mod 20 trip t. y separ

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Modulo 20Modulo 20

EQUIPAMIENTO DE CONTROL EQUIPAMIENTO DE CONTROL DE POZOS:DE POZOS:

TRIP TANK TRIP TANK (tanque control viajes)(tanque control viajes)

SEPARADORES VERTICALES SEPARADORES VERTICALES

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TRIP TANKTRIP TANK

El trip tank es un equipamiento imprescindible en perforación Sirve para controlar los volúmenes de fluidos desplazados o inyectados al pozo mientras se hace una maniobra con los tubulares.

El esquema básico de un trip tank es el siguiente:

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ESQUEMA DE TRIP TANKESQUEMA DE TRIP TANK

RETORNO DEL ANULAR

AL ANULARA PILETA

DE PILETA

REGLA

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TRIP TANK TRIP TANK -- BAJANDOBAJANDO

La operación bajando tubos seria la siguiente:El volumen desplazado se deja en el trip tank, y se controla tiro por tiro en la regla calibrada el desplazamientoCuando toma mucho volumen, con la centrifuga se saca el fluido y se envía a pileta.

Veamos un esquema:

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TRIP TANK: BAJANDOTRIP TANK: BAJANDO

RETORNO DEL ANULAR

AL ANULARA PILETA

DE PILETA

REGLA

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TRIP TANK: SACANDOTRIP TANK: SACANDO

La operación sacando tubos seria la siguiente:El volumen de los tubos (material), se baja en el nivel de fluido en el pozo - se inyecta fluido desde el trip tank, (cada cierta cantidad de tiros estipulada) y se controla en la regla que el volumen inyectado sea equivalente al volumen de los tubos -

Veamos un esquema:

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TRIP TANK: SACANDOTRIP TANK: SACANDO

RETORNO DEL ANULAR

AL POZOA PILETA

DE PILETA

REGLA

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TRIP TANK: CALIBRADO TRIP TANK: CALIBRADO

Todo el control de los volúmenes de fluido en el pozo, durante los viajes depende del trip tank.La clave de tener los volúmenes exactos es el calibrado de la regla y la “sensibilidad” del calibrado, que depende de las dimensiones del tanque.Hay varios métodos de calibrar:1.- Por centímetro2.- Por tiro3.- Por volumen

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CALIBRADO POR CM.CALIBRADO POR CM.

1.- Por centímetro: Lo que marca la regla no tiene relación física con el tubular en el pozo Es decir, según el tubo que se use, se debe controlar cuantos centímetros se desplaza el cursor. – ( y tenerlo en cuenta en cada tiro)-(Se puede hacer matematicamente con las medidas del T.T.Por ejemplo: Para tubing de 3 ½, acusa 10 cm. por tiro - Si saco o bajo “N” tiros:La regla debe variar R (cm) = 10 x N

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CALIBRADO POR UNIDADCALIBRADO POR UNIDAD

2.- Por Tiro: La regla esta graduada en el equivalente a cada tiro por división.Sirve para varios tubos si tiene varias escalas - Se controlan cuantas divisiones se desplaza el cursor y debe coincidir con la cantidad de tiros – ES MUY SIMPLE Y EFECTIVA Exige calcular antes las escalas de la regla según las medidas del trip tank.Por ejemplo: Para tubing de 3 ½, Si saco o bajo “N” tiros:La regla debe variar R ( divisiones) = N (divisiones)

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CALIBRADO POR VOLUMENCALIBRADO POR VOLUMEN

3.- Por Volumen: La regla esta graduada en volúmenes - Sirve para cualquier tuboSe conoce el desplazamiento o volumen por tiro del tubo, se mide el volumen en la regla.

NO ES MUY SIMPLE DE USARPor ejemplo: Para tubing de 3 ½, Si saco o bajo “N” tiros:La regla debe variar R ( lts ) = N x Volt (lts)

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CALIBRADOS DE REGLASCALIBRADOS DE REGLAS

5 CM

15 CM

3 tiro

1 tiro

Tbg.

3 ½”50 lts

40 lts

30 lts

20 lts

10 lts

60 lts

Desp. Por tiro = 4 cm

Desp. Por tiro = unidad

Desp. Por tiro = 20 lts.

