an llama acritud por contraposicin a la dulzura natural del hierro. 910Proceso sin Costura. Taladrar en caliente lingotes de aceroSoldadura con resistencia elctrica. (ERW) Proceso continuo de doblado y soldado con un arco elctrico de una hoja continua de acero Soldadura Flash elctrico. Proceso de un solo acto en el cual se dobla y suelda simultneamente una hoja de dimensiones predeterminada del tubo a fabricar. Aceros blandos 0.3 % carbn Normalizado con una pequea cantidad de manganesoTemplado (quenching) Revenido (Tempering)Fabricacin del casing (2 de 2)11Procesos con Calor de los acerosNormalizado (Normalized)?

Templado (quench)?

Revenido (Tempered)? 12Normalizado (1 de 3) El normalizado es un tratamiento trmico que se emplea para dar al acero una estructura y unas caractersticas tecnolgicas que se consideran el estado natural o inicial del material que fue sometido a trabajos de forja, laminacin o tratamientos defectuosos. Se hace como preparacin de la pieza para el temple

Normalizado (2 de 3) El procedimiento consiste en calentar la pieza entre 30 y 50 grados centgrados por encima de la temperatura crtica superior (723C a 1147C), tanto para aceros hipereutectoides, como para aceros hipoeutectoides, y mantener esa temperatura el tiempo suficiente para conseguir la transformacin completa en austenita. A continuacin se deja enfriar en aire tranquilo, obtenindose una estructura uniforme.Con esto se consigue una estructura perltica con el grano ms fino y ms uniforme que la estructura previa al tratamiento, consiguiendo un acero ms tenaz. Es lo que llamamos perlita fina (observar un diagrama TTT, de la fase austenita y posteriormente realizar una isoterma a una temperatura determinada).

13Normalizado (3 de 3) Factores que influyenLa temperatura de cristalizacin no debe sobrepasar mucho la temperatura crtica. El tiempo al que se debe tener la pieza a esta temperatura deber ser lo ms corto posible. El calentamiento ser lo ms rpido posible. La clase y velocidad de enfriamiento debern ser adecuados a las caractersticas del material que se trate

1415Templado (1 de 2)El temple es un tratamiento trmico al que se somete al acero, concretamente a piezas o masas metlicas ya conformadas en el mecanizado, para aumentar su dureza, resistencia a esfuerzos y tenacidad. El proceso se lleva a cabo calentando el acero a una temperatura aproximada de 915C en el cual la ferrita se convierte en austenita, despus la masa metlica es enfriada por lo general rpidamente (salvo algunos caso donde el enfriamiento es "lento" aceros autotemplables), sumergindola o rocindola en agua, en aceite , aire positivo o en otros fluidos o sales. Despus del temple siempre se suele hacer un revenido.

Templado (2 de 2)Es uno de los principales tratamientos trmicos que se realizan y lo que hace es disminuir y afinar el tamao del grano de la alineacin de acero correspondiente. Se pretende la obtencin de una estructura totalmente martenstica. Se basa en calentar la pieza a una temperatura comprendida ente 700 C y 1000 C, para luego enfriarla rpidamente controlando el tiempo de calentamiento y de enfriamiento.

1617Revenido (1 de 7)El revenido es un tratamiento trmico que sigue al de templado del acero. Tiene como fin reducir las tensiones internas de la pieza originadas por el temple o por deformacin en fro. Mejora las caractersticas mecnicas reduciendo la fragilidad, disminuyendo ligeramente la dureza, esto ser tanto ms acusado cuanto ms elevada sea la temperatura de revenido [editar]Revenido (2 de 7)Caractersticas generales del revenido Es un tratamiento que se da despus del temple Se da este tratamiento para ablandar el acero Elimina las tensiones internas La temperatura de calentamiento est entre 150 y 500 C (debe ser inferior a AC1, porque por encima se revertira el temple previo) El enfriamiento puede ser al aire o en aceite

