74071134 Modulo 16 Empacadores y Accesorios de Produccion

M O D U L O X V I E M P A C A D O R E S A C C E S O R I O S D E P R O D U C C I NW e l l C A P M A N U A L F U N D A M E N T A L C O M B I N A D O

R-2

MODULO XVI

EMPACADORES Y ACCESORIOS DE PRODUCCIN

OBJETIVOS

Despus del estudio de este mdulo usted:

Relacionar las funciones y tipos de empacadores de produccin Identificar los accesorios que se utilizan en los aparejos de produccin. Interpretar correctamente la funcin que desempea cada accesorio del

aparejo de produccin.

1


R-2

MODULO XVI

EMPACADORES ACCESORIOS DE PRODUCCIN

I N D I C E

1 EMPACADORES Y ACCESORIOS DE PRODUCCION........................................32 VALVULAS DE CIRCULACION......................................................................193 NIPLES DE ASIENTO...................................................................................234 JUNTAS DE TENSION..................................................................................245 JUNTAS TELESCOPICAS..............................................................................266 VALVULAS DE SEGURIDAD SUBSUPERFICIALES (DE TORMENTA)..............277 VALVULAS DE BOMBEO NEUMATICO.........................................................31

2


R-2

1 EMPACADORES Y ACCESORIOS DE PRODUCCIONLa identificacin de las accesorios de produccin requeridos para efectuar

una terminacin de un pozo, son compatibles a los que se utilizan cuando se intervienen para su reparacin ya sea Mayor o menor. Las variantes se tendrn en la seleccin de cada uno, en funcin al diseo propuesto que seale el programa de intervencin

A continuacin se describen las caractersticas de intersEmpacador de Produccin: Es un accesorio que permite el flujo de los

hidrocarburos por el interior de la tubera de produccin, aislando el espacio anular y evitando daos a la TR por los fluidos corrosivos provenientes del yacimiento.

FUNCIONESa) Mejorar la eficiencia del flujo aportado por las formaciones aprovechando

y prolongando su etapa fluyente.b) Eliminar la contrapresion ejercida por la columna hidrosttica en el

espacio anularc) Proteger las TRs y cabezales de: Altas presiones Fluidos corrosivos que producen los hidrocarburosd) Aislar dos o ms intervalos o explotarlos selectivamente e) Evitar la invasin de arena sobre aparejos de cedazos

USOS En pozos fluyentes e inyectores de agua En pozos de bombeo neumtico y electrocentrfugo En pozos de bombeo mecnico

MARCASBaker, Otis, Camco, Arrow, etcLas empacadores se clasifican en dos tipos:

a) PERMANENTES: As se les identifica ya que una vez anclados en su profundidad, no se les recupera completos. Se emplea en pozos donde existen presiones diferenciales elevadas y grandes variaciones de carga en la TP, requirindose un mximo de seguridad del sello y larga duracin. Es ideal en pozos profundos, desviados o direccionales, donde la TP se necesita ajustar con

3

FIG. 1 EMPACADOR BAKER F-1 CON GUIA LISA


R-2

peso, neutro o en tensin, as como en profundidades donde el anclaje sea crtico.

En relacin con las marcas descritas, cada fabricante los clasifica por modelos y tipos. La marca Baker suministra los modelos D producto 415-13; modelo F-1 producto 413-06 y modelo FB-1 producto 413-08

Soltadores de empacadores permanentes: Los empacadores pueden ser anclados por medio de los aditamentos especficos, bajarse y afianzarlos en la TR con cable electromagntico (equipo de registro elctrico). Tambin se introduce con tubera usando un soltador hidrulico o soltador mecnico. Para su procedimiento operativo de anclaje se aplican las instrucciones de cada fabricante. Antes de introducir al pozo un empacador debern limpiarse las paredes de la TR con un escariador.

Unidades de sello: Para lograr el sello entre el espacio anular y el interior de la tubera de produccin, se utiliza un niple sellador que se ajusta a la camisa pulida en el interior de empacador, este efecta el sello con o sin peso aplicado en la sarta de produccin.

