equipos utilizados en operaciones workover

8/18/2019 Equipos Utilizados en Operaciones Workover

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Equipos utilizados en operaciones Workover

Miguel Angel Consuegra Vega

Rene Guerrero Vargas

InstipetrolProducción de pozos

Villavicencio

2 !"


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#os equipos principales de los cuales es necesario conocer lascaracter$sticas para su uso correcto durante las operaciones de%orkover son&

'el ca(ezal del pozo )%ell*ead+'el ,-as tree. v/lvulas 0 actuadores

'el tu(ing

'los packers

'las v/lvulas de seguridad

'los dispositivos de circulación1co-unicación'los landing nipples

'los side pocket -andrels

'el lo% 3ut Preventer ) 3P+

'el 4op drive

EL CABEZAL DEL POZO (WELLHEAD)

El ca(ezal del pozo )%ell 5langing+ es el set de spools )carretes+ queaseguran6 El ancla7e 0 el sellado *idr/ulico de la sarta instalada 0ce-entada durante la per5oración6 El ca(ezal del pozo est/co-puesto de&

' El ca(ezal del casing )casing *ead *ousing+8 nor-al-enteconectada con el casing de super5icie. 0 ce-entado *asta

la super5icie'El Pri-er carrete )spool+& (ridado despu9s de la instalación de lasegunda sarta de casing. la cuales anclada por -edio de cu:as6 ;ndo(le 7uego de e-paquetaduras aseguran el sellado contra lapresión que podr$a estar presente entre las dos sartas de casing6


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Pri-er spool

'El segundo carrete )spool+8 (ridado so(re la (rida superior delpri-er carrete )spool+. despu9s de la colocación de la tercera sarta

de casing6 #a sarta ser/ anclada )por cu:as+ 0 el sellada*idr/ulica-ente asegur/ndose por -edio de dos 7uegos dee-paquetaduras6 Al o(re este spool ser/n por lo tanto instalados)(ridados+ el tu(ing spool 0 el ,-as tree6

?or-al-ente el n


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E@terna-ente est/n provistos de& dos salidaslaterales. con v/lvulas de co-puerta para el

control del casing8 tornillos de ancla7e )prisioneros+ en la (rida

superior. para (loquear el *anger 0 -antener lossellos en co-presión8

un locator scre% en el cuerpo. lo que per-ite unposiciona-iento correcto al *anger enco-pletaciones duales 0 para asegurar que lasdos sartas est9n co-pleta-ente alineadas6

un =ori5icio de in0ección= de peque:o di/-etroen la parte in5erior. para pro(ar el sellado de los ca(ezales6

la sección de *ilo in5erior para la cone@ión con la sartade producción8

la sección de *ilo interno -edia para el alo7a-iento de la PV6

Para la utilización de la v/lvula de seguridad controlada. desde lasuper5icie a trav9s del tu(ing *anger de(e pasar la l$nea*idr/ulica)o l$neas en caso de co-pletación dual+ que controla lav/lvula6

4*e ,-as tree est/ co-puesto de&

Bonnet

#os onnets son ele-entos que conectan el tu(ing spool )so(re lacual viene (ridado+ *acia el cross. de la cual constitu0e parteintegrante6 A trav9s de la parte superior del tu(ing *anger )con elcual *ace sello *idr/ulico por -edio de elasto-eros o sellos -etal a

Sa

An

Orifciode

nyecci


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-etal+. el (onnet garantiza la continuidad del 5lu7o entre el tu(ing 0la cross6

Master valve

#a Master valve es la pri-era v/lvula del ,-as tree. usual-ente esuna v/lvula -anual de co-puerta6 Es la v/lvula principal 0 de(e serprotegida para garantizar un cierre -ec/nico seguro. cada vezque el 5lu7o intervenga so(re la v/lvula6 ?or-al-ente sie-pre sede7a en posición a(ierta 0 -anipulada con el -/@i-o cuidado

pper !aster valve

#a -aster valve superior es si-ilar a la -aster valve en t9r-inos dedi-ensión. pero nor-al-ente es controlada por un actuador*idr/ulico o -ec/nico6

