CONTENIDO
1. INTRODUCCION.
2. DESARROLLO
3. ASCESORIOS SUBSUPERFICIALES
1. CAMISA DESLIZABLE
1. TIPOS DE CAMISA DESLIZABLE
1. CAMISA DESLIZABLE DE ABRIR Y CERRAR
2. CAMISA DE ESTRANGULAMIENTO O CAMISA CHOKE
2. TAPON DE FONDO
1. TIPOS DE TAPON DE FONDO
2. TAPONES RECUPERABLES DE EDUCTOR
3. ASIENTO NIPLE
1. TIPOS DE ASIENTO NIPLE
2. NIPLES DE ASIENTO SELECTIVO
3. NIPLES DE ASIENTO NO SELECTIVO
4. NIPLES PULIDOS
4. PUP JOINT
5. BLAST JOINT
6. ESTRANGULADORES DE FONDO
7. MANDRILES
8. CUÑAS
9. FILTROS
10. PACKER
11. CENTRALIZADORES
12. PESCADORES
4. Aplicaciones
5. Equipos
6. Coclusiones
7. recomendaciones
8. BIBLIOGRAFIA
1.- INTRODUCCION
Durante el curso de la perforación, la obtención y estudio de muestras
de arena o de núcleos convencionales o de pared; el análisis continuo e
interpretación del posible contenido de hidrocarburos en el fluido de
perforación; la toma de diferentes registros petrofísicos e
interpretación cualitativa y cuantitativa de la información; la
correlación de la información geológica, sísmica y/o petrofísica; el
comportamiento y velocidad de penetración de la barrena; y la
información e interpretación de alguna prueba de producción hecha con
la sarta de perforación en el hoyo desnudo, configuran por sí o en
conjunto la base para decidir la terminación del pozo en determinado(s)
yacimiento(s) y los respectivos intervalos escogidos.
La abundancia y tipo de información para evaluar y correlacionar las
perspectivas del pozo dependen de si la perforación es de exploración,
de avanzada o de desarrollo, en cuyos casos el grado de control
geológico y la experiencia acumulada del personal encargado de formular
la terminación determinará cuáles datos son suficientes e
indispensables para realizar la tarea.
2. DESARROLLO
Estas tareas preliminares conducen a que el ingeniero de producción
pueda determinar un adecuado diseño de terminación de pozo consistente
en:
Evaluar el yacimiento, mediante pruebas y controles
Terminación de pozo
Diseñar un adecuado arreglo final que determine:
o Arreglo sub superficial
o Arreglo superficial
o Sistemas de producción
La elección de la terminación debe ajustarse al tipo y a la mecánica
del flujo, del yacimiento al pozo y del fondo del pozo a la superficie,
como también al tipo de crudo. Si el yacimiento tiene suficiente
presión para expeler el petróleo hasta la superficie, al pozo se le
cataloga como de flujo natural, pero si la presión es solamente
suficiente para que el petróleo llegue nada más que hasta cierto nivel
en el pozo, entonces se hará producir por medio del bombeo mecánico o
hidráulico o por levantamiento artificial a gas.
Cuando estas condiciones fueron cumplidas y elegida el tipo de arreglo
a bajar se procede a determinar los accesorios que debe tener el
arreglo final de profundidad o sub superficie existiendo una serie de
accesorios empleados en el arreglo de producción de un pozo, en la
etapa de completación del mismo.
Dichos accesorios contribuyen a establecer: Mecanismos de producción y
control, selección de reservorios o formaciones a producir o
características adecuadas en las zonas de flujo agresivo.
3.- ACCESORIOS SUB-SUPERFICIALES
Entre los accesorios más comunes empleados en los arreglos sub-
superficiales, tenemos:
Camisa de circulación
Comunica la TP con el EA
Controla el pozo con fluido por el EA
Permite cambiar el fluido
Permite terminación selectiva
Niples de asientos selectivos
Proporciona lugar para anclar y sellar Lock Mandril, válvulas,
tapones, estrangulador de fondo
Tapones de fondo, pup joints y blast joints.