FIG. 2 NIPLES DE SELLOS MARCA BAKER

4


R-2

El niple de sellos modelo G se utiliza en pozos donde se considera que no registrar altas presiones. El modelo E al aplicar peso sus cuas que tiene abajo del tope localizador se afianzan en forma cruzada en la rosca interna del empacador. Es ideal para soportar altas presiones, teniendo en cuenta los esfuerzos de la TP por cambios de presin y temperatura.

En esta marca las unidades de sello son compuestos de hule (elastmeros)del tipo V, cuyos elementos son de Vitn, Rytn y Tefln que soportan presiones diferenciales hasta de 1,055 kg/cm (15,000 (lb/pg) con temperaturas de 30 a 300C (86 a 392F); as como ambientes amargos.

Extensiones de sello pulida: Son accesorios independientes del empacador permanente; se conectan antes de introducirlo, en su extremo inferior de acuerdo al modelo, permitiendo un rea de contacto mayor agregando ms unidades de sello multi V al considerar que el aparejo de produccin estar sometido a movimientos por diferencial de presiones y temperatura.

En el caso particular de los pozos de la Regin Marina, al ser la mayora direccionales, cada empacador se introduce con una o ms extensiones pulidas, las cuales debern tener el mismo dimetro interior que el empacador.

5


R-2

FIG. 3 EXTENSION DE SELLO PULIDA BAKER

6


R-2

Extensin de pesca o rugosa: Es una extensin adicional que previa preparacin, se conecta abajo del empacador permanente. Su interior tiene un perfil que permitir afianzar el arpn de la herramienta moledora (milling tool) cuando se proponga moler y recuperar el complemento del empacador en un solo viaje redondo.

Los datos tcnicos de las especificaciones se encuentran en los catlogos de cada fabricante.

FIG. 4 EXTENSION DE PESCA (RUGOSA) BAKER

7


R-2

TUBO DE PRODUCCION: Este accesorio se conecta en la parte inferior del niple de sellos con la finalidad de guiar el tope localizador al interior del empacador permanente durante las operaciones de ajuste para verificar que se ha penetrado y asegurar un sello efectivo.Existen dos tipos que son:

Tipos E. Consiste en un tubo de produccin con cople en un extremo y en el otro un corte transversal (zapata gua) que sirve para guiarlo hacia adentro del empacador y a la vez, abrir la charnela del mismo.

El tubo est disponible en tamaos de 1.660 a 4 pg y longitud estndar de 5 pies Perforado. Est diseado para utilizarse en el extremo de la sarta larga

de un aparejo doble selectivo, para evitar vibraciones originadas por la turbulencia de fluidos.

8


R-2

FIG. 5 TUBOS DE PRODUCCION

9


R-2

Tapn Baker DRSe emplea para aislar un intervalo productor agotado, utilizando el

empacador permanente (ya anclado) y convirtindolo en un tapn mecnico. Se introduce con tubera de trabajo o de produccin, pero antes cmbiele el sustituto soltador por uno de acero, para asegurar un agarre efectivo del pescante al recuperarlo.

La seleccin de uno de los dos tapones se efecta consultando las especificaciones del modelo y el tamao del empacador que se tenga dentro del pozo.

Cuando se esperan altas presiones en la parte inferior del empacador, se utiliza con cuas tipo candado, en caso contrario, se utiliza nicamente con las unidades de sello.

Se aloja en el empacador con el peso suficiente de la sarta para romper los tornillos de corte que lo sujetan al sustituto soltador.

Su recuperacin se hace con un enchufe derecho siguiendo el procedimiento similar a un niple de sello segn sea el caso.

Se le puede colocar a empacadores permanentes Baker modelos: D, DA, N y S-2.

10


R-2

1A. TIPOS DE EMPACADORESRECUPERABLES: Se les conoce a los empacadores que se introducen al pozo, se anclan dependiendo su mecanismo y se recuperan con la tubera de produccin.