Cross ("ru"eta)

El ele-ento cross )instalado solo en los ar(oles (ridados+ est/constituido de un crossele-ent. (ridado o con pernos esparragados.que distri(u0e el 5lu7o en " direcciones. directa-ente conectado alas v/lvulas laterales. a la -aster superior 0 a la s%a( valve6

#$lvulas laterales (%ing valves)

#as v/lvulas laterales est/n -ontadas so(re los (razos )laterales+

de producción 0 per-iten el control del 5lu7o *acia o desde el pozo6En co-pletaciones si-ples solo una v/lvula es conectada *acia lal$nea de operación. -ientras la otra es -antenida co-o una v/lvulade servicio para ser usada en e-ergencias )kill line+. para -atar elpozo. para c*equear la presión de ca(eza durante las operacionesde intervención del pozo. (o-(ear 5luidos. etc66


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Para tales tipos de v/lvula no es posi(le veri5icar la posición a(iertao cerrada de tales v/lvulas desde el e@terior. porque en las v/lvulasenci-a de D psi la co-puerta se desplaza so(re el e7e. -ientrasque para las versiones de e7e (alanceado. este se desplazae@terna-ente cu(ierto de una protección -et/lica que evita da:ose@ternos 0 la visión6 #a posición de la v/lvula )a(ierto1cerrado+ porlo tanto de(e ser veri5icado -anual-ente controlando el n


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garantizando as$ la condición de tra(a7o per5ecto por largo tie-po6El engrasado de la v/lvula *ace que su vida sea ili-itada6

E@panding gate seal valve con e7e (alanceado

Con una presión de tra(a7o de ! . psi o -/s. la e@panding gateseal valve es usual-ente construida con un e-e balan"ea+o 6

Esta solución eli-ina los e5ectos (loqueantes de la *idrost/tica5acilit/ndola -anio(ra(ilidad de la v/lvula aun encasos de presiones altas6

Para presiones altas. 7unto al e7e (alanceado. la e@panding gate

sealvalves sie-pre tiene un sello -etal -etal en los asientos6Mientras las otras caracter$sticas son si-ilares al tipo standard6

A"tua+ores & ;n actuador es un grupo de -ecanis-os que puedenser instalados en una v/lvula en el lugar de un (onnet nor-al 0per-ite el control auto-/tico de la v/lvula de co-puerta por -ediode la presión proveniente de 5uente e@terna )control unit+conectado al siste-a de seguridad6 #os actuadores pueden seraplicados sola-ente cuando son usadas las 5loating sealvalves6 a0varios tipos de actuadores que di5ieren por el tipo de 5luido decontrol )aceiteo aire+ 0 por sus caracter$sticas t9cnicas. las cualesvar$an dependiendo del 5a(ricante6 ;n actuador *idr/ulico tiene


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di-ensiones e@ternas nota(le-ente reducidas respecto a unoneu-/tico. aunque las presiones de actuación son di5erentes&

'*idr/ulico !.D 2.D psi )apro@ ! !F (ar+

'neu-/tico !2 !D (ar

#a opera"i.n +e apertura / "ierre de un actuador son controladospor el siste-a de control *idr/ulico6 >i las v/lvulas son del tipo =5ailclose=. co-o los usados en el ,-as tree&

la apertura se o(tiene in0ectando 5luido presurizado8

el cierre se o(tiene descargando la presión6

El t9r-ino = tubing= se entiende co-o aquella serie de tu(os sinsoldadura que (a7an al pozo enrosc/ndose uno al otro *asta llegar ala pro5undidad deseada6 En practica. el tu(ing constitu0e la v$ao(ligada. desde el packer *asta el tu(ing *anger del ,-as tree.para conducir al 5luido producido por la 5or-ación6 #a selección 0 lainstalación del tu(ing es una parte crucial del progra-a deco-pletación6 ue de(e garantizar la -/@i-a per5or-ance del pozoen t9r-inos de productividad 0 seguridad6 Cuando se selecciona eltu(ing los operadores de(en tener en cuenta&

tipo de 5luido )densidad. viscosidad etc6+.

