Acoplamientos de varilla de bombeo según API 11B en clase T y clase SM, tamaño completo y slim hole, para medidas de 5/8 de pulgada a 1-1/4 de pulgada.
- Norma: API 11B, API 11BR, NACE MR0175, ASTM A29
- Grados: C, D, K, KD, HL, HY
Especificaciones
| Diámetro exterior | Para varillas de 5/8" - 1-1/4" |
|---|---|
| Largo | Según API 11B, típicamente 4" - 5-1/2" |
| Extremos | Roscado interior en ambos extremos, rosca de varilla de bombeo |
| Tratamiento superficial | Recubierto de fosfato, o metalizado por proyección para clase SM |
| Proceso de fabricación | Forjado y maquinado, roscas laminadas o cortadas |
| Tipo de conexión | Rosca de varilla de bombeo |
| Grado | Clase T, Clase SM |
Acoplamientos clase T y clase SM
API 11B define dos clases de acoplamiento distinguidas por el tratamiento superficial y el desempeño al desgaste previsto. La clase T es el acoplamiento estándar, fabricado del mismo material que la varilla y fosfatado o tratado de otro modo para protección contra la corrosión. La clase SM es un acoplamiento con metalizado por proyección: se aplica al diámetro exterior un recubrimiento metálico duro y resistente al desgaste, típicamente una aleación base níquel o de carburo de tungsteno. El propósito es resistir el desgaste abrasivo que ocurre donde el acoplamiento roza contra la pared del tubing, particularmente en pozos desviados u horizontales, y reducir el riesgo de agarrotamiento cuando el acoplamiento se arma y desarma repetidamente. Los acoplamientos clase SM son más largos que los de clase T para la misma medida de varilla, y desgastan menos el tubing que un acoplamiento desnudo en la mayoría de las circunstancias, pero cuestan más. En un pozo horizontal la elección entre ambos a menudo se deriva de una predicción de desgaste basada en la severidad de la pata de perro y el número de ciclos de bombeo.
Tamaño completo y slim hole
Los acoplamientos de varilla de bombeo se suministran en tamaño completo y slim hole, también llamado slim line. Un acoplamiento de tamaño completo tiene su diámetro exterior en o ligeramente por encima del valor especificado por API y da el mayor engrane de rosca y resistencia. Un acoplamiento slim hole tiene un diámetro exterior reducido, lo que aumenta la holgura anular entre el acoplamiento y la pared del tubing. Esto importa en dos situaciones: en pozos con poca holgura entre la sarta de varillas y el tubing, donde el acoplamiento mayor rozaría y causaría desgaste, y en pozos donde el anular lleva el fluido producido y un acoplamiento mayor aumenta la restricción al flujo. La contrapartida es que un acoplamiento slim hole tiene menos espesor de pared y por lo tanto menor capacidad torsional y a tracción, de modo que no debe usarse donde la sarta de varillas experimenta torque alto o carga pesada. Confirme el tipo requerido al pedir, ya que los dos no son intercambiables.
Acoplamientos de varilla: clase T o clase SM
El acoplamiento es donde una sarta de varillas normalmente falla, y las dos clases difieren en protección al desgaste antes que en resistencia. La clase T es el acoplamiento estándar; la clase SM tiene un acabado de metalizado por proyección para pozos donde la sarta roza contra el tubing. Existen versiones de tamaño completo y slim hole donde la holgura importa.
| Condición del pozo o de la sarta | Qué determina | Qué indicar en la consulta |
|---|---|---|
| Pozo vertical, desgaste normal | Clase T, tamaño completo | la medida de varilla y el grado |
| Pozo desviado o propenso al desgaste | Clase SM con la superficie metalizada | la severidad de la pata de perro y la medida de varilla |
| Holgura en el tubing | Un acoplamiento slim hole reduce el diámetro exterior | la deriva del tubing |
| Servicio amargo | Aplican restricciones de material y dureza | NACE MR0175 |
| Sarta escalonada | Acoplamientos de transición en el cambio de medida | ambas medidas de varilla |
| Reemplazo durante una reparación mayor | Solo la medida, la clase y la forma de rosca | la cantidad |
| Coincidencia de grado | El grado del acoplamiento debe coincidir con el de la varilla | el grado de varilla de la sarta |
¿Cuál es la diferencia entre los acoplamientos de varilla clase T y clase SM?