Los tipos principales que se operan son:De tensin, compresin y anclaje hidrulico o mecnico (semipermanentes)De compresin con ancla mecnica sencilla o ancla dobleDe tensinEmpacador inflableEmpacador de copasDe aislamiento con ancla de pie

1. Empacador semipermanente de anclaje hidrulicoSe utiliza cuando se desea ajustar el aparejo de produccin con tensin,

neutral o con peso. En reas donde se esperan presiones diferenciales en ambos sentidos. En la porcin inferior de la herramienta tiene un sustituto retn con un asiento donde se aloja una canica, al aplicar presin por dentro de la TP desplaza un pistn de operacin activando las cuas hacia las paredes de la TR y comprimiendo el elemento de sello entre el mandril y el cono. Las cuas funcionan por presin diferencial hidrulica, soportando presiones en ambos sentidos. Son bidireccionales (hacia arriba y hacia abajo) evitando movimientos del empacador. Cada fabricante recomienda las presiones por aplicar para su anclaje. Su recuperacin es con rotacin y movimientos de la tubera.

Ejemplo: CAMCO HRP-12. Empacador semipermanente de anclaje mecnico

Al igual que el empacador anterior, esta herramienta una vez anclada puede quedar la tubera en compresin, neutro o en tensin. Su diseo de cuas soportan presiones ascendentes y descendentes, manteniendo el sello contra presiones diferenciales en ambos sentidos. El proceso de anclaje es mecnico,

11

FIG. 6 TAPON DR CON ANCLA Y SIN ANCLA


R-2

o sea se activa girando a la derecha la tubera y aplicando esfuerzo de compresin y de tensin para fijar las cuas inferiores y superiores y comprimir el elemento de sello.

Para desanclar se recupera con rotacin derecha y movimientos de la tubera. La ventaja de un empacador semipermanente es que puede sacarse nicamente la tubera, operando un conector-soltador para hacer un cambio de aparejo sin necesidad de remover el empacador.

Ejemplo: Baker Lok-Set; Otis Perma-Latch; PREMESA Husky M-1

3. Empacador de compresinSu diseo consta de un juego de cuas que se deslizan sobre un cono y dos o tres elementos de sello. En el cuerpo tiene un mecanismo de J que opera con rotacin desenganchndose de un perno para activar las cuas que se afianzan por efecto mecnico y cargando peso para apoyarlas en la TR y comprimiendo los sellos. Se utilizan en pozos donde la fuerza ejercida (peso de sarta ms peso del fluido de control) es mayor que la presin del yacimiento, tambin puede emplearse como empacador de prueba o de inyeccin.

Un empacador de ancla doble su anclaje es similar, con la diferencia que sus cuas hidrulicas (segmentadas y situadas en la parte superior de la herramienta) se activan por presin diferencial, o sea que la presin interna se transmite al pistn del empacador forzando a los botones hidrulicos contra las paredes de la TR impidiendo cualquier movimiento del empacador. La recuperacin de estos empacadores es por tensin.

Ejemplos: BAKER R-3; CAMCO C-2

4. Empacador de tensinEl afianzamiento y sello de este empacador se realiza dando un leve giro de la sarta y aplicando tensin. Su aplicacin es en pozos someros, donde el peso de la TP es insuficiente para mantener comprimido el sello de hule. Al momento de tensionar la TP, la cuas se fijan a la TR y el hule se comprime entre el mandril y el cono del empacador. Para desanclarlo se libera la tensin ejercida, se gira la sarta para destrabar y liberar las cuas

12


R-2

comprobando con movimientos de la tubera. Es recomendable no exceder la tensin mxima de la tubera de produccin que se utilice.

Ejemplo: BAKER AD-1

5. Empacador inflableSu aplicacin es en pozos terminados en agujero descubierto o en dimetros interiores de TR irregulares. Sirven para aislar intervalos incosteables, para tomar impresiones de fracturas. Su mxima ventaja de uso es el de pasar por dimetros reducidos y ser activado en mayores dimetros. Soporta presiones en ambas direcciones con compresin o tensin en la TP. El elemento de sello es de alta resistencia con alambre vulcanizado. En la parte inferior del empacador tiene un asiento para recibir la canica que al aplicarle presin interna activar el funcionamiento del empacador (esto es inflando el elemento de hule hacia las paredes del agujero o dentro de la TR parcialmente colapsada, rota o corroda). La recuperacin se efecta girando la tubera y con movimientos de la misma.