pro5undidad de la instalación.

valores -/@i-os de presión 0 te-peratura

presión de 5or-ación caudal previsto.

presencia de co-ponentes corrosivos. etc6

El tu(ing de(er/ por lo tanto estar di-ensionado para sostener elpeso de la sarta 0 tener caracter$sticas tales de resistir a la


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-/@i-a presión interna )(urst+ 0 a la -/@i-a presión e@ternaesperada )collapse+. considerando ta-(i9n los es5uerzosco-puestos6 En la industria del petróleo. el tu(ing es de5inido por&

' Di$!etro0 de !H= *asta " H= de acuerdo a las nor-as APIstandards. pero ta-(i9nD=. D H=. F= 0 en algunos casos D1J=6

;n di/-etro interno -a0or per-ite una producción -aselevada. porque la perdida de carga dis-inu0e6 El lado negativo esque la velocidad de 5lu7o es in5erior 0. en el caso de pozos de gas. ell$quido presente puede aco-odarse en el 5ondo causando lainundación del pozo6

' espesor & e@presado en -il$-etros o pulgadas 0 relacionado al pesolineal )kg1- ol(s15t+

' tipo +e a"ero 8 las nor-as API standards antiguas que requer$anacero entre el " 0P!! )donde el nu-ero -ultiplicado por -ilindica directa-ente el l$-ite -$ni-o de elasticidad e@presado enpsi+ 5ue a-pliada con la introducción de aceros -/s resistentes.

*asta el V !D 6 Actual-ente se encuentra en el -ercado toda unaserie de aceros con aleaciones de di5erentes porcenta7es de cro-o.para utilizarlos en a-(ientes agresivos que contienen C32 0 2>6

Tipos +e "one*i.n & e@isten (/sica-ente dos tipos de cone@iones&

*ilos 0 coples

integral6

A-(os di5ieren por el -odo de *acer el sellado *idr/ulico& sea por*ilos o por sello -etal a -etal6 Kada las -is-as caracter$sticas. las-e7ores per5or-ances se o(tienen con una )unión+ 7unta integral 0sello -etal a -etal. pero el costo es o(via-ente -a0or6 Para lostu(ings construidos en acero de alto contenido de cro-o donde es


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necesario un trata-iento anti galling para los *ilos es necesarioinstalar un coupling con sello -etal -etal6

PAC1E

#a principal 5unción del packer es proteger alcasing de la presión del pozo 0 de loseventuales 5luidos corrosivos6 El packerasegura el sellado entre el tu(ing )outside+ 0el casing )inside+ para prevenir el -ovi-ientodel 5luido al anular. causado por la di5erenciade presiones entre las /reas enci-a 0 de(a7odel punto de 5i7ación. durante toda la vidaproductiva del pozo6 Es parte de la sarta de co-pletación 0es instalado en la e@tre-idad in5erior 0 puede ser utilizado seapara la co-pletación de5initiva del pozo que para la co-pletaciónte-poral tales co-o prue(as 01o esti-ulaciones6 En co-pletaciones-alvo situaciones 1 necesidades particulares.nor-al-ente se sientan so(re la zona (aleada. a una distancia talque el zapato de la cola del tu(o )si *a0+ este alrededor de los 2-etros enci-a del tope de los per5orados6

Co!ponentes

El packer est/ esencial-ente co-puesto de cuatro ele-entos& el siste-a de cu:as de ancla7e al casing

;nidad de e-paque

packing unit )so(re el casing+


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Packer (ore receptacle )solo para packers per-anentes+

la cone@ión 0 sello del tu(ing6

#as cu:as 0 el packing unit aseguran el ancla7e 0 sellado con elcasing. -ientras que el sello con el tu(ing se o(tiene en el packer(ore6