18Revenido (3 de 7)Fases del revenidoEl revenido se hace en tres fases:Calentamiento a una temperatura inferior a la crtica. Mantenimiento de la temperatura, para igualarla en toda la pieza. Enfriamiento, a velocidad variable. No es importante, pero no debe ser excesivamente rpido. 19Revenido (4 de 7)Calentamiento El calentamiento se suele hacer en hornos de sales. Para los aceros al carbono de construccin, la temperatura de revenido est comprendida entre 450 a 600C, mientras que para los aceros de herramientas la temperatura de revenido es de 200 a 350C. En esta fase la Martensita a la que se llega con el temple expulsa el exceso de carbono

20Revenido (5 de 7)Mantenimiento de la temperaturaLa duracin del revenido a baja temperatura es mayor que a las temperaturas ms elevadas, para dar tiempo a que sea homognea la temperatura en toda la pieza21Revenido (6 de 7)EnfriamientoLa velocidad de enfriamiento del revenido no tiene influencia alguna sobre el material tratado cuando las temperaturas alcanzadas no sobrepasan las que determinan la zona de fragilidad del material; en este caso se enfran las piezas directamente en agua. Si el revenido se efecta a temperaturas superiores a las de fragilidad, es conveniente enfriarlas en bao de aceite caliente a unos 150C y despus al agua, o simplemente al aire libre.

22Revenido (7 de 7)Revenido del acero rpidoSe hace a la temperatura de 500 a 600C en bao de plomo fundido o de sales. El calentamiento debe ser lento, el mantenimiento del caldeo ser por lo menos de media hora; finalmente se deja enfriar al aire.Dos revenidos sucesivos mejoran las caractersticas mecnicas y las de corte de los aceros rpidos.

23Temperaturas de tratamiento del acero24

25Tipos de tubera de Revestimiento (Por su uso)1. Casing de Maniobra o Tubera estructural {Gulf Coast and offshore only} 150-300 Debajo de la lnea de retorno (mudline).

Tubera Conductora 100 - 1,600 (Debajo de la lnea de retorno)

3. Tubera de superficie 2,000 - 4,000 (Debajo de la lnea de retorno)Dimetro Ejemplo 16-60 30

16-48 20

8 5/8-20 13 3/8264. Casing Intermedio

5. Sarta de Produccin

6. Liner(s) (Intermedio y de Produccin)

7. Sarta de Tubing (s)7 5/8-13 3/8 9 5/8Diameter Example4 1/2-9 5/8 7Tipos de tubera de Revestimiento27Ejemplo de Tamao de hoyos y de tubulares en (in)Casing EstructuralCasing Conductor

Casing de Superficie

Casing Intermedio

Liner de ProduccinTamao de Hoyo3020

13 3/8

9 5/8

7Tamao de tuberia3626

17 1/2

12 1/4

8 3/428Ejemplo de Tamao de hoyos y de tubulares en (in)Casing Estructural

Casing Conductor

Casing de Superficie

Casing Intermedio

Liner de Produccin3020

13 3/8

9 5/8

73626

17 1/2

12 1/4

8 3/4Tamao de HoyoTamao de tuberia29Ejemplo de Tamao de hoyos y de tubulares en (in)Casing Estructural

Sarta Conductor

Csg de SuperficieSarta IntermediaLiner de Produccin250

1,000

4,000

MudlineEstructuralConductor marino o tubo base de equipos costa afueraPara prevenir la erosin de formaciones no consolidadas en superficieProvee un sistema de circulacin del lodo y asegura la estabilidad de la tierra bajo el equipoNo lleva ningn tipo de cabezalPuede pilotearse en la tierra con un martillo 3031Conduce el fluido hacia las zarandasEvita la erosin del hoyo debajo del equipoSe puede colocar DiverterApoyo estructural para los siguientes revestimientosConductora32Previene derrumbe de formaciones superficiales no consolidadasEvita contaminacin de acuferos superficialesPermite instalar los BOPSEn Muchos casos esta regulado por el gobierno.Es un apoyo y proteccin de los otros revestimientos y debe estar en una roca competenteProfundidad varia entre 300 a 5000 piesCasing de superficie33Depende de la profundidad final del pozo y de la geologa especifica del rea.Revestimiento que cubre:Zonas inestables (lutitas, arenas)Zonas de subpresiones (perdida de circulacin)Zonas de presiones anormales Zonas problemticas (con alto dogleg etc.)Pueden ser sartas completas o Liners

