unidad vi. sistema de prevención y control de pozos
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Unidad VI. Sistema de Prevención y
Control de Pozos
MODULO I. EQUIPOS DE PERFORACIÓN DE POZOS PETROLEROS
Docente: MSc. Ing. Miguel Ángel Bandeira SuarezCelular: (+591) 76846272Correo: [email protected]
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SISTEMAS BÁSICOS DEL EQUIPO DE PERFORACIÓN
En la industria petrolera, los cinco sistemas más importantes
en un equipo de perforación en tierra o costa fuera son:
I. Sistema de Potencia.
II. Sistema de Izaje y Levantamiento de Cargas.
III. Sistema de Rotación.
IV. Sistema de Circulación de Fluidos.
V. Sistema de Prevención y Control de pozos.
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PORQUE SU IMPORTANCIA??
DESCONTROL Y REVENTÓN DE POZO
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SISTEMAS DE SEGURIDAD (BOP)
Formado por válvulas impide reventones (BOP), cuya funciónprincipal es controlar mecánicamente una surgencia (brote,arremetida) que si no se controla a tiempo puede convertirseen un reventón.
Funciones:
Permitir un sello del hoyo cuando ocurra una surgencia.
Mantener suficiente contrapresión en el hoyo.
Impedir que continué la entrada de fluidos desde laformación.
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SISTEMAS DE SEGURIDAD Componentes:
1. Arreglo de preventores (Stack BOP´s)
• Preventor anular
• Preventor de arietes para tubería
• Preventor de arietes ciegos
• Preventor de arietes de corte (opcional para equipos en tierra)
2. Unidad de control remoto (“Unidad de Cierre” ó “Acumulador”).
3. Conexiones superficiales de control (líneas de estrangular y matar).
4. Equipo auxiliar (instrumentos detección, separador gas –lodo, etc).
6TEMA 7. SISTEMA DE PREVENCIÓN Y CONTROL DE POZOS
7TEMA 7. SISTEMA DE PREVENCIÓN Y CONTROL DE POZOS
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SISTEMAS DE SEGURIDADPREVENTOR ANULAR
Constituido por un elemento de empaque de acero reforzado
con goma especial que cierra y sella la tubería, el cuadrante y
el hoyo abierto.
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SISTEMAS DE SEGURIDADPREVENTOR DE ARIETES
Tipos de Ariete:
De tubería: Cierran solamente el tamaño de diámetro externo
del tubo para el cual ha sido diseñados.
Ciegos: Cierran solamente en hoyos abiertos.
De Corte: Corta tubería y cierran el pozo.
Permite cerrar el diámetro de tuberías de perforación determinados
o en el hoyo abierto.
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SISTEMAS DE SEGURIDAD
Elementos para la selección de los equipos de prevención y control
1. Máximo tamaño de herramienta / tubular que se vaya a introducir al pozo.
2. Máxima presión de formación esperada en superficie (presión de formación o
presión de operación).
3. Tipo de pozo (de alta o baja presión).
4. Tipo de instalación (tierra firme o submarina).
5. Condiciones específicas de operación (corrosividad fluidos, hidratos, etc.)
6. Espacio disponible debajo de la mesa rotaria.
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SISTEMAS DE SEGURIDAD
Clasificación General de Presiones del Conjunto de Preventores
La clasificación de los equipos de preventores están basados en la presión de trabajo y el numero de componentes.
La presión de trabajo de los Preventores debe ser comomínimo igual a la máxima presión anticipada en superficie aser encontrada. MAASP, sin embargo para el diseño del stackde preventores se debe tomar en cuanta la presión de porode los objetivos.
Los elementos de sello de los preventores tipo ariete deben ser equipados con mecanismo de aseguramiento.
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SISTEMAS DE SEGURIDAD
De acuerdo al estándar 53 de API, el sistema debe proveer lo siguiente:
Cerrar y sellar en la tubería de perforación, tubing, cañería derevestimiento o liner y permitir la circulación.
Cerrar y sellar en agujero abierto permitiendo operaciones decontrol de pozos por cualquier método como por ejemplovolumétrico.
Permitir bajar la sarta bajo presión con el peso cerrado(Stripping).
Uso del Stack de Preventores
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SISTEMAS DE SEGURIDAD
Con referencia a los rangos de presión de trabajo, el reglamento API RP 53 clasifica los stack de preventores en:
2M; 3M; 5M; 10M; 15M.
En base a esta clasificación, se indica el número de preventoresque hay que usar además la configuración típica, sin especificar lasposiciones de los rams.
Configuración de Preventores
Ejemplo de una configuración de stack de preventores son:
Una presión de trabajo de 5000 psi. Un diámetro igual 13 5/8”
Compuesto de: Un carretel de perforación drilling spool. Dos preventores de rams simple. Un preventor anular.
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SISTEMAS DE SEGURIDAD
El conjunto de preventores se describe hacia arriba desde la piezamas alta de cabezal de pozo de tipo permanente.
Código de Stack de Preventores
R = Preventor de ariete sencillo. RR = Preventor de ariete doble. RRR = Preventor de ariete triple. S = Drilling Spool con salidas laterales. A = Preventor tipo anular. G = Cabeza rotatoria K = Presión de trabajo 1000 psi
Cual es el significado del código 13 5/8” – 15K RSRRA?
Máximo pasaje: 13 5/8”, presión de trabajo 15000 psi
De abajo hacia arriba: Rams, Spool, Rams, Rams, Anular.
