As conexões do revestimento devem satisfazer vários requisitos funcionais e operacionais apresentados neste artigo.
Aspectos funcionais
- para fornecer uma resistência a vazamentos para pressões de fluido internas ou externas
- ter rigidez estrutural suficiente para transmitir cargas aplicadas externamente
- ter boa geometria para não aumentar o diâmetro externo ou reduzir significativamente o diâmetro interno da coluna de revestimento
Aspectos operacionais
- fácil de maquiar no campo
- fácil de sair no campo
- reutilizável
Para cumprir estes aspectos, as ligações são dotadas, em quase todos os casos, de roscas de ligação. Conexões baseadas em técnicas de soldagem ou colagem e conectores de encaixe estão disponíveis para revestimento, mas não serão tratadas aqui.
Por muitos anos, as conexões de rosca API, com ou sem anel de vedação resiliente, têm sido o padrão em colunas de revestimento de poço. Essas conexões padronizadas são:
- a conexão de rosca redonda API para aplicação de revestimento;
- a conexão de rosca de reforço API para aplicação de revestimento;
- a conexão de linha extrema API para aplicação de revestimento.
No entanto, durante as últimas décadas tem havido uma mudança de poços rasos relativamente simples e baratos para completações complicadas para poços profundos, muitas vezes corrosivos e de alta pressão/temperatura. Esta tendência implicou a necessidade de conexões com melhores selos do que as conexões API, e levou ao desenvolvimento das chamadas conexões Premium.
Todas as conexões que possuem uma ou mais características especiais, como maior resistência, melhores propriedades de vedação, montagem mais rápida, diâmetro externo menor do acoplamento, aerodinâmica internamente e sem recesso, etc. em comparação com conexões API, são chamadas coletivamente de conexões Premium. .
Os seguintes formatos de rosca são comumente fabricados hoje:
- Rosca tipo redonda API, uma rosca cônica com flancos perfurantes e de carga de 30 graus e cristas e raízes arredondadas.
- Rosca do tipo contraforte API, uma rosca cônica com flancos de perfuração e carregamento de 10 graus e 3 graus, respectivamente, e cristas e raízes planas, paralelas ao cone da rosca.
- Rosca API extremeline uma rosca cônica com flancos de perfuração e carregamento de 6 graus e cristas planas e raízes paralelas ao eixo do tubo.
Roscas de contraforte modificadas usadas para conexões Premium. Foram desenvolvidas diversas formas de rosca que são fornecidas com uma das seguintes modificações ou combinações das mesmas: o perfil da rosca tem cristas e raízes da rosca paralelas ao eixo do tubo em vez de serem paralelas ao cone da rosca; uma folga na crista da rosca do pino, para garantir melhor controle do atrito da rosca durante o maquinário; uma mudança no ângulo do flanco de ataque, variando de +10 grau a +45 grau, a fim de melhorar o desempenho do ataque de conexão; uma mudança no ângulo do flanco de carregamento, variando de +3 grau a -15 grau, a fim de aumentar a capacidade de tração da ligação; uma alteração no passo das roscas (mudança de passo simples ou duplo) para proporcionar uma distribuição mais uniforme de tensões nas roscas de conexão sob cargas de tração ou compressão.
A rosca de duas etapas tem duas seções de diâmetros diferentes, cada uma fornecida com roscas de movimento livre e sem interferência, retas ou cônicas. A figura mostra um design com três ombros que tem a vantagem de uma maior capacidade de sobretorque. Em contraste, um thread não interferente corre o risco de cancelar inadvertidamente a conexão.
A rosca em forma de cunha é baseada em um perfil de rosca em cauda de andorinha entrelaçada. O flanco de carregamento é usinado com um passo maior do que o flanco de corte para produzir uma rosca que se encaixa durante a montagem, eliminando a necessidade de um ressalto de torque adicional. Os torques de montagem aplicáveis destas conexões tendem a ser maiores do que aqueles de conexões com perfis de rosca de reforço modificados e um ressalto.