Ejemplo: LYNES, DISTINTOS MODELOS

6. Empacador de copasSe utiliza solamente en reas con presiones bajas y balanceadas.Las copas soportan presin diferencial en un solo sentido y al aumentar la presin, aumentar la eficiencia del sello hacia la TR por la expansin de las copas al ejercer una presin por su lado cncavo. Las herramienta puede anclarse a cualquier profundidad por su diseo y construccin de copas, puesto que si hay flujo de abajo hacia arriba, stas se expanden al interior de la TR.Ejemplo: Guiberson GW

7. Empacador de aislamiento con ancla de pieEl mecanismo de esta herramienta se lleva a cabo cuando el extremo de la

sarta de TP se apoya en un asiento inferior (en este caso un empacador permanente o semipermanente) y al aplicarle peso se activa un candado posicionando las cuas sobre sus conos y comprimiendo los elementos de hule. Se utiliza en pozos con aparejos sencillos selectivos y cuando la sarta de TP no requiera estar en tensin. Un empacador con ancla de pie, ancla doble con

13


R-2

botones hidrulicos se activan por presin diferencial. La recuperacin se efecta con movimientos ascendentes

Ejemplos: BAKER MR-1, CAMCO IH-2CALCULO DE FUERZASAhora usted ha conocido los diferentes tipos de empacadores empleados, procederemos a efectuar un clculo de fuerzas para seleccionar el empacador adecuado en funcin de la presin del yacimiento.

Para poder seleccionar el empacador ms adecuado a utilizar en un pozo, debemos de tomar en cuenta lo siguiente:

1. La profundidad2. Los esfuerzos a los que se va a someter3. El estado mecnico del pozo

Todo esto lo observaremos a travs del siguiente:EJEMPLO:Se tiene un pozo con los siguientes datos:TR 6 5/8 pgN-80 28 lb/pie = 5.791 pg D.I.TP 2 3/8 pg J-55 4.7 lb/pe = 1.995 pg D.I.Profundidad media de los disparos = 2,500 mNivel de fluido, en la superficieNivel de operacin = 1250 mAceite = 0.90 gr/cmSe pretende anclar el empacador a 2490 m con 14,000 lb

Gradiente de presin = 0.090 kg/cm/mPf = 2,500 x 0.090 = 225 kg/cmPf = Peso en lb de la columna de fluido (agua)Ptp = Peso de la TP sobre el empacador en lb (14,000)Pf = Presin de fondo del yacimiento en lb/pg

14


R-2

Fuerza ejercida por la presin del yacimiento (Fy)

Fy = Pf (Area D.I. TR Area D.I. TP)

Area D.I. TR =

x D = 0.7854 x (5.791) = 26.32 pg4

Area D.I. TP =

x D = 0.7854 x (1.995) = 3.12 pg4

Fy = (225 x 14.22) (26.32 3.12) =

Pf = Phf (Area D.I. TR Area D.E. TP)

Phf = 0.10 x 1250 x 14.22 = 1777.5 lb/pg

15

74,228 lb

FIG. 7 ESTADO MECANICO

FIG. 7 ESTADO MECANICO

PROF. INTERIOR 2520.0 MINTERVALO 2495 - 2505 MGUIA DEL EMP. 2491.0 MEMPACADOR BROWN HUSKY, MSPDE 6 5/8 PG. 28 LB/P A 2490.MCAMISA DESLIZABLE CAMCO CB-1A 2481.0 MTUBERIA DE PRODUCIN DE 2 3/8 PG.COMBINADA J-55 Y N-80 DE 4.7 LB/PTUBERIA DE REVESTIMIENTO DE 6 5/8 PG