Casing intermedio (1 2)34Cruza el intervalo productivo los asla y permite produccin selectiva.Es el sumidero de la formacin productiva y provee control de fluidos del reservorio.Protege el medio ambiente conteniendo los fluidos de produccinPueden ser Tubera a superficie o tambin Liner Puede usarse para producir el pozo en vez del tubing.Casing de produccin35Pueden ser intermediosPueden ser de produccinNo llegan a superficie. Estn colgados en alguna parte del casing intermedio.Pueden extenderse (Tie back).Es mas barato que un csg completoEs menos peso para el cabezal en superficieNecesita un traslape (Overlap)No protege el desgaste del casing intermedioLinerTipos de LinersProduction linersTie back liners (extension hacia arriba de un liner existente a la superficie o no)Scab liners (Usa packers)Sca-tie-back-liners (usa Packers y se extiende desde un liner existente)3637Liner Hanger

38Liner Hanger Abierto en Superficie

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40

41Clasificacin de La tubera de revestimiento (Casing)1. Dimetro externo del casing (Ej.. 9 5/8)2. Espesor de pared (Ej.. 1/2)3. Grado del material (Ej. N-80)4. Tipo de Rosca y cople (Ej. API LCSG)5. Longitud de cada junta (Rango) (Ej. Rango 3)6. Peso Nominal (Promedio Peso/pie incluido . Peso del cople ) (Ej. 47 lb/ft)42Dimetro Externo y Espesor de pared

43

se44Yield strength : La habilidad de un metal de tolerar una fuerza gradual y progresiva si sufrir una deformacin permanente. Casing Grade : Una medida estandarizada de las propiedades de resistencia del revestimiento. Desde que la mayora de los revestimientos en los campos petroleros son aproximadamente de la misma qumica (generalmente acero) y difieren solo en el tratamiento trmico aplicado, El sistema de grados nos da para estandarizar la resistencia del revestimiento que se fabricara y se usara en los pozos. La primera parte de la nomenclatura, una letra, se refiere a la resistencia a la tensin. La segunda parte de la designacin, un numero, se refiere a la resistencia mnima a la cedencia del metal (despus de un tratamiento trmico) a 1000 psi [6895 KPa]. 45

Grados de casing reconocidos por APIAPI H40. Carbon steel. Strength characteristics given by normalizing (heat to 1650F and air cooling). Suitable for H2S service at all temperature for tubing up to 80,000 lbs minimum yield strength or for all tubing above 175F.API J55.Carbon steel. Strength characteristic given by normalizing (heat to 1650F and air cooling ) Suitable for H2S service at all temperatures.API K55.Carbon steel. Strength characteristic given by normalizing (heat to 1650F and air cooling ) Suitable for H2S service at all temperatures.J and K.Have same minimum yield strength (55,000 psi) but J has an ultimate tensile strength (UTS) of 75,000 psi and K has a UTS of 95,000 psi. The UTS is what dictates the connection strength and so API gives higher tension values for K55 pipe. Note that for most other steel grades, the ratio of minimum yield to UTS is 1.36 but for K55 it is 1.7727.

46Grados de casing reconocidos por APIAPI L80.Carbon steel. Suitable for H2S service at all temperatures.API L80 13 Cr.Alloy Steel with 13% chromium. Suitable for CO2service. Susceptible to handling damage, galling and work hardening.API N80.Carbon steel. Quenched and tempered to produce a fully martensitic crystal structure; gives higher strength, reduced carbon, and minimizes austenite structure to reduce susceptibility to sulfide stress corrosion cracking. Suitable for H2S service at temperatures over 150FL and N.Have the same minimum yield strength (80,000 psi) but L has an ultimate tensile strength of 95,000 and N has a UTS of 110,000 psi. The UTS id what dictates the connection strength and so API gives higher tension value for N80 pipe.API C75/90/95.Carbon steel. Quenched and tempered to produce a fully martensitic crystal structure; gives higher strength, reduced carbon, and minimizes austenite structure to reduce susceptibility to sulfide stress corrosion cracking. C75 can be used for H2S service at all temperatures, C95 at temperatures over 150F.API P105/110.High strength steel. Suitable for H2S service only above 175FAPI V150.High Strength steel. Minimum yield stress 150,000 psi. Not suitable for H2S services.