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SENSIBILIDADSENSIBILIDAD

Es la medida del volumen por unidad que hace el trip tank.Es decir, cuantos litros por cm de altura de fluido – Es una función del área, por tanto cuanto menor sea esta, mas variación lineal tendrá la regla – Si hace 100 lts/cm es menos sensible que si hace 50 litros/cmConviene que los trip tank tengan la mayor sensibilidad posible, es decir que sean altos y de poca superficie.

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SENSIBILIDADSENSIBILIDAD

1 x 1 mt. 2 x 1 mt.

>S S

10 lts/cm. 20 lts/cm.

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VERIFICACIONES: TRIP TANKVERIFICACIONES: TRIP TANK

• VERIFICAR LAS ESCALAS DE LAS REGLAS QUE ESTÉN EN UNA DETERMINADA UNIDAD DE MEDIDA Y QUE TODOS LOS MAQUINISTAS LO CONOZCAN.

• VERIFICAR FUNCIONAMIENTO DEL SISTEMA DE FLOTANTE Y REGLA.

• VERIFICAR LAS CONEXIONES A Y DE PILETA Y DE LA SALIDA LATERAL Y EL FUNCIONAMIENTO DE LA BOMBA.

• VERIFICAR FUNCIONAMIENTO DE VÁLVULAS DE BOMBA Y DE SAL. LATERAL

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SEGURIDAD de operaciSEGURIDAD de operacióónnVERIFICAR CONDICIONES DE ESCALERAS VERIFICAR CONDICIONES DE ESCALERAS PARA MANIOBRA DE VPARA MANIOBRA DE VÁÁLVULAS EN LA LVULAS EN LA SALIDA LATERAL, BARANDAS, ETC. EN EL SALIDA LATERAL, BARANDAS, ETC. EN EL TRIP TANK.TRIP TANK.

VERIFICAR CONEXIONES Y MOTOR DE BOMBA VERIFICAR CONEXIONES Y MOTOR DE BOMBA AEP. AEP.

VERIFICAR CONDICIONES DE ILUMINACIVERIFICAR CONDICIONES DE ILUMINACIÓÓN EN N EN EL EL ÁÁREA.REA.

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EQUIPAMIENTO DE CONTROL EQUIPAMIENTO DE CONTROL DE POZOS:DE POZOS:

SEPARADORES VERTICALES SEPARADORES VERTICALES

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SEPARADOR ATM. O GOLPEADORSEPARADOR ATM. O GOLPEADOR

Son equipamientos de separación primaria de gas y fluido, venteando el gas y retornando el fluido a pileta.El principio de operación es el siguiente:La mezcla de gas y fluido entra al separador golpeando en un bafle recto perpendicular al flujo. (esto minimiza los efectos de erosión en las paredes del golpeador y provoca la primera separación del gas por spray.

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SEPARADOR ATM. O GOLPEADORSEPARADOR ATM. O GOLPEADOR

Luego el fluido cae sobre una serie de bafles, colocados para incrementar la turbulencia dentro del recipiente.El gas liberado se ventea por la salida en la sección superior del recipiente y el fluido retorna a piletas.

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SEPARADOR: funcionamientoSEPARADOR: funcionamiento

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PRESIPRESIÓÓN INTERNAN INTERNA

La presión de operación en el interior del recipiente esta determinada por:LAS CALAS CAÍÍDASDAS DE PRESIDE PRESIÓÓN O PERDIDAS N O PERDIDAS DE CARGADE CARGA provocadas por la salida del provocadas por la salida del gas en el venteogas en el venteo--POR ESO LA IMPORTANCIA DE AUMENTAR LOS DIÁMETROS DE LOS VENTEOS –( A mayor diámetro menor perdida de carga y menor presión interior)

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SELLO HIDRSELLO HIDRÁÁULICOULICO

La presión de operación en el interior del recipiente no depende directamente de la presión del fluido en la entrada, sino de la salida del gas en el venteo –Esa presión esta contenida en la descarga por el SELLO HIDRSELLO HIDRÁÁULICOULICO o altura manométrica del fluido contenido en el recipiente, que es la diferencia entre el punto mas bajo y la boca punto mas bajo y la boca de la lde la líínea de descarga.nea de descarga.

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SEPARADOR ATM. SEPARADOR ATM. óó GolpeadorGolpeador

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El sello hidráulico es una medida de altura manométrica, en mts., pies, etc.