R-2

Area D.E. TP = 0.7854 x (2.375) = 4.43 pg

Pf = 1777.5 (26.32 4.43) =

Fuerza resultante:FR = Fy (Pf + Ptp)FR = 74,228 (38,909 + 14,000) = 74,228 52,909

16

38,909 lb

FR = 21319 lb


R-2

Por lo tanto la fuerza del yacimiento tratar de desempacar la herramienta, ya que la fuerza resultante hacia arriba es de 21,319 lb.RECOMENDACION

a) Utilizar un empacador permanente o semipermanente cuando se pueda represionar el espacio anular.

b) Utilizar un empacador de compresin ancla doble, para auxiliar al empacador en su mecanismo hidrulico, producido por la diferencial de presiones.

CONSIDERACIONES PRACTICAS PARA POZOS DE APAREJO SENCILLO1. Para pozos hasta de 800 m de profundidad con aparejos de produccin

fluyentes, bombeo neumtico o inyectores de agua, es necesario

2. Para pozos de 800 a 1,500 m de profundidad con aparejos de produccin fluyentes y de bombeo neumtico, es necesario

3. Para pozos de 1,500 a 2,500 m de profundidad con aparejos de produccin fluyentes, bombeo neumtico o inyectores de agua, es necesario

17

Un empacador de tensin

Un empacador de compresin sencillo de ancla mecnica

Un empacador de compresin con ancla doble

Pf38,909 lb

Ptp14,000 lb

Fy = 74,228 lb

FIG. 8 DIAGRAMA DE FUERZAS


R-2

4. Para pozos de 1,500 a 2,500 m de profundidad con aparejos de produccin de bombeo neumtico, se puede utilizar

Esto es siempre y cuando no se presente parafinamiento o arenamiento

5. Para pozos de 2,500 a 4,500 m de profundidad con aparejos de produccin fluyentes, bombeo neumtico o inyectores de agua, se programa

6. Para pozos de 3,500 a 6,500 m de profundidad con aparejos de produccin fluyentes o inyectores de agua, se programa

18

Un empacador semipermanente de anclaje de compresin, neutro o tensin.

Un empacador permanente

Un empacador permanente


R-2

2 VALVULAS DE CIRCULACION

Funcin: La funcin principal de la colocacin de una vlvula de circulacin en los aparejos de produccin, ya sean sencillos, sencillos selectivos o de doble terminacin, es la de proveer un medio de comunicacin entre el espacio anular y el interior de la tubera de produccin.Todos los aparejos de produccin deben tener este accesorio con la finalidad de facilitar el lavado y control del pozo.Este accesorio se coloca en los aparejos arriba del empacador, para lavar y controlar el pozo a mayor profundidad y facilitar las operaciones de pesca.

a) Tipo mandrilExisten dos tipos de Vlvulas de Con niple de asientoCirculacin

b) Camisa deslizable Sin niple de asiento

Ambos tipos se operan para abrir y cerrar con equipo y lnea de acero

a) Tipo mandril de bolsilloSu forma es ovoidal con conexiones caja en ambos extremos y, en el cuerpo,

a un tercio de su parte inferior tiene unas ranuras que sirven como orificios de circulacin.

Por su interior cuenta con un bolsillo o receptculo donde se aloja un obturador que puede ser de varios tipos, operando con lnea acerada para efectuar el cierre del mandril.

En otro casos, en el bolsillo pueden alojarse vlvulas de inyeccin de gas, utilizando varios mandriles en el aparejo de produccin.

19


R-2

b) Tipo camisa deslizableTiene una pieza mvil en su parte interior denominada camisa, cuya

funcin es abrir o cerrar los orificios de circulacin. Este tipo de vlvulas pueden disearse con niple de asiento o sin l.

- Con niple de asiento: Estn maquinados para recibir accesorios con el equipo de lnea acerada tales como: vlvula de retencin, separador de flujo y estrangulador lateral en caso de presentar dificultad para cerrar.