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SISTEMAS DE SEGURIDAD
Los preventores de rams pueden ser tipo sencillo, doble o triple.
Principio de operación
Apropiados para cualquier diámetro de tubería y deben ser reemplazadossiempre que el diámetro de la tubería cambie y antes de bajar cañerías.
Los rams de los preventores tienen que ser cerrados siempre alrededorde la tubería con una medida fija; excepto los rams ciegos que permitensellar sin tubería dentro del pozo.
Cierre/apertura hidráulicoCompuesto por dos pistones horizontales, se opera hidráulicamente através de dos cámaras para activar los rams para abrir y cerrar el pozo.
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SISTEMAS DE SEGURIDAD
Asegurado los rams
En caso de control de un reventón, si los preventores de rams has sidocerrados, el cierre de rams siempre tiene que ser bloqueado.
Asegurado manual
Usado para cerrar el preventor en caso de emergencia (falla delcircuito hidráulico). El circuito hidráulico tiene que ser colocado enposición de cierre, así la línea de descarga puede abrirse para permitirque salga el aceite de la cámara abierta.
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PREVENTOR DE RAMS
Cuerpo:
Diseñado para soportar altas presiones. Todos los modelos tienen un cuerpo reforzado.
Sistema de cierre y apertura:Compuesto por circuito hidráulico de cierre y apertura, mecanismoram de cierre y apertura cilindro, pistón, vástago, rams.
Sistema asegurador de rams:Se utiliza después de cerrar el preventor para evitar unimprevisto cierre de los rams. El sistema asegurador puede ser:manual, automático o hidráulico.
Unidades de empaque:(Rams) sello secundario usado en caso de que el sello primario
no fuera completo.
PREVENTOR RAMS
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Packer superior:
Para el sellado total entre los rams y el cuerpo delpreventor.
Cuerpo:
Fabricado de acero, esta conectado al vástago através de asientos verticales y horizontales. Tieneuna guía frontal para centrar tubos de diámetropequeño en el pozo durante el cierre.
Packer Frontal:
Para el sellado total alrededor de la tubería.
PARTES DE RAM
Partes de un Ram
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COLGADO DE LA SARTA
Se adopta en caso de emergencia o en situaciones particulares.
En las instalaciones de offshore, se lleva a cabo cuando se necesita abandonar el pozo porcondiciones de seguridad.
Se requiere asentar sobre rams fijos o de cuerpo variable.
Posicione la conexión encima de los rams donde secolgaran.
Cierre los rams del preventor. Coloque la sarta de perforación, cargue todo el peso
sobre el rams del preventor. Bloquee los rams en posición de cierre. Libere la presión de cierre de los rams.
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CORTE DE TUBERÍA
Se corta la tubería y la parte inferior se dobla debajo de los rams sellando totalmente elpreventor.
El corte mantiene los dos bordes separados para permitir restaurar la circulación.
La operación de corte requiere un incremento de la presión de cierre, de 1500 psi a 3000 psi.
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PREVENTOR ANULAR
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SPOOL ESPACIADOR
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LÍNEAS SUPERFICIALES
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LÍNEA DE MATAR
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LÍNEA DE CHOKE
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MULTIPLE ESTRANGULADOR (CHOKE MANIFOLD)
Ensamblaje de tuberías blindadas de alta presión con salidas laterales controladas porválvulas manuales y automáticas.
La línea de estrangulación lo comunica con el conjuntode válvulas de seguridad.
Cuando se activa el distribuidor de flujo se mantienesuficiente contra presión en el hoyo para que nocontinúen entrando fluidos desde la formación hacia elpozo, al desviarse el lodo a través de las válvulas querestringen el flujo y lo dirigen a los tanques de reserva,el separador de gas o área de acondicionamiento dellodo.
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1. Entrada de aire al acumulador de presión.2. Lubricante de aire.3. Válvula bypass.4. Interruptor de presión de las bombas de
aire.5. Válvulas de alimentación de las bombas de
aire.6. Bombas de aire.7. Válvula de cierre de la línea de succión.8. Colador de succión.9. Válvula de chequeo.10. Bomba eléctrica.11. Interruptor de presión de la bomba
eléctrica.12. Arranque del motor eléctrico.13. Válvula de cierre de la línea de succión.14. Colador de succión.15. Válvula de chequeo.16. Válvula de exclusión del acumulador.17. Botellones.18. Válvula de seguridad del acumulador.19. Filtros del fluido (Alta presión).20. Regulador-reductor de presión manual
(manifold).21. Manifold.
22. Válvula de 4 vías.23. Válvula bypass.24. Válvula de seguridad del manifold.25. Válvula de descarga del manifold.26. Panel de selección de unidad (Unidad y
Control Remoto).27. Válvula neumática reductora/reguladora de
presión (BOP Anular).28. Manómetro de presión del acumulador.29. Manómetro de presión del manifold.30. Manómetro de presión BOP Anular.31. Transmisor neumático de presión del
acumulador.32. Transmisor neumático de presión del
manifold.33. Transmisor neumático de presión del BOP
anular.34. Filtro de aire.35. Regulador de aire para la válvula Koomey.36. Regulador de aire.37. Regulador de aire.38. Regulador de aire.39. Caja de unión de las líneas neumáticas.40. Apertura de tanques.41. Lado de apertura para la inspección.
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VIDEO MULTIMEDIA
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PREGUNTAS?