proced perforacion direccional

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CLAVE: PEMEX-CONS- PC008 REV: A Swiber Offshore Construction Pte Ltd Kreuz Engineering Ltd Kreuz Subsea Pte Ltd Pag.1 de 14 PROCEDIMIENTO DE PERFORACION DIRECCIONAL CLIENTE CONTRATO DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO PEMEX EXPLORACIÓN Y PRODUCCIÓN 420842801 PROCURA Y CONSTRUCCIÓN DE UN DUCTO DE 36”Ø X 77 KM. DE LA PLATAFORMA ENLACE LITORAL A LA TMDB (LINEA 5), A INSTALARSE EN EL GOLFO DE MÉXICO CLAVE DEL DOCUMENTO PEMEX-CONS-PC008 REVISION FECHA DESCRIPCIÓN DE LA REVISIÓN QUIEN EFECTUO EL CAMBIO Nombre Firma Puesto Fecha Elabo Ing. Alfredo Constantino Aprob ó Ing. Agustin Escobar Valero Suptte. de proyecto Mayo 3 /2012

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Procedimiento constructivo de operaciones costaafuera para el HDD de tuberia de 36"

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CLAVE:

PEMEX-CONS-PC008

REV: A

Swiber Offshore Construction Pte Ltd

Kreuz Engineering Ltd

Kreuz Subsea Pte Ltd

Pag.8 de 11

PROCEDIMIENTO DE PERFORACION DIRECCIONAL

cliente

CONTRATO

DESCRIPCIN del proyecto

PEMEX EXPLORACIN Y PRODUCCIN

420842801

PROCURA Y CONSTRUCCIN DE UN DUCTO DE 36 X 77 KM. DE LA PLATAFORMA ENLACE LITORAL A LA TMDB (LINEA 5), A INSTALARSE EN EL GOLFO DE MXICO

CLAVE DEL DOCUMENTO

PEMEX-CONS-PC008

REVISION

FECHA

DESCRIPCIN DE LA REVISIN

Quien efectuo el cambio

Nombre

Firma

Puesto

Fecha

Elabor

Ing. Alfredo Constantino

Aprob

Ing. Agustin Escobar Valero

Suptte. de proyecto

Mayo 3 /2012

I n d i c e

Pag.

INTRODUCCION

Objetivo..3

Sistema de Unidades...3

Normas, Cdigos y Referencias3

Ventajas de la Aplicacin de la Perforacin Direccional3

Equipo Requerido4

Procedimiento.4

Perfil del Cruzamiento en la playa.4

Conclusiones5

1. Introduccin.

El arribo a la playa de la tubera submarina se resolver por medio de un cruzamiento en el que aplicar la tecnologa de Perforacin Horizontal Direccional, para lo cual se deben considerar diversos aspectos tcnicos que garanticen la estabilidad y proteccin de la tubera en operacin y durante su construccin en el cruce de la playa, en donde las condiciones de oleaje son criticas y la capacidad de carga del suelo superficial es muy baja y susceptible a los efectos de oleaje.

2. Objetivo.

Establecer las directrices y recomendaciones para el cruzamiento de la tubera submarina en su arribo a la playa, empleando la tecnologa de Perforacin Horizontal Direccional, evitando que la tubera quede expuesta a la accin del oleaje y las corrientes.

3. Sistema de Unidades.

Este documento se desarrolla bajo el sistema ingls de unidades excepto donde se indique otra unidad

4. Normas, Cdigos y Referencias.

Los clculos para el desarrollo de este documento estn basados en las siguientes normas, cdigos y referencias:

CLAVE

DESCRIPCION

NRF-013-PEMEX-2009

DISEO DE LNEAS SUBMARINAS EN EL GOLFO DE MXICO.

PIPELINE AND RISER DESING

FOR GAS GATHERING SYSTEM IN BAT OF CAMPECHE MEXICO.

R.J. BROWN AND ASSOCIATE, JANUARY 1980.

BATTELLE

DESING ANALYSYS GUIDELINES FOR OFFSHORE PIPELINES RISER.

VOLUMES 1 AND 2, BY BATTELLE PETROLEUM THECNOLOGY CENTER TEXAS USA. 1983.

ASME / ANSI B31.8

GAS TRANSMISSION AND DISTRIBUTION PIPING SYSTEMS.

GUIDELINES AND SPECIFICATIONS FOR HORIZONTAL DIRECTIONAL DRILLING INSTALLATIONS.

CALTRANS

HEARTQUARTES OFFICE OF ENCROACHMENT PERMITS

JULY 14TH 2003.