Es factible colocar en un aparejo varias camisas, seleccionando adecuadamente los niples de asiento de cada una de ellas para evitar obstrucciones en las operaciones del equipo de lnea acerada.- Sin niple de asiento: Tiene el mismo dimetro interior que la tubera de

produccin por lo cual se puede colocar varias vlvulas de este tipo en una misma sarta.

Las vlvulas de circulacin tipo camisa deslizable son de mayor empleo sobre las tipo mandril, ya que su dimetro uniforme y exterior que el cople

20

FIG. 9 MANDRILES CAMCO KB Y KBM


R-2

de la tubera de produccin facilita su recuperacin en caso de pesca. Adems an si se introduce invertida se puede abrir o cerrar.

VLVULA DE CIRCULACION TIPO CAMISA DESLIZABLELos orificios son en forma ranurada e integrado a la camisa, tiene el conjunto

de sellos vulcanizados.Para abrirla se opera hacia arriba; para cerrarla hacia abajo; operando con equipo y lnea acerada.Debajo de la conexin superior tiene el perfil (asiento) para recibir algn dispositivo de control.

21

FIG. 10 CAMISA OTIS TIPO XA


R-2 22


R-2

3 NIPLES DE ASIENTOSe utilizan en los aparejos de produccin e inyeccin de agua, segn la

distribucin indicada. Tambin en los casos especiales de siniestro en el aparejo para control del pozo.

Tiene en su interior un asiento o perfil (caracterstica propia del accesorio), en el cual se insertan vlvulas de contrapresion, estranguladores y tapones ciegos de tubera (dispositivos), por medio de candados y herramientas con la unidad de lnea acerada.

En los aparejos de produccin se colocan a uno o dos tramos arriba del empacador sencillo, arriba o entre empacadores en aparejos dobles o sencillos selectivos. Se usan para aislar intervalos o para colocarle en su interior alguno de los dispositivos ya descritos.

En la marca OTIS se distinguen dos tipos; Niples de asiento tipo X, que tiene dos perfiles hacia abajo, uno de 90 y otro de 45 y dos hacia arriba de 45 cada uno. Se utiliza con tuberas de peso estndar.

En el niple de asiento OTIS tipo R tiene tres perfiles hacia abajo: dos de 90 y uno de 45 y tres hacia arriba de 45 cada uno.

Se utiliza con tuberas extrapesadasCada uno de los dos descritos pueden contar con una variante denominada

N (No-Go) el cual es un perfil de paso reducido (menor D.I.) identificndoseles como niples de asiento OTIS tipos XN y RN.

Los niples tipos X y XN se utilizan con tuberas de peso estndar.Los tipos R y RN se usan con tubera pesada.

23


R-2

FIG. 11 NIPLE DE ASIENTO FIG 11A. PERFIL DEL ASIENTO R

CAMCO TIPO N

4 JUNTAS DE TENSIONExisten varios diseos de este accesorio, segn sea el fabricante; consiste en

un ensamble de receptculos cilndricos, sostenidos entre si por tornillos o pernos de corte de diferentes dimetros y tipos de metal calibrados a una resistencia determinada a la tensin de corte.

Se utiliza en aparejos de produccin sencillos selectivos y doble terminacin, preferentemente se distribuye arriba del intervalo superior, permitiendo su desconexin por el esfuerzo de tensin a que se somete la tubera de produccin; cuando los sellos del empacador permanente inferior se encuentran atrapados por asentamientos de slidos en el espacio anular. Al programar una junta de tensin entre dos empacadores se debe verificar y confirmar si al niple de sellos se le elimina el candado abajo del tope localizador. Hay juntas de tensin que no permiten darle rotacin a la TP durante la introduccin del aparejo ya que ocasionarn la ruptura de los pernos que la sujetan. Otros tipos de juntas si estn diseadas para aceptar rotacin.