4748

49Longitud de las juntas de casingRANGO 1 16-25 ft

RANGO 2 25-34 ft

RANGO 3 > 34 ft.50Hilos de Casing y CoplesAPI Hilo redondo - Corto { CSG or STC }API Hilo redondo - largo {LCSG or LTC}Buttress { BCSG or BTC}Extreme line { XCSG or XTC}

Otros (No API) 51Conexin API 8 Hilos Redondos

CSG LCSG Tensile strength of the jointJoint Efficiency = ------------------------------------------ < 100% Tensile strength of the pipe body52Conexin API Buttress

BCSGEficiencia = 100%Buttress Thread 53

Buttress Thread 54

55Conexin API Extreme Line

XCSG56Hilos NO API Caractersticas Especiales Flush-Joints para mximo espacio anular (Sin upset o recalque) Contornos internos ms suaves entre conexiones para reducir la turbulenciaDiseo de hilos para un rpido enrosque y con tendencia baja a que estos hilos se crucen.Sello metal-metal mltiple para mejorar resistencia a la presin en las conexiones.Hombros mltiples para mejorar la resistencia al torque.Alta resistencia a la compresin para situaciones especiales de carga. Diferentes aleacionesAnillos resilient para sellos secundarios de presin y proteccin de corrosin de las conexiones.

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X-mas TreeWing ValveChoke BoxMasterValvesWellhead

Hang Csg. Strings Provide Seals Control Production from WellPress. Gauge58

59Well HeadsEn tierra:Debajo del Piso de trabajoEn plataforma:Debajo del Piso de trabajo

En Equipo Flotante En el lecho marino60Funciones de Los Well Heads Soportar el peso de la sarta de revestimientoSellar hermticamente el anular entre sartas de revestimiento sucesivo en la superficiePermitir el acceso a los anulares entre las sartas.Actuar como interfase entre las sartas de revestimiento el conjunto de BOPs

61Diagrama de un well head convencional

Seccion ASeccion BSeccion C62

WellheadSeccin BSeccin A63

WellheadSeccin ASeccin CSeccin B64Wellhead - Seccin A

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67Well HeadsInconvenientes de los Well heads convencionalesExcesivo tiempo de armado de los spools, carretel, o carreteDemasiado sellos en cada elemento que aumenta las posibilidades de falla por fugaLos BOPs deben de removerse cada vez que se instala el siguiente carreteEs necesario grandes espacios, los cuales podrian no estar disponibles en las plataformas en costa afuera. 68Casing designBASES PARA EL DISEO DE CASING

69Apuntes para diseo de casingEl Ingeniero de pozo debe disear el casing para soportar una variedad de esfuerzos tal como colapso, estallido, tensiones de falla, as como salmueras qumicamente agresivas. Y el mas econmico

La mayora de las juntas de TR son fabricadas con conexin roscada tipo macho en cada extremo y para conectarlas una con otra se usan pequeos acoples roscadas tipo hembra y la otra posibilidad es que cada junta sea fabricada con un extremo roscado tipo macho y el otro extremo roscado tipo hembra.

La operacin en la cual el casing se coloca dentro del pozo se denomina comnmente bajando o corriendo casing.