TRC ENVIROMENTAL CORPORATION BOOT MILLS SOUHT.

FOOT OF JOHN STREET

LOWELL, MA 01852.

HOW THE HDD INDUSTRY BEGAN.

FOR MARTIN CHERRINGTON

CHERRINGTON CORPORATION / TRIDRIL CORPORATION.

D-SCG-510-Q-051

PLANO DE DETALLES DE PERFORACION DIRECCIONAL

5. Ventajas de la Aplicacin de la Perforacin Direccional.

La aplicacin de la perforacin direccional para el cruce de la playa, ofrece las siguientes ventajas con relacin a un cruzamiento con dragado:

El impacto en el entorno ambiental es mnimo, ya que la instalacin de la tubera es subterrnea, en una gran longitud.

Se asegura totalmente la estabilidad de la tubera en la zona de rompimiento del oleaje y de efectos de gran magnitud sobre el suelo superficial, principalmente durante huracanes.

Facilita la instalacin de la tubera en el cruce de la playa y en la zona de tirante somero.

Se obtiene mayor certidumbre en la profundidad de enterramiento de la tubera.

6. Equipo Requerido

Una vez instalados los equipos de perforacin, se inician las actividades con los preparativos de revisin de los equipos, herramientas y accesorios necesarios para la elaboracin de los trabajos de la perforacin direccional.

El equipo requerido en la zona de la playa consta de lo siguiente:

Equipo de perforacin:

Taladro (para tubera de 36 con 753,000 lbs de jalado-empuje y 110,000 lbs-pie torque)

Unidad de poder Hidrulica - Elctrica (con 2 motores de 600 HP)

Generador Elctrico 440 Volts

Bombas triplex 400 gpm para Inyeccin de Lodos

Cabina de control

Muertos de anclaje (vigas de acero para pilotear en el rea de los trabajos)

Tanque Mezclador de lodos de 400 bLs con agitador y malla vibradora (reciclador) de lodos.

Tanque de almacenamiento de agua o lodos de 500 lb remolcable.

Tanque de vaco de 19,000 lts. Sobre plataforma remolcable

Barcazas-bomba para bombeo de agua y lodos de perforacin

7000 mts. de tubera de perforacin de 5 1/2 cdula 0.361 Grado S135..

250 mts. de tubera de acero al carbn de 10 (Encamisado).

Ensamble de punta (barrena, estabilizador y 2 stainless (monel antimagntico).

Equipo de direccin de perforacin marca Tensor que incluye:

Sonda de direccin.

Consola e interfase de direccin para el perforador.

Computadora e impresora.

Bomba para agua y lodos de perforacin.

Contenedor de 10 con herramientas diversas y consumibles.

Herramientas de perforacin y corte:

Barrenas de Corte para Ampliacin de 6,16, 24, 36 y 48 de (requeridas para esta perforacin)

Barrena Rima de Monitoreo 42.

Diversas combinaciones caja-caja, pin-caja y pin-pin.

Tapn de jalado 36

Unin Giratoria

Gra de 30 tons de orugas.

Excavadora Cat 322, 320 o similar.

Tractocamiones con malacate.

Plataformas para movimiento de equipo.

Low-boy 50 tons.

Camin F350.

Camionetas pick-up.

Maquina de soldar y equipo de corte.

GPS (equipo de topografa satelital).

El equipo requerido costa fuera es el siguiente:

Chalan de apoyo (JMC-182)

Barcaza tipo chaln de 36 x 15 mts para transporte de tuberas y abastecimiento de accesorios y equipo de perforacin.

Remolcadores con capacidad para mover la barcaza y chaln.

Excavadora cat 322 o similar montada sobre orugas.

Grua de 50 a 100 Toneladas

Maquina de soldar y equipo de corte.

Lancha de abastecimiento

Embarcacin de 20 a 30 para transporte de personal y abastecimiento de partes pequeas.

7. Procedimiento

1.- El departamento tcnico con el departamento de ingeniera proceden a revisar la informacin proporcionada para determinar cmo se debern realizar los trabajos de acuerdo con la informacin suministrada como: ingeniera, levantamientos, perfiles, estudios de mecnica de suelos, etc.

2.- Una vez revisado y establecido el punto de inicio de la perforacin, se da inicio a los trabajos con la habilitacin del rea de la pera de lanzamiento siendo para ello un rea de 50m. de largo por 45m. de ancho, el lado ms largo debe ser paralelo a la direccin de la perforacin y con el punto medio del lado corto haciendo frente al eje de perforacin, se habilita un camino de acceso adecuado para trnsito de maquinaria pesada hasta el punto de la pera donde se instalar todo el equipo necesario para la realizacin de los trabajos de perforacin direccional.