TABLA 1ESPECIFICACIONES DE LA JUNTA

TP pg

JUNTA CARRERA pg

LONGITUDD.E. pg

D.I. pg

ABIERTA

CERRADA

1.050

1.660

0.750

10 1/2 29 1/2 19

1.660

2.200

1.300

10 1/2 31 3/4 21 1/4

1.900

2.500

1.510

10 1/2 31 3/4 21 1/4

24


R-2

2 1/16

2.500

1.700

18 46 28

2 3/8

3.000

1.937

18 46 28

2 7/8

3.687

2.437

18 46 28

3 1/2

4.500

3.000

10 35 1/4 25 1/4

4 5.000

3.469

10 43 33

4 1/2

5.500

4.000

10 45 35

25


R-2

5 JUNTAS TELESCOPICASSu diseo permite subir y bajar la sarta de produccin durante las

operaciones de ajuste y compensar simultneamente los movimientos de contraccin o elongacin por efectos de presin y temperatura durante la etapa de explotacin del pozo.

Bsicamente es una camisa que en su interior tiene un receptculo pulido que se desliza sobre un vstago con un conjunto de sellos y la conexin inferior. De acuerdo a su fabricacin se tienen longitudes de carreras mayores o menores de 3.66 m (12 pies).

Para mantener durante la introduccin del aparejo, en posicin abierta la camisa de la junta; se utilizan pernos de corte calibrados a determinado esfuerzo los cuales rompen a la compresin. Durante el ajuste se rompen estos, comprobndose la carrera y definiendo la posicin de cmo quedar la sarta (en tensin, neutra o en compresin).

26

FIG. 12 JUNTA TELESCOPICA OTIS TIPO TD


R-2

6 VALVULAS DE SEGURIDAD SUBSUPERFICIALES (DE TORMENTA)

Son accesorios de seguridad que se utilizan en todos los aparejos de produccin de los pozos marinos como lo describen las Normas API RP-14B, API RP14E del Instituto Americano del Petrleo y la Subseccion H incisos 250.121; 250.122 y 250.126 en el Reglamento del Servicio para el Manejo de Minerales (MMS 30 CFR, Cap 11, Edicin 1 Julio 1993).

Su funcin es mantener la integridad del pozo en caso de accidentes, siniestros o catstrofes.

Para accionarlas se operan hidrulicamente por medio de un tubo acerado con dimetro de pg conectado desde la vlvula hasta la superficie y controlado a travs de un tablero.

La profundidad a que se distribuyen en el aparejo es a un mximo de 300 m (1,300 pies) dependiendo de la presin de cierre recomendada de cada fabricante. Su promedio es a 150 m.

Se utilizan varias marcas, modelos, series o tipos: BAKER, OTIS, CAMCO, AVA-INTL, etc.

VALVULA DE TORMENTA BAKERSu diseo es del tipo charnela y se construyen en los modelos FVL, FVH,

FVLE y FVHD, cuya nomenclatura y significado de acuerdo a sus letras es la siguiente:

F Charnela (Flapper)V Vlvula (Valve)L Baja presin (Low pressure)H Alta presin (High pressure)E Igualador (Equalizar)D Profundidad (Deep)

En los modelos FVL, FVH y FVLE, el funcionamiento para abrir la charnela es aplicar y mantener una presin; para cerrarla, es decir aislar el flujo del pozo hacia la superficie, es descargar la presin aplicada.

El mecanismo interno consta bsicamente de dos piezas mviles:

27


R-2

UN TUBO DE FLUJO Y UNA CHARNELA

El tubo de flujo recibe por la parte superior la presin aplicada, deslizndose hacia abajo y comprimiendo un resorte localizado a su alrededor permitiendo que al retirarse el tubo de flujo opere la charnela quedando en posicin abierta.

Al descargar la presin aplicada, el resorte se expande retornando el tubo a su origen, provocando que la charnela se deslice hacia arriba por efectos de su resorte, bloqueando el flujo del pozo y cerrando el interior de la tubera de produccin.

28


R-2

FIG. 13 VALVULA DE TORMENTA BAKER MOD. FVL

TABLA 1ESPECIFICACIONES VALVULAS DE TORMENTA MARCA BAKER

29

TP D.E.

