BOP (PREVENCIN DE SURGENCIA)

INTRODUCCIONDurante las operaciones normales de perforacin, la presin hidrosttica a una profundidad dada, ejercida por la columna de fluido de perforacin dentro del pozo debe superar la presin de los fluidos de la formacin a esa misma profundidad. De esta forma se evita el flujo de los fluidos (influjo, patada o kick) dentro del pozoPuede ocurrir sin embargo que la presin de los fluidos de formacin supere la presin hidrosttica de la columna del lodo. El fluido de formacin, sea agua, gas o aceite entrara dentro del pozo, y esto se conoce como patada de pozo.Una patada de pozo se define como influjo controlable en superficie de fluido de formacin dentro del pozo. Cuando dicho flujo se torna incontrolable en superficie esta patada de pozo se convierte en un reventn. Es muy importante tener un sistema de seguridad en un pozo petrolero por tal razn se instala un conjunto de vlvulas preventoras denominadas BOP debido, a que en la etapa de produccin se puede presentar surgencias causadas por: Densidad insuficiente del fluido. Prcticas deficientes durante las maniobras Llenado deficiente del pozo. Pistoneo / Compresin. Prdida de circulacin. Presiones anormales. Obstrucciones en el pozo. Operaciones de cementacin.Se debe realizar un control permanente del comportamiento de las presiones del subsuelo con la finalidad de prevenir que las surgencias se conviertan en descontroles. A mayor presin, habr mayor dificultad para el control del pozo.Las BOP proveen proteccin en caso del reventn del pozo por presiones bajo tierra aislando el espacio anular del pozo de la presin atmosfricaMARCO TEORICOSistema de control BOP (Preventor de surgencias)Las vlvulas BOP o preventores de surgencias son vlvulas de cierre, que permiten aislar el espacio anular del pozo de la presin atmosfrica. Ellas proveern proteccin en caso de reventn del pozo por presiones desde bajo tierra.El conjunto de vlvulas preventoras se denomina en ingls STACK (apilado por su forma de montaje) y debera responder los diseos y especificaciones de la norma API RP53 hoy la mayora de los operadores exigen que las BOP y sus perifricos cumplan los requisitos del API, por su norma de SEGURIDAD

TIPOS DE BOP

Anulares BOPSe usa en la parte superior del stack y puede cerrarse alrededor de cualquier dimetro de tuboEn caso de emergencia puede llevar a cabo un cierre total del pozoGeneralmente el primer BOP que ay que cerrar cuando ocurre un kick.Se usa en operacin de stripping porque el nico tipo de BOP que puede mantener el sellado durante el paso de las tool jointsTiempo de cierre (reguladores API RP 53): Para 20 de dimetro menos de 45 segundos Para dimetros menores de 20 menos de 30 segundosLos BOP anulares cuentan con un piston de cierre del aparato que es operado hidrulicamente mediante la aplicacin de presin en las cmaras para el cierre y la apertura

Los principales componentes del BOP son: Cuerpo Cabeza Pistn Cmara de cierre y apertura Unidad de empaque Sellos

Principios operacionalesCierre.- cuando el BOP empieza a cerrar, el fluido de trabajo entra en la cmara de cierre y empuja el pistn hacia arriba. En consecuencia la unidad de empaque aprieta mas y mas alrededor del centro del BOP, sellando.Apertura.- durante la apertura, el fluido de trabajo entra en la cmara de apertura y empuja el pistn hacia abajo (la cmara de cierre debe estar descargada). La unidad de empaque a su posicin original abriendo el BOP.La BOP anulares se caracterizan por: Presin de apertura/cierre Mxima presin de trabajo (WP)

BOP RAM Pueden ser de tipo sencillo, doble o triple y tiene que contar sea con un mecanismo manual que com un ram hidrulico para bloquear el sistema (reglamento API). Cuentan con conexiones principales y laterales con bridas o empalmadas con abrazaderas y son todo, salvo pocas excepciones, para servicio H2S. Son particularmente apropiados para las operaciones de stripping, pero no pueden utilizarse solos Durante el stripping o a altas presiones, pueden combinarse sea con BOPs anulares u otro ram BOP.