Estas reas se rellenan con material de revestimiento que pueda compactarse en capas de 20 cm y compactado hasta el 90% de su capacidad, a fin de poder realizar maniobra, puedan entrar todo tipo de transporte, acomodar los equipos de perforacin y estos puedan ser usados de manera segura, donde se cuide la integridad del personal que labora para Pemex y las compaas que realicen trabajos en reas circundantes

3.- terminada la fabricacin de la pera de lanzamiento se inicia el traslado del equipo de perforacin para de inmediato proceder con su instalacin de acuerdo a las reas ya establecidas para cada uno de ellos en la pera de lanzamiento, la siguiente ilustracin hace referencia al acomodo tpico de los equipos en la pera de perforacin.

45 mts.

50 mts.

4.-Se fabrica la presa de retencin de lodos bentonticos, la cual deber ser de suficiente capacidad para acomodar la mezcla de lodos y recortes que salen de la perforacin.

Los requerimientos de agua limpia (no salina) se cumplir con la utilizacin de un tanque de almacenamiento suficientemente grande para cumplir con las cantidades requeridas por el proceso de la perforacin, rimado y jalado de la tubera. Para dicho fin el tanque deber de ser restablecido mediante el apoyo de pipas para tener siempre el suministro requerido en el proceso de la perforacin.

5.- Se instala el equipo de perforacin direccional en su rea establecida y se fija mediante la instalacin del muerto de anclaje de 90 cm. de profundidad por 10 m. de largo y 1.2 m. el anclaje debe ser rgido y no debe permitir giro, en caso de que se requiera anclaje adicional, el tanque de lodos puede engancharse a la parte trasera del equipo de perforacin.

La unidad de perforacin se debe colocar en el punto exacto donde iniciara la perforacin direccional, se eleva la parte trasera de la unidad de perforacin para que el ngulo de entrada de la barrena coincida con el ngulo sealado en el perfil.

Se lleva a cabo la preparacin de los lodos bentonticos con polmeros en cantidades suficientes de acuerdo a lo requerido por el proceso de la perforacin direccional ( de 200 gal. A 500 gal/min.

Mecnica de

Suelos

Mecnica de

Suelos

5 m

Perfil de perforacin

ngulo de entrada

entre 10 y 15

entre 5 y 12

ANEXAR FIG ANGULOS DE ENTRADA Y SALIDA DE PERFORACION DIRECCIONAL

6.-Se da aviso a la supervisin de PEMEX de que se van a realizar pruebas de los equipos para verificar su buen funcionamiento, una vez revisado lo anterior se procede a dar inicio con la perforacin.

7.- La operacin se inicia con la perforacin de un agujero piloto usando el ensamble de punta, la herramienta de gua y la inyeccin de lodos a alta presin (500lb/pulg2 a 1000 lb/pulg2), el proceso contina en intervalos de 10 mts aproximadamente equivalentes a la longitud de un tubo de perforacin. Se monitorea la direccin del ensamble de punta mediante el sistema de cable de control en donde la sonda de posicin esta fija a la parte trasera de la herramienta de gua, sta transmite la ubicacin de la punta al operador en la cabina de control mediante un posicionador satelital el cual capta la seal a travs de unos campos magnticos. El operador verifica la exactitud de la perforacin al comparar las coordenadas de la ubicacin actual de la barrena con el perfil de perforacin planeado y en su caso el operador puede corregir el perfil real retrocediendo y corrigiendo hasta obtener la posicin correcta.

8.- Mientras se procede con la perforacin piloto, en paralelo se fabrica y se deposita en el lecho marino la lingada la cual debe estar lista para que en cuanto se termine la perforacin direccional, proceder de inmediato con los trabajos de jalado de la tubera por la perforacin.

la fabricacin de la lingada se har de acuerdo con el procedimiento establecido el cual se entregara por separado.

9.- En cuanto sale la gua piloto al mar, la barcaza de apoyo deber de estar en posicin para recibirla y subirla a la cubierta procediendo a desensamblar la barrena piloto de 8, de inmediato se procede a hacer el cambio de barrena iniciando con la colocacin de tuberas de perforacin para iniciar el retorno y continuar con la perforacin direccional con un primer corte a 12 desde la barcaza hacia la pera de lanzamiento; una vez que se termina el corte a 12 se recupera la barrena y se coloca la barrena para un segundo corte de 18 de la barcaza de apoyo a la pera de lanzamiento, los subsecuentes cortes se harn con un incremento en cada corte de 6, hasta alcanzar un dimetro de la perforacin de 52, el sentido de los cortes despus de la barrena piloto ser siempre de la barcaza de apoyo hacia la pera de lanzamiento.