La clase T es el acoplamiento estándar, sin tratar salvo por la protección contra la corrosión, y se usa en pozos verticales rectos con condiciones de desgaste normales. La clase SM tiene un recubrimiento duro de metalizado por proyección en el diámetro exterior, típicamente base níquel o carburo de tungsteno, que resiste el desgaste abrasivo contra el tubing y reduce el agarrotamiento. La clase SM se usa en pozos desviados y horizontales, en pozos con alta severidad de pata de perro, y donde el desgaste del tubing es un problema conocido. Cuesta más y es más larga que la clase T para la misma medida de varilla.
¿Cuándo debo usar un acoplamiento slim hole?
Use un acoplamiento slim hole donde la holgura anular entre el acoplamiento y el tubing es ajustada, para que mejore la centralización de la varilla y se reduzca el desgaste, o donde el fluido producido fluye por el anular y un acoplamiento menor reduce la restricción al flujo. No use un acoplamiento slim hole donde la sarta de varillas ve torque alto o carga de tracción pesada, porque su menor espesor de pared da menor capacidad que un acoplamiento de tamaño completo.
Medida y rosca del acoplamiento, por medida de varilla
Un acoplamiento se identifica por su medida de rosca, no por la medida de varilla que conecta. Esa es la fuente de la confusión «1 pulg × 7/8 pulg» en las requisiciones: los dos números de una cotización pueden ser una medida de varilla y una medida de rosca, o dos medidas de varilla distintas en un acoplamiento de combinación.
| Medida de varilla | Rosca del acoplamiento | DE del acoplamiento tamaño completo | DE del acoplamiento slim hole |
|---|---|---|---|
| 5/8 pulg | 15/16 pulg | 38,1 mm | 31,8 mm |
| 3/4 pulg | 1-1/16 pulg | 41,3 mm | 38,1 mm |
| 7/8 pulg | 1-3/16 pulg | 46,0 mm | 41,3 mm |
| 1 pulg | 1-3/8 pulg | 55,6 mm | 50,8 mm |
| 1-1/8 pulg | 1-9/16 pulg | 60,3 mm | Normalmente no se ofrece |
Fuente: tablas de dimensión y rosca de acoplamiento de API 11B, cotejadas contra catálogos de proveedores publicados. Confirme la edición vigente de API 11B, y confirme la disponibilidad, antes de escribir las medidas en un contrato – la disponibilidad de slim hole en particular varía según la medida.
Los acoplamientos de combinación — por ejemplo 5/8 pulg × 3/4 pulg o 7/8 pulg × 1 pulg — se usan para cambiar la medida de varilla dentro de una sarta. En una requisición, indique ambos extremos, porque un acoplamiento de combinación pedido como una sola medida se fabricará mal.
Desgaste, fallas y qué las evita realmente
Un acoplamiento es una pieza de desgaste además de un conector. Roza contra el tubing en cada carrera, y lo que falla primero le dice qué corrección se necesita.
| Qué se ve | Causa probable | Qué cambia el resultado |
|---|---|---|
| DE del acoplamiento desgastado, tubing desgastado en el mismo intervalo | Carga lateral y falta de centralización | Guías o centralizadores de varilla antes que un acoplamiento más caro |
| Acoplamiento desgastado, tubing aceptable | Material o superficie del acoplamiento no adaptados al fluido y la carga | Otra clase de acoplamiento, o un acoplamiento con superficie tratada |
| Daño de rosca o deslizamiento | Torque de armado o manejo | Armado correcto, protectores de rosca e inspección a la llegada |
| Agrietamiento en la última rosca engranada | Fatiga bajo una carga para la que la junta no se dimensionó | Revisar el diseño de la sarta antes que el acoplamiento |
| Falla asistida por corrosión | H2S húmedo o CO2 en el fluido producido | Un grado calificado para servicio amargo, con la documentación que lo acompaña |
Por eso preguntamos qué falló primero. Si el tubing está desgastado y los acoplamientos intactos, cambiar la clase de acoplamiento no corrige el desgaste: lo traslada.