Principales ventajas del BOP ram comparado con el BOP anular

Mejor resistencia para valores de alta presin Requiere menor volumen de fluido de control, lo que implica menor tiempo de cierre Pueden soportar el peso del drill string (durante el hang-off) Permiten el stripping en caso de valores de presin muy altos (de ram a ram) Una vez cerrados previenen la expulcion del drill string Componentes y operaciones

El BOP tiene un sistema de cierre/apertura compuesto por dos pistones horizontales hidrulicamente operados a travez de sus respectivas cmaras de presurizacin. Activan los rams para abrir y cerrar el pozo. Principalmente componentes del BOP: Cuerpo Sistema de cierre/apertura Sistema de asegurador de rams Unidades de empaque (rams)

OperacionesCierre/apertura hidrulico.- est compuesto por dos pistones horizontales y se opera hidrulicamente a travs de los cmaras para activar los ram para abrir y cerrar el pozoAsegurando los rams.- en caso de control de un blow-out, si los BOP rams han sido cerrados, el cierre de ram siempre tiene que ser bloqueadoAsegurando manualmente.- el sistema de seguro manual tambin puede ser usado para cerrar el BOP en caso de emergencia ( falla del circuito hidrulico)

MARCAS Y MODELOS DE BOPs Todos los tipos preventor de reventn de pozos (BOPs) anulares son fabricados estrictamente segn el API Spec 15 A, y se pueden utilizar para remplazar el preventor de reventn de pozo de shaffer o el de Hydril. Hay tres que son las ms conocidas: Hydril: GK, GL Y MSPEs la mas utilizada, es de simple operacin y mantenimiento, es la menor que tiene cantidad de repuestos de sellos , se fabrican desde 7 1/16 a 21 En presiones de 2000-3000-5000-10000 psi.Como todos los anulares tienen un pistn de asiento cnico que es presurizado, que presiona una goma de empaque contra la tapa , deformndola y asindola fluir hacia el interior del cuerpo, hasta lograr el empaque contra el tubular y la tapa. Shaffer: Spherical (wedge y bolted cover)La marca shafer tiene un conjunto de sellos mas complejos que el de Hydrill, no es muy distinta para cambiar la empaquetadura. En la BC se desabollona la tapa y no es necesario desenroscar.Se fabrican segn el rango de la Wedge en los dimetros mayores de 13 5/8.Rams shaffer:Tiene varios modelos que no son compatibles con todas las bop y en algunos casos no se pueden utilizar por las tolerancias y fallas La correspondencia de los rams de shaffer es complicada y suele haber errores de uso por qu no se conoce que rams lleva cada BOP.

OPERACIN DE RAMSLos rams de shaffer operan de la siguiente manera:La cavidad de rams , o alojamiento tiene una serie de planos inclinados que al moverse el rams por accin del vstago hidrulico lo levantan contra la superficie del sello de la cara superior del alojamiento.Estos planos pueden sufrir desgastes, corrosin y luego terminan en no empaquetar en la parte superior. Cameron : modelo UEs una de las ms utilizadas de todas las BOP a exclusas. Tiene con respecto a la shaffer menores problemas de operacin y mantenimiento, mas fcil el cambio de rams, ya que se abre hidrulicamente, y es en general preferida para los equipos.Fabricada en todas los dimetros y presiones desde 7 1/16 3000 hasta 15000 psi y hasta 20 a 21 en 20000psi.

BOP INTERIORTambin denominado vlvula dryl de contra presin, o vlvulas de retencin, en una vlvula unidireccional que se utiliza para bajar en el pozo bajo presin y permite la circulacin del pozo evitando que la presin o el fluido reversen por el interior de la columna. El BOP interior no debe utilizarse para enroscar a un tubing en surgencias o barra de sondeo.1.- Tornillo liberador de la varilla de accionamiento de la vlvula2.- Herramienta liberadora3.- varilla liberadora de vlvula 4.- Perno de vlvula flotadora 5.- Asiento de vlvula 6.- Inserto de vlvula 7.- Cabezal de vlvula8.- Resorte de vlvula9.- Caja de vlvula flotadora