#a "one*i.n entre el packer 0 el tu(ing pueden ser de dos tipos&

5i7o8 con *ilos superiores para packer recupera(les. o con tu(ingancla(le para packers per-anentes8

din/-ico8 con tu(ing locator )posicionador+ para packerper-anentes6

#AL# LA& DE &E2 3DAD

Las v$lvulas +e seguri+a+ son (a7adas a una pro5undidad por lo-enos entre D ! -etros6>u 5unción es detener el 5lu7o del pozoencaso de una condición de e-ergencia6 a0 dos tipos de v/lvulas deseguridad& controlado en el pozo o su( sur5acecontrolled sa5et0valves )&&C+8instalado 0 recuperado por -edio de operaciones de%ire line en especialeslanding niples8 controlado en la super5icie osur5acecontrolled su( sur5ace sa5et0 valves) &C&+8 pueden serparte integral de lasarta de co-pletación)tu(ingrecupera(le+ o instalado en especialeslanding niples provistade un control l$nee@terno )%ire recupera(le+6

El -ecanis-o de cierre esta constituido de unaes5era )(all+ o de un5lapper que (a7o condicionesnor-ales se -antiene a(ierto por unresortecali(rado6 #a v/lvula puede ser de dos tipos&


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+i,eren"ial 8 cierra cuando la presióndi5erencial en la v/lvulae@cede un cierto valor a causa del incre-ento del 5lu7o& el 5lu7o eneltu(o -ueve la v/lvula *acia arri(a venciendola 5uerza

)resistencia+ del resorte 0 -oviendo*acia la posición de cierre a laes5era o5lapper8

pressure operate+ & esta provisto deunac/-ara precargada que presiona al resorte-ovi9ndolo a laposición de cierre6#a v/lvula cierra cuando. por alguna razón.lapresión en aquel punto desciende a un valor -as (a7o que el valorde la precarga

D3&PO&3T3#O& DE C3 C LAC3O45COM 43CAC3O4

El dispositivo de circulación1co-unicación es instalado en la sartade co-pletaciónenci-a del packer )co-pletación si-ple+ o entre dospackers )co-pletación selectiva 01o-


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line )lisa+ seaviolenta-ente e@pulsada *acia arri(a por ladi5erencialde presión que se -ani5iesta en el-o-ento de laapertura6Esencial-ente son de dos tipos&

v$lvula +e "ir"ula"i.nniple per,ora+o6

LA4D342 43PPLE&

>on niples con *ilos de longitud entre " 0 F c- )o -as largo.dependiendo del di/-etro+ que esta insertado en la sarta de

co-pletación de la que llega a ser una parte integral6Est/n interna-ente 5or-ados para el alo7a-iento 0 el ancla7e de losvariados tipos de equipa-iento de control de 5lu7o. (a7/ndolos con%ire line6 El equipa-iento de sella+o hi+r$uli"o es garantizado porlos sellos especiales que est/n 5i7ados )sentados+ en un /rearecti5icada del landing nipple6

#a ,un"i.n +e los lan+ing nipples es la de per-itir la operación con%ire line. 0 en especial pueden alo7ar ancla7es espec$5icos de-andrils con *erra-ientas especiales para&

realizar tests a los tu(ings 01o sentar packers8 posicionartapones de 5ondo )tapones positivos+ para e@cluir ciertos niveles


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#os >ide pocket -andrels son nipples que tienen un pocket )(olsillo+so(re el lado equipado co-o landing recept/culo so(re el cual secolocara un -andril especial6 El side pocket tiene un *ueco

co-unicado con sellado e@terior donde puede ser instalado& v/lvula ciega )du--0 valve+. 0 en este caso el side pocket -andrel

tra(a7a co-o una *erra-ienta de co-unicación8

v/lvula de gas li5t8

v/lvula de in0ección qu$-ica )en este caso puede ser instalado unacontrol line+6

#os side pocket -andrils tienen las siguientes venta7as& garantizan el 5ull(ore

no *a0 li-itación en el nus desventa7as son&

costo elevado

requiere *erra-ientas especiales )kickover tool+ para5i7ar1recuperar la v/lvula8

di5icultad de recuperación en pozos con producción de arena8

poco apropiado en pozos desviados por la di5icultad relacionada al

uso del kickover tools6BLOW O T P E#E4TE (BOP)

