Como equipo esencial en los proyectos de perforación modernos, el rendimiento y la durabilidad de los equipos de perforación de circulación inversa con elevación de gas-dependen en gran medida de los materiales primarios utilizados. Estos materiales deben cumplir múltiples requisitos, incluida alta resistencia, resistencia a la corrosión, resistencia al desgaste y peso ligero, para garantizar un funcionamiento estable en entornos geológicos complejos.
Los componentes clave de las plataformas de perforación, como tubos de perforación, brocas y gasoductos, normalmente se fabrican con acero de aleación de alta-resistencia. Este tipo de acero posee una excelente resistencia a la tracción y al impacto, capaz de soportar el torque sustancial y las cargas axiales generadas durante la perforación. Por ejemplo, la tubería de perforación suele estar hecha de aceros estructurales aleados como 40Cr o 35CrMo. Después del tratamiento térmico de enfriamiento y revenido, sus propiedades mecánicas generales mejoran significativamente, extendiendo efectivamente su vida útil.
Las brocas suelen estar fabricadas con carburo cementado o acero-resistente al desgaste con incrustaciones de partículas de diamante para hacer frente a formaciones rocosas de diferente dureza. Las brocas de carburo ofrecen alta dureza y excelente estabilidad térmica, manteniendo un borde afilado en entornos de alta-temperatura y alta-presión, lo que mejora la eficiencia de la perforación. Algunas bases de brocas utilizan materiales como 42CrMo o 20CrMnTi, mejorados para ofrecer resistencia al desgaste mediante temple o cementación de superficies.
Los gasoductos y las carcasas de los sistemas de circulación inversa de elevación por gas suelen estar hechos de aleación de aluminio o acero inoxidable. Las tuberías de aleación de aluminio son livianas y-resistentes a la corrosión, lo que las hace adecuadas para la transmisión de gas a larga-distancia. Sin embargo, las carcasas de acero inoxidable se utilizan ampliamente en la perforación de formaciones ácidas y en alta mar debido a su excelente resistencia a los ácidos y álcalis y a la corrosión. Además, los componentes vulnerables, como sellos y cojinetes, suelen estar hechos de compuestos poliméricos o cauchos especiales para garantizar un sellado hermético y un funcionamiento suave.
En resumen, la selección de materiales para equipos de perforación de circulación inversa con elevación de gas requiere una consideración integral de las propiedades mecánicas, la adaptabilidad ambiental y la eficiencia económica. Al optimizar la combinación de materiales, se puede lograr un funcionamiento eficiente y confiable.