SISTEMA DE CONEXIN Las BOP vienen en general en dos modelos o sistemas para unirlas entre si o a las cabezas de pozo: BRIDADAS: Bridadas API en la cara superior e inferior ESPARRAGADAS: Sin brida, con esprragos. El cuerpo de la BOP hace de brida.Las esparragadas son ms compactas, pero no dan a veces la distancia necesaria entre el ram y la goma del anular para hacer stripping (bajar o sacar bajo presin). Donde es necesario que las uniones queden entre el anular y los rams). Se usan en los equipos de perforacin chico, WO y Pulling por la menor altura que en general se tiene en estos equipos. Es difcil reparar las caras esparragadas cuando se daan. Presentan en general problemas de corrosin en las caras, que son parte del cuerpo de la BOP y la reparacin es ms difcil.Cuando hay corrosin en los alojamientos de los esprragos es frecuente llevarlos a sobre medida. BOP (PREVENCIN DE SURGENCIA)

Hay varias marcas y modelos, pero las marcas ms comunes de ver en los equipos sonPerforacin IIIPgina 2

Shaffer: Modelos Sentinel LWS LWP ChasovoyCameron:Modelos U

INSTALACION Y SEGURIDAD DEL CONJUNTO DE BOPExisten algunas reglas generales de instalacin destinadas a mejorar la operacin y verificacin del conjunto. Al instalar el sistema, verificar cada preventor para asegurar que la inscripcin de las exclusas, si hubiera, debe ubicarse en la parte inferior de la exclusa. Se debe tener precaucin en el modo de levantar la unidad. Una oscilacin inadecuada del sistema podra lastimar a alguien, daar el equipo y dificultar su correcto apoyo o alineacin.Se debe limpiar las ranuras alojamiento de los aros y/o superficies de empalme con trapos limpios, agua y jabn. Los cepillos y raspadores de alambre pueden rayar las superficies de empalme y alojamientos de aros, afectando la prueba del conjunto. Deben identificarse los orificios hidrulicos de abertura y cierre y mantenerse limpios. Basura y suciedad en el sistema hidrulico pueden causar la falla en el sistema.SEGURIDAD DE LAS BOP Verificar que las BOP tengan certificacin RP53- esto se debe hacer segn API cada 5 aos o segn las normas de la CIA (en algunos casos , las fabricas recomiendan hacerlo cada 3aos ,ej.: shaffer) Verificar que todos las mangueras de presin hidrulica estn correctamente protegidas (revestidas), antes de montar el BOP. Verificar durante los test. que no exista personal no autorizado en el rea de testeo. Verifique las posiciones de las vlvulas durante las operaciones. CENTRADO DEL CONJUNTO BOPCentral el BOP no es tarea sencilla debido a que el movimiento, asentamiento o inclinacin del equipo pueden centrarlo el efecto no repercute de inmediato pero el dao a largo plazo pude ser severo provocando un desgaste excntrico del conjunto o un desgaste del casin o desgate del pozo y la reparacin del conjunto implica un trabajo prolongado y costoso. Por esta razn emplean anillos o bujes de desgate para minimizar el dao interno.

APLICACIONESDurante la operacin de perforacin para prevenir una surgencia Permite sellar el espacio anular de los tubos de revestimiento dejando el pozo cerrado por complete. Bajo el estado de cerrado del pozo, permite realizar las tareas de circulacin del lquido de perforacin, regulacin de flujo y descarga de reventones, control del pozo a travs de la cruceta inferior o la tubera conectada a la salida lateral del armazn. En situaciones especiales, puede cortar la herramienta de perforacin para lograr el objetivo de cierre del pozo. Permite colgar herramientas de perforacin. El RAM de dimetro variable permite cerrar el espacio anular formado por distintas medidas de tubos y tubos de revestimiento dentro de cierto rango.

RECOMENDACIONES Y CONSIDERACIONES 1.- Antes de la operacin se debe tener el tiempo necesario para investigar el equipo en el pozo y verificar las instrucciones y limites indicados por el fabricante.2.- Durante el movimiento de la tubera, prueba u otra operacin con el BOP, se debern verificar las presiones y operacin respecto de los valores recomendados para el BOP en particular.3.- Las mangueras, vlvulas hidrulicas, lneas, accesorios y conexiones en las unidades del BOP deben ser inspeccionadas y verificadas diariamente a fin de detectar el desgaste o falla.4.- Realizar curso de orientacin para los operarios.5.- Se recomienda dedicar un tiempo adicional para la verificacin de funcionamiento del acumulador mientras se efecta la pruebas de BOP.Es necesario vigilar numerosos aspectos indicados anteriormente por que requieren entrenamiento, simulacros y trabajos en equipo.

BOP ANULARES

CONJUNTO DE BOP ANULARES

BOP RAM

Simples Dobles

Triples