Mientras se corta el agujero, se bombea lodo bentonitico por la tubera de perforacin hasta el cortador mientras la tubera avanza en retroceso nuevamente hasta el equipo de perforacin.

10.- Una vez que se termina con la perforacin se realiza un monitoreo con corte de barrena a 52 haciendo el recorrido sobre toda la perforacin para verificar que no se tengan derrumbes dentro de la perforacin que vayan a obstruir la tubera en la fase del jalado.

11.- Una vez realizado lo anterior y que el perforador est satisfecho de los resultados del agujero se procede a retirar el tapn de inicio a la lnea submarina y se instala el tapn de jalado mediante soldadura, el tapn de jalado consta de una unin giratoria la cual evitara que la tubera de 36 a instalar dentro de la perforacin sufra rotaciones cuando sea introducida en la perforacin durante el proceso del jalado, una salchicha de tubera de 42 y posteriormente se conecta la lnea de 36.

12.- Se inicia con el jalado de la lnea desde la playa, el jalado se realiza con la misma tubera de perforacin, la cual se va recuperando tramo a tramo en el equipo de perforacin hasta que el tapn de jalado con la lnea submarina salen en el extremo del agujero, durante esta etapa existen dos puntos donde se tendr salida de lodos bentonticos, el lado del equipo de perforacin y el lado de la salida del barreno (mar), para el manejo de los lodos del lado del equipo de perforacin se cuenta con bombas, tanques de almacenamiento y tanques de transporte para la recuperacin de los lodos de la presa, por el lado de mar los lodos se disuelven debido a que este producto no es contaminante debido a que no tiene bases aceitosas razn por lo que es permitido el que se disuelvan en el mar para lo cual se cuenta con todos los permisos autorizados.

este mtodo de introduccin de tubera es el mas eficiente para no causar daos a ecosistema del rea donde saldr la perforacin.

13.- Una vez que se termina con la introduccin del ducto de 36 se realiza una corrida de diablo calibrador para verificar que la lnea no sufri dao alguno y una prueba hidrosttica de acuerdo al procedimiento el cual se entregara por separado para su revisin.

Terminada la prueba hidrosttica los extremos de la lnea quedan listas para realizar las interconexiones tanto en tierra como en mar y as poder dejar terminado el ducto integrando la lnea terrestre, perforacin direccional y ducto marino.

8. Perfil del Cruzamiento en la playa.

El equipo de perforacin direccional se colocara en la playa en el Km. 76+689.517 del alineamiento del oleogasoducto y orientacin S 11 18 00 W. en este punto se dar inicio a la perforacin del agujero piloto o gua por medio de un ensamble de punta, el cual barrenara el suelo con un ngulo de entrada de 10, y en intervalos de 10 m. hasta llegar al Km. 75+655.319 donde inicia una curva vertical con radio de 950 m. al termino de la cual, la perforacin se continuara horizontal del Km. 76+205.149 hasta el Km. 76+080.826 donde comienza otra curva vertical con 950 m de radio que termina Km. 75+923.881 para finalmente dirigirse en lnea recta hacia la superficie, con una inclinacin de 5.

Para que la tubera adquiera la posicin horizontal en el punto de salida de la perforacin direccional y pueda apoyarse en la mocheta, se emplear una curva vertical con un radio de 950.00 m.

En el siguiente perfil se muestra la configuracin que debe tener la tubera de 36 en el arribo a la playa para la aplicacin de la tecnologa de Perforacin horizontal Direccional (HDD), Ver detalles del perfil en plano DC-001.

FIGURA 9.1 PERFIL DE PERFORACIN DIRECCIONAL.

Sensor de posicin

Lodo Bentonitico

Tubera de perforacin

Junta antimagntica

Tubera de perforacin

Tubera de perforacin

Cortador de X

Lodo Bentontico

U

n

i

n

g

i

r

a

t

o

r

i

a

C

o

r

t

a

d

o

r

d

e

X

Tubera del Cliente de X de dimetro

T

a

p

n

d

e

j

a

l

a

d

o

bentonita

Tanque de agua

presa de

lodos

unidad de poder

cabina de control

almacn de

herramientas

lodos

acceso

taladro

Tubo peroracin

gra

excavadora