P. HidrostáticaLa presión que ese sello soporta SI es una función de la altura y de la densidad del fluido y es la presión hidrostática = H x d

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Si la presión interna por las perdidas de carga, supera la presión hidrostática del fluido debida a la altura y a la densidad, en la salida se descarga gas y fluido.El punto critico para esto se produce cuando los picos o bolsones de gas alcanzan la superficie, por el mayor volumen de gas sin fluido que se debe ventear.

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TIPOS DE GOLPEADORESTIPOS DE GOLPEADORES

Son Básicamente dos:El que vimos, con fondo cerrado, y el de FONDO ABIERTO, bastante frecuente en los equipos de WO.En este, el sello hidráulico depende de la altura del fluido en la pileta –Hay un tercero, NO UTILIZADO que regula la altura controlando el nivel con un flotante –(Derivado de los separadores de produccion, no resulta, tiene problemas)

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FONDO ABIERTOFONDO ABIERTO

El funcionamiento es similar al de fondo cerrado, solo que el sello lo hace la propia altura del fluido en la pileta.

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SEPARADORES: Fondo abiertoSEPARADORES: Fondo abierto

FONDO ABIERTO: Tiene un inconveniente, que es el sello, y que obliga a tener volumen en piletas, y además que si la presión supera el sello, el escape de gas es en el fondo de la pileta.Tiene la ventaja que no junta “mugre”, paro no es el mas conveniente.Esta acotado a la altura de la pileta, y no es posible lograr un mayor sello.El de fondo cerrado, puede llegarse al sello que uno quiera con solo levantarlo.

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SEPARADORES: DescargaSEPARADORES: Descarga

Deben tener una comunicación a Presión atmosférica en la parte superior de la línea de descarga para evitar que por sifón, se desagote el nivel interior.

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SEPARADORES: BaflesSEPARADORES: Bafles

Son simplemente platos, normalmente perforados para permitir escurrir el fluido, colocados en la parte superior (deben llegar por debajo de la altura de descarga por si baja el nivel de sello), y no deben cerrar por completo el interior ( ¾ es lo normal)Se colocan con un ángulo que varía según la cantidad de bafles

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SEPARADORES: INTERIORSEPARADORES: INTERIOR

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SEPARADORES: DiseSEPARADORES: Diseññoo

El calculo de un separador se hace en base a varios datos, de MUY DIFÍCIL OBTENCIÓN, para los pozos de WO o de Perforación:Según un documento de la SPE, plantea un método de calculo basado en varios parámetros, algunos reales y otros teóricos, que dependen del tipo de surgencia.NO VAMOS A ANALIZARLO EN DETALLE, solo enunciaremos el sistema.Copia electrónica en pdf adjunta a la información del bloque, en: ..\DOCUM ANEXA\TRADUCCION SPE GOLPEADOR.pdf

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SEPARADOR SEPARADOR –– Calculo SPECalculo SPE

7ft

36” 3 bbl/min

7” ID -200 ft

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POZO POZO –– Calculo SPECalculo SPE

Presion sondeo = 520 psi

Presion Csg = 640 psi

Ganancia piletas= 24 bbls

Epm ahogue= 33 epm = 3 bbls/min – a 790 psi

Zto = 12200 ft

9 5/8”

14400 ft

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POZO POZO –– Calculo SPECalculo SPE

Bomba = 5 ½ x 13”, triple

95 % eficiencia – 0.091 bbls/ embolada

Vol piletas = 1000 bbls

P sondeo = 520 psi

P Csg = 640

Ganancia piletas = 24 bbls

Bombeo = 3 bbls/min (33epm) a 790 psi

Prof. = 14400 ft

Casing 9 5/8 = 12200 ft

PIT = 16.6 las/gal dens. Eq.

Barras = 5” 19.5#

310 ft- PM 6 ½ x 2 13/16

465 ft – 5” – 50.2 # HWDP

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SEPARADORES: DiseSEPARADORES: Diseñño SPEo SPE

El método se basa en suponer una surgenciay obtener:P interiorP anularVolumen desplazado de fluido al cierreDe allí calcular:Presión y caudal de gas - ( Ley de Boyle) aguas abajo de los chokes al entrar en el separador.

