Varilla de bombeo continua de acero y varillas de bombeo de plástico reforzado con fibra de vidrio para reducir las fallas de conexión y el peso de la sarta.
- Norma: API 11B, API 11BR, API 15HR, NACE MR0175
- Grados: D, KD, FRP estándar, FRP alta carga
Especificaciones
| Diámetro exterior | Varilla continua 3/4" - 1-1/4"; varilla de FRP 5/8" - 1" |
|---|---|
| Largo | Varilla continua hasta varios miles de metros; varilla de FRP 30 pies - 37,5 pies |
| Extremos | Varilla continua: sin acoplamientos; varilla de FRP: accesorio de extremo de acero moldeado o forjado |
| Tratamiento superficial | Varilla continua: recubierta o desnuda; varilla de FRP: recubrimiento protector |
| Proceso de fabricación | Continua: laminada y enrollada; FRP: fibra de vidrio pultruida en epóxico |
| Tipo de conexión | Varilla continua: extremos soldados o unidos; varilla de FRP: accesorio de extremo de acero con rosca de varilla de bombeo |
Por qué la varilla continua
En una sarta de varillas de bombeo convencional, la gran mayoría de las fallas ocurren en los acoplamientos y no en el cuerpo de la varilla, porque la conexión es donde la concentración de esfuerzos es mayor y donde la rosca puede dañarse durante el armado. Una varilla de bombeo continua elimina la mayor parte de estas conexiones: la varilla se fabrica en un rollo largo y se corre al pozo con solo las dos conexiones de extremo, de modo que una sarta que habría tenido varios cientos de acoplamientos tiene solo un puñado. Los beneficios prácticos son menos fallas, corridas y extracciones más rápidas, y menor costo de servicio del pozo, que es por lo que la varilla continua es popular en pozos desviados y horizontales donde la fatiga de conexión es peor. Las contrapartidas son que la varilla continua exige equipo de manejo especial y un equipo de servicio capaz de manejar el rollo, y que una rotura requiere cortar y volver a unir en lugar de simplemente cambiar un acoplamiento.
Varillas de bombeo de FRP
Una varilla de bombeo de plástico reforzado con fibra de vidrio se fabrica con fibras de vidrio embebidas en una resina epóxica, pultruidas en una varilla maciza, con accesorios de extremo de acero unidos o moldeados en cada extremo. Sus ventajas son una densidad muy baja, aproximadamente un cuarto de la del acero, lo que reduce significativamente el peso colgado de la sarta de varillas y por lo tanto la carga sobre la unidad de bombeo y sobre las varillas superiores, y una resistencia completa a la corrosión por los fluidos producidos, ya que el cuerpo no contiene metal. Sus limitaciones son un módulo de elasticidad mucho menor que el del acero, de modo que la varilla se estira más bajo carga y la carrera efectiva en la bomba se reduce, y un límite de temperatura menor, típicamente alrededor de 100 a 120 grados Celsius según la resina. Las varillas de FRP se usan en pozos corrosivos y en pozos donde el peso de la varilla es una restricción, las más de las veces en combinación con varillas de acero en una sarta mixta, con acero arriba para la carga y FRP abajo para el peso y la resistencia a la corrosión.
Varilla continua y de FRP: sacar la conexión de la sarta
La varilla continua se suministra en rollo y no tiene acoplamientos, de modo que las fallas de conexión que dominan el tiempo muerto de los pozos con bombeo de varillas se eliminan por completo. La varilla de FRP responde a otro problema: es mucho más liviana, lo que reduce la carga sobre la unidad de bombeo, pero los accesorios de extremo son de acero y la trayectoria de carga sigue teniendo que comprobarse.