Embalaje, marcado y qué indicar en la consulta
- Medida de varilla en cada extremo, y ambos extremos para un acoplamiento de combinación.
- Medida de rosca del acoplamiento, tamaño completo o slim hole.
- Clase: T o SM, o el equivalente calificado para servicio amargo donde hay H2S húmedo.
- Cantidad, y si los acoplamientos deben coincidir con el marcado de una sarta existente.
- Certificado: EN 10204 3.1 con número de colada y resultados mecánicos; EN 10204 3.2 donde se exija refrendo de tercera parte.
- Requisito de embalaje, ya que los acoplamientos se manejan y almacenan antes de llegar al pozo.
- Puerto de destino e Incoterms.
Grados suministrados
| Grado | Resistencia a la tracción mínima | Dónde se elige |
|---|---|---|
| K | 586 MPa (85.000 psi) | Fluidos producidos corrosivos, donde el esfuerzo cíclico y la corrosión actúan juntos |
| C | 620 MPa (90.000 psi) | Cargas moderadas — el escalón intermedio entre K y D |
| D | 793 MPa (115.000 psi) | Cargas de varilla altas: pozos más profundos, bombas más grandes, fluido más pesado o viscoso |
| KD | Grado de servicio amargo | Donde hay H2S húmedo y aplica NACE MR0175 |
| HL | — | Suministrado a pedido; el requisito se confirma en la cotización |
| HY | — | Suministrado a pedido; el requisito se confirma en la cotización |
Normas, inspección y entrega
| Ítem | Detalle |
|---|---|
| Norma | API 11B, API 11BR, NACE MR0175, ASTM A29 |
| Inspección | Calibrado de roscas según API 11B; Ensayo dimensional y de dureza; Ensayo de tracción; Verificación del espesor del metalizado por proyección para clase SM; Certificación de material; Inspección de tercera parte a pedido |
| Documentos | Certificado de fábrica según EN 10204 3.1 con el número de colada, el análisis químico y los resultados mecánicos; EN 10204 3.2 a pedido. La lista de empaque viaja con el embarque. |
| Embalaje | Cartones o cajas de madera sobre tarimas |
| Cantidad mínima | 200 piezas según la medida |
| Plazo de entrega | 20 – 35 días según el grado y la medida |
| Suministro | Abastecido a través de acerías aliadas; la acería fabricante se nombra en la cotización. |
Descargar ficha de datos del acoplamiento de varilla de bombeo (PDF) Una página: gama de suministro, grados y medidas clave, qué indicar en la consulta, y los documentos de inspección que acompañan al pedido. La norma es el documento que rige.
Dónde seguir
- Varilla de bombeo API 11B – los grados de varilla a los que se iguala cada accesorio por debajo
- Varilla pulida – la varilla de superficie en la parte superior de la sarta
- Guía de varilla de bombeo – cómo se elige la centralización para el pozo
Productos y normas relacionados:
Materiales
- Acero al carbono
- Acero aleado
- Recubierto de metalizado por proyección
Aplicaciones típicas
- Unir varillas de bombeo en una sarta
- Cambio de medida en sarta escalonada con acoplamientos de transición
- Servicio amargo con el grado adecuado
- Servicio resistente al desgaste con clase SM
- Acoplamientos de repuesto y reemplazo
Inspección y ensayos
- Calibrado de roscas según API 11B
- Ensayo dimensional y de dureza
- Ensayo de tracción
- Verificación del espesor del metalizado por proyección para clase SM
- Certificación de material
- Inspección de tercera parte a pedido
| Embalaje | Embalaje marítimo de exportación: atado en bastidores con flejes de acero, protectores de rosca colocados, etiquetado con medida, grado y número de colada. |
|---|---|
| Cantidad mínima (MOQ) | Un atado (por juego); se aceptan medidas mezcladas. |
| Plazo de entrega | Medidas en stock: 7-15 días. Fabricado a pedido: 4-6 semanas después de la confirmación del pedido. |
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