El equipa-iento de seguridad ) lo% 3ut Preventer+ es instaladoso(re el %ell*ead para prevenir alg


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es instalado so(re la (rida del tu(ing spool despu9s de -atar elpozo 0 la re-oción del ,-as tree6

Cuando se tra(a7a con equipa-iento de %ireline o de coiled tu(ing

so(re un pozo co-pletado 0 en producción. se instalan 3Psespeciales so(re el ,-as tree6

Kurante la 5ase de co-pletación 0 de %orkover el 3P constitu0e la(arrera -ec/nica. que puede controlar alguna eventual-ani5estación del pozo que *a tenido lugar despu9s de superar lapri-era (arrera )*idr/ulica+ consistente en la gradiente del 5luidode co-pletación del pozo6

#a presencia del 3P so(re el pozo no constitu0e una situación 5inal)per-anente+. es te-poral 0 es necesario durante la situacióndonde se de(e operar sin el ,-as tree )co-pletación 01o%orkover+6

?or-al-ente la pri-era co-pletación es un ap9ndice de la 5ase dela per5oración 0 por lo tanto. utilizan el -is-o tipo de equipo. el

-is-o stack 3P. con la inserción de un spool de cone@ión conel tu(ing spool6

Kurante los siguientes %orkovers. por alguna razón podr$a sernecesario durante la vida productiva del pozo. que el equipo seapodr$a -/s peque:o 0 la -edida de la su(estructura podr$a noper-itir el uso co-pleto del stack 3P6


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TOP D 3#E

El =top +rive = es usado principal-ente en equipos de per5oraciónpero ello puede ser utilizado ta-(i9n en algunas operaciones de%orkover6 Cuando el =top drive= es utilizado. el Lell0 0 las cu:as deagarre 0 sost9n no son necesarios porque la sarta es i-pulsadadirecta-ente por un -otor *idr/ulico o el9ctrico6

Para (a7ar dentro del pozo o recuperar la sarta. un elevadortradicional puede ser usado. que es parte del siste-a. tanto co-olas *erra-ientas para enroscar 0 desenroscar tu(er$a& lascone@iones son 5/ciles 0 so(re la -esa de tra(a7o no *a0 ele-entosen rotación aparte de la tu(er$a6

En el top drive *a0 dos )2+ v/lvulas que interceptan el 5lu7o*idr/ulico )kell0cock o Inside 3P I 3P+6#as dos I 3P est/n

separadas por una peque:a sección )spacer su(+6#a v/lvula superior es controlada *idr/ulica-ente a distancia.-ientras que la v/lvula in5erior se cierra -anual-ente usando unallave *e@agonal )Allen %renc*+6


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EL CH3#O

Equipo que puede ser autotransporta(le. su capacidad var$a desde! a FD P o -/s que cuenta con una serie de equipos o siste-asque per-ite realizar tra(a7os de re*a(ilitación 0 -e7ora-iento depozo6

3peraciones del c*ivo6

3peraciones de pesca& se presentan cuando se *a perdido el controldesde super5icie con cualquier ele-ento -et/lico que est/ dentrodel pozo 0a sea un *o0o a(ierto o entu(ado6

#i-pieza de pozos&

#i-pieza de arena& la producción de arena es un pro(le-a -u05recuente. esta arena se deposita en el 5ondo del *o0o 0 reduce lacapacidad productiva del pozo6


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#i-pieza de para5inas& por dis-inución de te-peratura laspara5inas precipitan 0 ocasionan tapona-ientos que causanpro(le-as de producción6

#i-pieza de as5/ltenos& se da (/sica-ente en crudos de presenciaas5/ltica

equipos utilizados en operaciones workover

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