| Condición del pozo o de la sarta | Qué determina | Qué indicar en la consulta |
|---|---|---|
| Pozo con alta tasa de falla de conexión | Varilla continua, sin acoplamientos en la sarta | la medida de varilla, y la carga |
| Pozo desviado u horizontal | La varilla continua tolera la trayectoria considerablemente mejor | el perfil del pozo |
| Pozo corrosivo | Varilla de FRP, por resistencia a la corrosión | el fluido producido y la temperatura |
| Pozo profundo, peso de varilla crítico | La varilla de FRP reduce la carga sobre la unidad de bombeo | la carga de la varilla pulida y la profundidad de la bomba |
| Servicio amargo | Compatibilidad de grado y material | el nivel de H2S |
| Adaptación a un pozo existente | Se necesita equipo de manejo en el pozo para una varilla enrollada | si el pozo admite una varilla enrollada |
| Accesorios de extremo | Los extremos de la varilla de FRP son de acero y se ensayan | si se exige certificado de ensayo de tracción del accesorio |
| Longitud y transporte | La varilla continua se enrolla para transportarla a obra | el acceso al pozo |
¿Cuáles son las ventajas de la varilla de bombeo continua frente a la convencional?
La ventaja principal es la eliminación de la mayoría de las conexiones. En una sarta convencional la mayoría de las fallas ocurren en los acoplamientos, de modo que reemplazar varios cientos de acoplamientos por un puñado reduce mucho la tasa de fallas, y además acelera la corrida y la extracción. La varilla continua es particularmente eficaz en pozos desviados y horizontales donde la fatiga de conexión es el modo de falla dominante. Las contrapartidas son la necesidad de equipo de manejo especial y un costo mayor si ocurre una rotura, ya que la varilla debe cortarse y volverse a unir.
¿Debo usar varillas de bombeo de FRP en un pozo corrosivo?
Las varillas de FRP tienen la ventaja de ser inmunes a la corrosión por los fluidos producidos porque el cuerpo no contiene metal, y son mucho más livianas que el acero, lo que reduce el peso de la sarta de varillas. Las limitaciones son una menor rigidez, que reduce la carrera efectiva, y un límite de temperatura de aproximadamente 100 a 120 grados Celsius. A menudo se usan en una sarta mixta, con varillas de acero arriba para llevar la carga y varillas de FRP abajo para reducir peso y resistir la corrosión. Tenga en cuenta que los accesorios de extremo de acero siguen requiriendo protección contra la corrosión y selección de grado.
Grados suministrados
| Grado | Resistencia a la tracción mínima | Dónde se elige |
|---|---|---|
| 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 |
| FRP estándar | — | Suministrado a pedido; el requisito se confirma en la cotización |
| FRP alta carga | — | Suministrado a pedido; el requisito se confirma en la cotización |
Normas, inspección y entrega
| Ítem | Detalle |
|---|---|
| Norma | API 11B, API 11BR, API 15HR, NACE MR0175 |
| Inspección | Ensayo de tracción y fatiga; Inspección de diámetro y ovalidad; Ensayo de tracción del accesorio de extremo para varilla de FRP; Certificación de material; Inspección ultrasónica o visual de la varilla continua; 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 | Varilla continua: enrollada en carretes; varilla de FRP: atada en tarimas con protección de extremos |
| Cantidad mínima | Un carrete o la cantidad acordada |
| Plazo de entrega | 30 – 60 días según el tipo |
| Suministro | Abastecido a través de acerías aliadas; la acería fabricante se nombra en la cotización. |
Descargar ficha de datos de la varilla de bombeo continua y de FRP (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
- Acoplamiento de varilla de bombeo – clase de acoplamiento, rosca y las medidas de varilla que admite
- Abrazadera de varilla pulida – cómo se sostiene la sarta de varillas y cómo se toma la carga
Materiales
- Acero aleado
- Plástico reforzado con fibra de vidrio
- Resina epóxica con fibra de vidrio
Aplicaciones típicas
- Pozos con bombeo de varillas desviados y horizontales
- Pozos con alta tasa de falla de conexión
- Pozos corrosivos con varilla de FRP
- Pozos profundos donde el peso de la varilla es crítico
- Servicio amargo con grado compatible
Inspección y ensayos
- Ensayo de tracción y fatiga
- Inspección de diámetro y ovalidad
- Ensayo de tracción del accesorio de extremo para varilla de FRP
- Certificación de material
- Inspección ultrasónica o visual de la varilla continua
- Inspección de tercera parte a pedido
| Embalaje | Varilla continua enrollada en carretes; varilla de FRP atada en tarimas con protección de extremos. |
|---|---|
| Cantidad mínima (MOQ) | Un carrete o la cantidad acordada. |
| Plazo de entrega | 30 - 60 días según el tipo. |
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