3.1.- CAMISA DESLIZABLE
Son herramientas de producción que forman parte de la completación de
fondo de un pozo. Instaladas como parte integrante en el tubing de
producción o entre empacaduras, su finalidad es abrir y cerrar la
comunicación entre el espacio anular y el interior del tubing, para
seleccionar zonas productoras o para regular la presión entre zonas
Fig. 1.1
Se pueden instalar múltiples camisas a diferentes profundidades para
operar zonas de producción independiente o en algunos casos producción
commingle.
International Completion Solutions offers a number of sliding sleeves
designed for industry standard compatability.Pueden ser configuradas
para abrir hacia arriba o hacia abajo, dependiendo de las necesidades
de los clientes. They can also be configured with a profile nipple to
accommodate wireline locks and plugs.
Fig. 1.1
El flujo turbulento cuando se combina con arrastre de abrasivos como la
arena puede dañar rápidamente el tubo de la camisa de deslizamiento y
sus accesorios.
Hay dos categorías principales de camisas deslizables: de abrir y
cerrar y de estrangulamiento.
3.1 TIPOS DE CAMISA
Son herramientas de producción que forman parte de la completación de
fondo de un pozo.
Instaladas como parte integrante en el tubing de producción o entre
empaquetaduras, su finalidad es abrir y cerrar la comunicación entre el
espacio anular y el interior del tubing, para seleccionar zonas
productoras o para regular la presión entre zonas.
3.1.1.-Las camisas deslizables de abrir y cerrar:
Se desplazan entre una posición completamente abierta y una posición
cerrada. Se utilizan para cerrar el flujo de una zona por razones
económicas o para cerrar una zona que está agotada o que producen
demasiada agua.
En pozos de multi-zona, se usan para seleccionar las zonas a producir y
para cerrar aquellas que no se quiere producir.
Las camisas accionadas mecánicamente son simples y poco costosas.
Requieren la actuación de un "bloqueador o cierre", que debe ser
corrido en el pozo con equipo de cable o coiled tubing.
Las camisas accionadas hidráulicamente son más complicadas, pero pueden
ser accionadas con una pequeña bomba en la superficie.
Fig. 1.2
3.1.2.-La camisa de estrangulamiento o camisa choke:
Estas camisas se pueden ajustar para proporcionar una apertura
específica o un orificio de tamaño. Las camisas de estrangulamiento
pueden ser empleados para regular la presión entre dos o más zonas.
También se utilizan para regular el flujo de líquido en un pozo durante
el fractura miento hidráulico. Las camisas son accionadas
hidráulicamente y tienen un diseño mucho más complejo que las camisas
de abrir y cerrar.
Camisa Deslizable, modelo L
La camisa deslizable modelo L se constituye en una herramienta de control
de flujo de fondo de pozo, instalada en la tubería de producción para
promover comunicación entre la tubería y el anular.
Características
Confiable, simple y de rápida acción.
Posee un perfil de niple en la parte superior y una superficie de sellado
interno arriba y otra debajo de las puertas de comunicación.
Las puertas de comunicación pueden ser cerradas sin que la tubería sea
obstruida, habiendo sido completada la operación de cierre de la válvula.
La herramienta modelo "D-2" es usada para abrir la válvula (movimiento
para arriba) o para cerrar (movimiento para abajo).
Camisas Deslizables, modelos CMD y CMU
Las camisas deslizables modelos CMD y CMU son de alto desempeño, que
permiten la comunicación entre la tubería y el anular, para la circulación
o producción en zonas selectivas.
Para el modelo CMD, la camisa deslizable abre con percusión, para abajo,
mientras que para el modelo CMU, abre con percusión para arriba.
Características
Perfil de niple de asentamiento localizado en la parte superior y bore de
sello disponible, tanto arriba como abajo de las puertas de comunicación
de la camisa deslizable.
Utiliza la herramienta de posicionar modelo BO, para operar la camisa
deslizable (abrir / cerrar).
Proyecto modular permite conversión de un modelo en el otro (CMU en CMD o
viceversa), simplemente cambiando de posición entre sí, el adaptador
superior y el adaptador inferior.
El conjunto de empaque es constituido por sellos especiales, químicamente
inertes y con elevada resistencia mecánica.
Herramienta de Posicionar, modelo D-2
La Herramienta de Posicionar modelo D-2 se constituye en una herramienta
operada por wireline, usada para abrir y cerrar la camisa deslizable L.
Varias camisas deslizables, del mismo tamaño, pueden ser operadas en una
única corrida, en diversas combinaciones y secuencias.