El Casing generalmente se fabrica con acero al carbn el cual es tratado con calor para variar su resistencia, pero puede fabricarse especialmente con acero inoxidable, aluminio, titanio, fibra de vidrio u otros materiales70TensinColapsoEstallidoTorsinFlexinAccin qumicaEsfuerzos a los que esta sometido el casing71Resistencia a la tensin Axial

Resistencia al colapso

Resistencia al estallido

Propiedades de Desempeopara diseo de una sarta 72

73Pasos en el Proceso de diseo de sarta de casing

74

Seleccin de profundidades de Casing75

Normal Pore Pressure Abnormal Pore Pressure 0.433 - 0.465 psi/ft gp > normal Abnormal76

Design from bottom77Algunas consideraciones para determinar la profundidad de sentado (1) perfil de presiones cuando se esta circulando una intrusin vs. fractura

78Algunas consideraciones para determinar la profundidad de sentadoZonas sensibles (salud, medio ambiente)Aislar zonas dbiles Aislar zonas de perdidas de circulacinAislar zonas problemticas tales como lutitas inestables o carbn Si es direccional u horizontal, profundidades de aterrizaje.79Factores de diseo de CasingFactor de Diseo APILos Factores de Diseo son esencialmente Factores de Seguridad que nos permiten hacer el diseo de sarta de revestimiento seguro y confiable.Cada operador puede tener su propio juego de factores de diseo, basado en su experiencia y las condiciones de la tubera.80Factores de diseo tipicosColapso 1.125

Tension 1.800

Estallido 1.100Se Requiere

10,000 psi

100,000 lbf

10,000 psiPara Disear

11,250 psi

180,000 lbf

11,000 psi81Factores de diseo de CasingEsto significa, que, si se necesita disear una sarta donde la Fuerza de Tensin Mxima esperada es de 100,000 lbf, se seleccionara una tubera que pueda manejar 100,000* 1.8 = 180,000 lbf en tensin.

TODAS las tablas, muestran valores de las resistencias a los esfuerzos SIN Factores de seguridad.82Diseo de Casing Estallido: Asumir presin total del reservorio en todo el pozo. Colapso: La presin Hidrosttica aumenta con la profundidad Tensin: Esfuerzo de Tensin por al peso es mximo en el topeEsfuerzosTensionEstallidoColapsoColapsoTensionProfundidadEstallido83Diseo de CasingA menos que se especifique de otra manera en un problema particular, tambin asumiremos los siguiente. Condiciones Mas Extremas Posibles1. Para Diseo por Colapso, asumir que el revestimiento esta vaco interiormente (p = 0 psig)

2. Para Diseo por Estallido, asumir que no hay fluido soporte en el exterior del revestimiento (p = 0 psig)84Diseo de CasingCondiciones Mas Extremas Posibles, continuacin3. Para Diseo por Tensin, Suponer que no hay efecto de Flotabilidad

4. Para Diseo por Colapso, Suponer que no hay efecto de flotabilidad La tubera de Revestimiento (TR) debe disearse para soportar las condiciones esperadas en Estallido, Colapso y Tensin. Las condiciones anteriores son bastante conservativas. Estas tambin son simplificadas para una fcil comprensin de los conceptos bsicos.85Casing Design - Tension

Falla del cuerpo del tuboFalla de la JuntaPeso de la SartaPeso de la Sarta.86Diseo de Casing - ColapsoColapso (de una presin exterior)

Presin exterior que trata de vencer la resistencia del las paredes del tubo Segn el API 5C3 hay 4 regmenes de colapso Es una funcin de la relacin D/t La presin de Colapso es afectada por los esfuerzos axiales 87

Diseo de Casing - Colapso88Regimenes de ColapsoYield Strength Collapse Plastic Collapse Transition Collapse Elastic Collapse

89Regimenes de ColapsoYield strenght CollapseBasado en la cedencia de la pared internaNo representa exactamente la presin de colapsoPara paredes gruesas D/t < 15 el esfuerzo tangencial exceder la resistencia a la cedencia antes que ocurra la falla inestable de colapso90Regimenes de ColapsoColapso plsticoBasado en datos empricos del test 2488 a los revestimientos sin costura, grados K55, N80 y P110 Tiene 95% de confianza que 99.5% de todos los tubos con especificaciones API fallaran a una presin mas alta que la presin de colapso plstica.Los factores A, B, y C y el rango aplicable D/t en la ecuacion del colapso se muestran en una tabla.