D.I. VALVULA

MAXIMO D.E.

BASICO D.E.

DIAM. MINIMO PASO DEL

SELLO

AREA MINIMA DE

FLUJO

CLASIFICACION TEMPERATURA

MAXIMA PROF. DE

COLOCACIONpg pg pg pg pg pg lb/pg lb/pg F (C) m (pies)

2 3/8 FVL 1.870 NORMAL 4.015 3.516 1.875 2.76 6,000 422 270H2S, CO2 (1215)

2 7/8 FVH 2.180 NORMAL 4.624 4.141 2.188 3.75 10,000 703FVL 2.310 H2S, CO2 380

H2S, CO2 2.312 4.20 6,000 422 (1248)3 1/2 FVL 2.560 NORMAL 5.890 5.266 2.560 5.14 10,000 703

H2S, CO2 9,000 632 457H2S, CO2 2.812 6.20 6,000 422 (1498)

20 a 275(-7a 135)

4 1/2 FVL 3.810 NORMAL 7.750 6.875 3.812 11.41 6,000 422 523H2S, CO2 7,500 527 (1328)

4045 1/2 FVL 4.560 H2S, CO2 8.375 7.520 4.562 16.34 7,500 527 (1328)

CLASIFICACION PRESIN DE

TRABAJOMODELO

SERVICIO MEDIO

AMBIENTE


R-2

Estos modelos de vlvula tienen un mecanismo interno, con el cual pueden operar abiertas temporal o permanente.

OPCION DE TEMPORALMENTE ABIERTASe prepara en la superficie y se introduce en esta posicin con el aparejo

programado, con el fin de tener una mayor seguridad de su cierre prematuro por su interior, durante operaciones con lnea acerada o tubera flexible.

Para eliminar el sistema de temporalmente abierta, se aplica presin a un mecanismo normal de operacin quedando lista para operarse desde la superficie hidrulicamente.

OPERACION DE PERMANENTE ABIERTASe utiliza cuando su mecanismo normal se encuentra en malas condiciones

de operacin y se requiere tener la completa seguridad de su apertura en operaciones con lnea acerada o tubera flexible.

Su dispositivo se acciona en el perfil interior de la vlvula de la TP y se coloca con una herramienta candado (lock-open) con la unidad de lnea acerada, aplicando una presin por el interior del aparejo de produccin, lo que origina la rotura de un perno interno en el mecanismo de la vlvula haciendo que el tubo-pistn descienda y coloque la charnela en posicin abierta, quedando el tubo-pistn fijo sin retornar a su posicin anterior.

30


R-2

7 VALVULAS DE BOMBEO NEUMATICOLas vlvulas de inyeccin de gas (BN) forman parte de un aparejo de

produccin. Tienen como objetivo aligerar el peso de la columna de los hidrocarburos que aporte el pozo, elevndolos hasta la superficie. Previamente el gas es inyectado al interior de la TR, haciendo operar las vlvulas de acuerdo a su calibracin por medio de flujo intermitente o continuo.

Para pozos terrestres las vlvulas estn montadas en mandriles diseados para tal fin. En los pozos marinos al ser la mayora direccionales, cada vlvula es colocada en el bolsillo de la vlvulas de circulacin tipo mandril. Su distribucin en los aparejos de produccin es propuesto previamente a la intervencin del pozo por Ingeniera de Diseo, junto con los dems accesorios.

31

FIG. 14 VALVULA DE BN MC MURRAY MODELO VR-STD-D

1 EMPACADORES Y ACCESORIOS DE PRODUCCION2 VALVULAS DE CIRCULACION3 NIPLES DE ASIENTO4 JUNTAS DE TENSION5 JUNTAS TELESCOPICAS6 VALVULAS DE SEGURIDAD SUBSUPERFICIALES (DE TORMENTA)7 VALVULAS DE BOMBEO NEUMATICO

74071134 Modulo 16 Empacadores y Accesorios de Produccion

Documents

Transcript of 74071134 Modulo 16 Empacadores y Accesorios de Produccion