Características
Abre y cierra camisas deslizables en una única maniobra.
Encaje de accionamiento automático.
Dispone de mecanismo de liberación por ruptura de pasadores, para
ocasiones de emergencia.
Después de la herramienta de posicionar sea colocada en la camisa
deslizable, ella puede ser liberada sin que sea necesario mover la camisa
deslizable.
Herramienta de Posicionar, modelo BO
La Herramienta de Posicionar modelo BO, es usada para abrir y cerrar varios
tipos de camisas deslizables con operaciones por wireline.
La Herramienta de Posicionar BO es liberada, automáticamente, después que
la camisa deslizable alcance la posición totalmente abierta o totalmente
cerrada.
La liberación automática acontece porque un perfil de liberación en la
traba actúa comprimiendo el resorte de la traba y liberando la herramienta.
La Herramienta de Posicionar BO también tiene a disposición la liberación
de emergencia por ruptura de pasadores, aplicable en ocasiones en las que
las condiciones de pozo hacen imposible la liberación en condiciones
normales.
3.2.- TAPON DE FONDO
Los Tapones son herramientas empleadas para aislar completamente
algunos niveles dentro de la cañería de producción o dentro del Tubing.
En éste último caso se necesitan los níples asiento donde se insertan y
anclan los tapones. Entre los tapones tenemos los de cemento y los
mecánicos. Asimismo existen los permanentes y recuperables.
3.2.1.-Tapones Recuperables de Eductor.
Son empleados para taponar la tubería de producción y tener la
posibilidad de realizar así trabajos de mantenimiento y reparación de
subsuelo. Existen tres tipos básicos de tapones recuperables, los
cuales son asentados en niples o en la tubería de producción. Estos
tres tipos se clasifican según la dirección en que son capaces de
soportar presión:
a. Los que son capaces de soportar presión por encima o en sentido
descendente.
b. Los que soportan presión en sentido ascendente o por debajo.
c. Los que soportan presión en ambas direcciones, bajo condiciones
de operación.
En la Tabla 1.1, se muestran en forma esquemática las aplicaciones
recomendadas para taponar la tubería eductora. Se presenta en forma
funcional las aplicaciones de los tipos de tapones, las direcciones de
las presiones que deben soportar cuando se realiza.
r
determinada operación en el pozo y finalmente cual de ellos es
aplicable para la operación presentada.
Tabla 1.1. Aplicaciones Recomendadas para Operaciones más Comunes con
Tapones.
Los tapones son piezas indispensables al momento de reparar y completar
un pozo, debido a su aplicabilidad durante la prueba de tubería y las
operaciones con equipos de superficie.
El tapón que soporta presión por debajo consiste en un ensamblaje con
un tapón de cabezal cargado con un resorte, el cual sella sobre un
asiento metálico dispuesto en el sustituto igualador, pudiéndose
realizar este sello también con un asiento de goma en adición con el
metal.
El tapón de circulación soporta presión solamente por encima y puede
ser circulado a través de él. Su diseño varía de acuerdo a los
requerimientos, teniendo así dispositivos de cierre con bola y asiento,
válvula de sello o tipo válvula check de goma. Para finalizar se tiene
el tapón de cierre en ambas direcciones el cual es comúnmente empleado
para separación de zonas de completaciones del tipo selectivas.
Son herramientas empleadas para aislar completamente algunos niveles
dentro de la cañería de producción o dentro del Tubing. Hay tapones de
cemento y los mecánicos y además recuperables y permanentes.
Características
Tapones usados en cementaciones: 5, 5 ½, 9 5/8 y 7 pulg. Estos
tapones llevan mordazas de hierro fundido.
Se utiliza para aislar una zona.
Tienen cuñas arriba y abajo.
Consta de un resorte.
Tiene un bloc de arrastre para centralizar.
Se puede bajar con un packer.
Los packers hidráulicos se pueden bajar con un tapón pequeño que se
acciona con la presión.
3.3.- ASIENTO NIPLE
Son dispositivos tubulares insertados en la tubería de producción y
comunes en el pozo a una determinada profundidad. Internamente son
diseñados para alojar un dispositivo de cierre para controlar la
producción de la tubería. Los niples asiento están disponibles en dos
tipos básicos que son: Niples de asiento selectivo y Niples de asiento
no selectivo
3.3.1.-Niples de asiento selectivo: Su principio de funcionamiento está
basado en la comparación del perfil del niple, con un juego de llaves
colocado en un mandril de cierre. Pueden ser colocados más de uno en
una corrida de tubería de producción, siempre que tenga la misma
dimensión interna.