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Con las medidas del separador:Ø venteo y largo equivalenteAltura de sello

Calcular la: presión de pérdida de carga, en el venteo debida a ese caudal de gas calculado.Con el gradiente (densidad equivalente) del fluido ( o tomar 0.26 lbs/ft = petróleo), calcular la presión hidrostática del sello-Comparar si: P venteo < P hidrostática, no hay posibilidad de flujo de gas por el retorno a piletas

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Estimando una velocidad de migración del gas en petróleo de 8.4 ft/min, y calculando la velocidad de caída del fluido en el separador,(acá entra el Ø del separador), si esta es menor que 8.4 se cumple la segunda condición:V caída sep < 8.4 ft/min, tampoco hay posible flujo de gas por el retorno.Entonces en resumen:

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Las dos condiciones que debe cumplir son:P venteo < P hidrostáticaV caída fluido en sep < 8.4 ft/min

El calculo o verificación es teórico, suponiendo una surgencia, que puede o no darse en la magnitud calculada, pero es indicativo de los parámetros a tener en cuenta y de las soluciones posibles para un mejor funcionamiento:

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DiseDiseññoo SPE : RecomendacionesSPE : Recomendaciones

1.- Un diámetro mínimo de 8” para el venteo es razonable en la mayoria de los casos.2.- Un sello hidráulico de mínimo 1.8 mts a 2.00 mts (7 fts) es razonableUn diámetro de 30” es razonableUna disminución en el caudal de bombeo para desplazar un vol. de gas, favorece el tiempo de residencia del fluido en el separador, y reduce la veloc. de caída dentro de este, (favoreciendo la condición 2)

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DiseDiseññoo SPESPE

Incrementar el sello hidráulico, favoreciendo la condición 1Modificar la geometría del venteo, para tener menores perdidas, favoreciendo la condición 1Modificar el diámetro del venteo, para tener menores perdidas, favoreciendo la condición 1Modificar el diámetro del recipiente, para tener menor veloc. de fluido, favoreciendo la condición 2, o el diseño interior de manera de aumentar el tiempo de residencia ( es = a bajar la velocidad de caída), favoreciendo la condición 2

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SEPARADORES:SEPARADORES:Aumentar Ø y cambiarel largo o la geometría

Aumentar el sello hidráulico

Bajar caudal debombeo

Aumentar diámetro

Mod. Interioraumenta tiempo

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SEGURIDAD de operaciSEGURIDAD de operacióónnVERIFICAR QUE LA TAPA Y EL FONDO DEL VERIFICAR QUE LA TAPA Y EL FONDO DEL SEPARADOR ESTE CONSTRUIDO CON UN SEPARADOR ESTE CONSTRUIDO CON UN CASQUETE. (sino debe ser rechazado)CASQUETE. (sino debe ser rechazado)

VERIFICAR QUE EL VENTEO CUMPLA LAS VERIFICAR QUE EL VENTEO CUMPLA LAS DISTANCIAS ESPECIFICADAS POR LA CIA. DISTANCIAS ESPECIFICADAS POR LA CIA.

VERIFICAR INSPECCIVERIFICAR INSPECCIÓÓN CON ULTRASONIDO N CON ULTRASONIDO DEL RECIPIENTE Y LDEL RECIPIENTE Y LÍÍNEAS DE ALTA NEAS DE ALTA -- EN EN ZONA DE TANGENCIA DEBE TENER MAYOR ZONA DE TANGENCIA DEBE TENER MAYOR ESPESOR EN UNA FAJA NO MENOR A 50 CMESPESOR EN UNA FAJA NO MENOR A 50 CM

( en WO es IMPERATIVO, se trabaja con presiones mayores y mas frecuentemente)

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SEPARADORES:SEPARADORES:

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SEGURIDAD de operaciSEGURIDAD de operacióónn

VERIFICAR ALTURA DE SELLO, en el caso de VERIFICAR ALTURA DE SELLO, en el caso de golpeadores abiertos, preveer nivel suficiente.golpeadores abiertos, preveer nivel suficiente.

VERIFICAR en golpeadores cerrados, que VERIFICAR en golpeadores cerrados, que tengan vtengan váálvula de limpieza de fondo, y que se lvula de limpieza de fondo, y que se mantengan limpios.mantengan limpios.

VERIFICAR la existencia de la comunicaciVERIFICAR la existencia de la comunicacióón n atmosfatmosféérica en la descarga para evitar que se rica en la descarga para evitar que se vacvacííe el recipiente por depresie el recipiente por depresióón en la ln en la líínea.nea.

mod 20 trip t. y separ

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