91 Colapso de transicin Se obtiene por una curva numrica que encaja ente el rgimen plstico y el rgimen elstico.Los factores F y G y y el rango aplicable D/t para la presin de colapso de transicin se muestran en una tabla.Regimenes de Colapso92 Colapso ElsticoBasado en una teortica falla por inestabilidad elsticaEste criterio es independiente de la resistencia a la cedencia Aplicable para tubos de paredes delgadas (D/t >25)La mayora de los tubulares en el campo fallan en los regimenes de transicin y plstico Regimenes de Colapso93

Regimenes de Colapso94ColapsoAlgunos factores de fabricacin o manipuleo adicionales que afectan la resistencia al colapso son:OvalidadEsfuerzos Residuales Excentricidad 95Presion de Colapso Los siguientes factores son importantes:

La resistencia a la presin de colapso de un tubo depende de los esfuerzos axiales

Hay varios tipos de falla por colapso 96Presion de colapso Hay cuatro tipos diferentes de presin de colapso, cada uno con su propia ecuacin para calcular la resistencia al colapso:

Esfuerzo de cedencia al colapso Colapso Plstico Transicin al colapso Colapso Elstico

97Diseo de Casing Estallido (por presin Interna) Internal Yield Pressure for pipe Internal Yield Pressure for couplings Internal pressure leak resistanceppPresin Interna98Casing Design - BurstEjemplo 1

Disear un Csg de 7. Sarta a 10,000 ft. Gradiente de presin poral:= 0.5 psi/ftFactor de Diseo , Ni=1.1Disear solo por Estallido.99Ejemplo de Estallido 1. Calcular la presin de reservorio Probable.

2. Calculate required pipe internal yield pressure rating

100Ejemplo3. Seleccionar el peso y grado de casing apropiado tomado de una tabla: Presin de estallido requerida = 5,500 psi

7, J-55, 26 lb/ft has BURST Rating of 4,980 psi7, N-80, 23 lb/ft has BURST Rating of 6,340 psi7, N-80, 26 lb/ft has BURST Rating of 7,249 psi Usar N-80 Csg., 23 lb/ft101

102

103

104

23 lb/ft26 lb/ft

N-80105Diseo de CasingPresin Colapso- Con esfuerzo axial 1.

YPA = Resistencia a la cedencia equivalente de un tubo bajo carga axial. psiYP = Resistencia a la cedencia mnimo de la tubera, psiSA = Carga Axial, psi (La carga es positiva)106Diseo de Casing - Colapso 2. Calcular D/t para determinar la ecuacin adecuada para usarse en el calculo de la presin de colapsoResistencia a la cedencia por Colapso

Colapso Plstico:

107Transicin Al Colapso:

Colapso Elstico:

Diseo de Casing - Colapso, continuacin 108Si la tension axial es Cero: Yield Strength Plastic Transition Elastic

J-55 14.81 25.01 37.31N-80 13.38 22.47 31.02P-110 12.44 20.41 26.22Diseo de Casing - Colapso 109

110

111Ejemplo 2Determine la resistencia al colapso de una TR 5 1/2 D.E, 14.00 #/ft J-55 bajo carga axial Cero.

1. Calcular la razn D/t :

112Ejemplo 22. Revisar el modo de colapso

En la Tabla en p.35 (arriba) muestra que para el tubo J-55 , con 14.81 < D/t < 25.01

El modo de falla es Colapso Plstico.

113Example 2El Colapso plstico se calcula de:

Halliburton Tables rounds off to 3,120 psi114Example 3Determine la resistencia al colapso de un casing de 5 1/2 O.D., 14.00 #/ft, J-55 bajo una carga axial de 100,000 lbs

La tensin axial reducir la presin de colapso de la manera siguiente:

115Ejemplo 3.. continuacinLa Tensin axial reducir la capacidad de presin de colapso a:

Aqu la carga axial disminuye la capacidad de la tubera J55 a una capacidad equivalente de J-38.2

116Ejemplo 3 - Continuacion

comparado con 3,117 psi sin esfuerzo axial.. !117

118