Las ventajas de este tipo de niple son:
Taponar el pozo hacia arriba o hacia abajo o en ambas
direcciones.
Permite probar la tubería de producción.
Permite colocar válvulas de seguridad.
Permite colocar reguladores en fondo.
Permite colocar un niple de parada.
Permite colocar empacaduras hidráulicas.
Existen básicamente dos tipos de niples de asiento selectivo:
Niple de asiento selectivo por la herramienta de corrida.
Niple de asiento selectivo por el mandril de localización.
3.3.2.-Niples de asiento no selectivo: Este tipo de niple es un
receptor para dispositivos de cierre. Su principio de funcionamiento es
de impedir el paso de herramientas de diámetro no deseado a través de
él ("NO-GO"), para localizar los dispositivos de cierre, por lo tanto
el diámetro exterior del dispositivo debe ser ligeramente mayor que el
diámetro interno más pequeño del niple. Estos niples son colocados,
generalmente, en el punto más profundo de la tubería de producción.
3.4.- NIPLES PULIDOS.
Son pequeños niples tubulares construidos del mismo material que el
niple de asiento, el cual no tiene receptáculo de cierre pero es pulido
internamente para recibir una sección de sellos. Estos niples pueden
ser usados al mismo tiempo que los niples de asiento, las camisas
deslizantes, juntas de erosión y otros equipos de completación. Su
función primordial radica en la posibilidad de aislar en caso de
filtraciones en la junta de erosión, haciendo uso de herramientas de
guaya fina y mediante un ensamblaje.
Tipos de niples
El Niple 'TNT' TACKER es un niple de asiento de tubing tipo NO-GO superior
que se utiliza normalmente como el niple de asiento más alto en una
terminación, o como un niple selectivo en equipos de fluido de SLICK LINE /
WIRE LINE.
El niple TNT localiza, sella y retiene los accesorios de control de fluido
que posee un dispositivo de cierre tipo "TOP NO-GO".
Aplicaciones
- Instalaciones de producción de petróleo y gas.
Características
- Orificio de sellado pulido y de tolerancia estrecha.
- Material: aleación de acero, tratado térmicamente con propiedades
correspondientes al grado N-80 o mejor.
- El diámetro exterior es igual al diámetro exterior de la cupla del tubing
correspondiente. NIPLES
Características de otros niples.
Niples de 2,7 que tenían diferencia en los hilos.
Los Niples X tienen un pasaje interno de 1,875.
Los Niples XN siempre van al final de la tubería de producción, porque
después de instalar este no se puede insertar otra herramienta, tiene
un go de 1,791 que es la parte más reducida.
Tiene dos partes: el gog (donde encaja otra herremienta) y el ping (la
rosca).
3.5.- PUP JOINT
Entre las tuberías especiales tenemos los pup joint. Los pup joint son
Tuberías pequeñas de distintas longitudes que sirven para dimensionar
la longitud total de la sarta de tubería.
Son tuberías pequeñas de distintas longitudes que sirven para
dimensionar la longitud total de la sarta de tubería.
En los diámetros tenemos los siguientes: 2, 4, 6, 8 y 10 pulg.
Cuando se instala un pup joint se debe saber el tipo de rosca que se
debe utilizar como por ejemplo el tipo cónico en la rosca es el pup
joint 1,992
Expandable Pup Joint
El Expandable Pup Joint (EPJ) consiste en un cilindro cuya parte central es
deformable y está recubierta exteriormente de caucho vulcanizado para
lograr un conjunto totalmente hermético.
Los extremos del Pup Joint están roscados según la norma API.
El EPJ puede integrarse desde la construcción del pozo y puede conectarse a
tuberías de revestimiento o a tubos perforados convencionales.
Esta anticipación permite, una vez el EPJ instalado en el pozo, bajar la
herramienta DHCT de deformación para expandir un EPJ a demanda.
La expansión del EPJ permitirá aislar zonas del pozo definidas previamente.
3.6.- BLAST JOINT (tubo reforzado)
Los blast joint son tuberías reforzadas para soportar grandes presiones
y que se colocan frente a los baleos. Tienen un buen espesor.
Junta contra el efecto de flujo (Blast Joint)
Se colocan frente a los baleos
Tiene el mismo ID de la TP y mayor OD
3.7.- ESTRANGULADORES DE FONDO
Son choques instalados en el fondo del pozo, en la terminación de la
tubería, pueden asentar sobre un niple y ser instalados y retirados con
herramientas de cable.
El propósito de estos estranguladores de fondo es:
a) reducir la presión de superficie y atenuar la caída de temperatura
causada por las grandes reducciones de presión a través del
estrangulador en superficie, reduciendo la tendencia al
congelamiento.
b) Se aumenta la vida de flujo de un pozo mediante la disminución de
salida de gas, reduciendo la RGP.
c) La presión de fondo se mantiene más constante retardando la posible
invasión de agua.
Estos estranguladores de fondo son usados en diámetros mayores como 1''
– 1.1/2" y pueden utilizarse combinados con un estrangulador de
superficie.
3.8.-MANDRIL
Es una barra o eje cilíndrico alrededor del cual se disponen o conectan
otras piezas, o que encaja en el interior de un tubo o cilindro.
Es el miembro que bloquea la presión en un empaquetador; el miembro que se
usa para transferir energía a las cuñas; también es el miembro de
alojamiento de una válvula de gas lift.
Características
Tipo de mandril: el mecanizado (sin orientador) y el hidráulico (con
orientador).
Medidas: 2.3, 2.7 y 3 ½ pulg.
Por lo general se los hace sin rosca (blandos) para luego hacer la
rosca a pedido del cliente.
3.9.-CUÑAS
Son piezas de metal de forma cónica con dientes u otros elementos de agarre
que se utilizan para evitar el deslizamiento de la tubería pozo abajo o
para mantenerla en su lugar.
Las cuñas rotativas se ajustan alrededor de la tubería y se encajan contra
el buje maestro para sostenerla.
Las cuñas de potencia se activan en forma neumática o hidráulica evitando a
la dotación el manipuleo de las cuñas al realizar una conexión. Los
empacadores (packers) y otros equipos de fondo de pozo quedan asegurados en
su posición mediante cuñas que sostienen la tubería y que son comandadas
desde la superficie.
Una de las herramientas con cuñas utilizadas en terminación de pozos
es el packer; en las siguientes imágenes muestra claramente a las
cuñas.
También los tapones tienen cuñas.
3.10. PACKER
El packer aísla y ayuda en el control de la producción de fluidos a altas
presiones, protegiendo el casing y otras formaciones por encima y por
debajo del nivel productor.
Llamados también obturadores o empacadores, son herramientas diseñadas a
fin de ayudar en la eficiente producción del petróleo y gas de un pozo con
uno o más niveles productores, aislando los niveles de interés.
Se utilizan packers con el propósito de efectuar un sello entre el exterior
de la tubería y el interior de la cañería de producción a fin de evitar el
movimiento vertical de fluidos desde el packer por el espacio anular hacia
arriba, debido a la presión diferencial sobre y debajo el punto sellado.
Características Packers
Existen desde el simple y económico Packer de tubería STP-1
Packer de tracción compacto,
Packer de ajuste mecánico, Integrator X, que se puede ajustar para
tracción, para compresión o en posición neutral.
Hay en distintos tamaños para todos los pesos comunes de casing.
Se pueden acondicionar con cualquier sistema de sellado requerido, para
brindare protección hasta en los entornos más hostiles.
Uno de los accesorios ofrecidos para Packers es el niple de sello y
overshot CT-2. Este conector de dos piezas y liberación rápida está
diseñado para un servicio sencillo y confiable para todas las condiciones
de diámetro de pozo.
3.11.-FILTROS
Son herramientas para controlar la producción de arena en pozos verticales
u horizontales, dependiendo del grado de consolidación de la arena a
producir, basados en el ancho de las ranuras o aperturas para el flujo,
denominado también calibre, creando así un filtro que permite la producción
de petróleo.
Características.
Tienen dos capas de malla.
Para hacer mantenimiento o limpieza se lo hace con Jet a presión de 0
a 8000 psi.
Tienen una longitud de 3,5 metros.
No se pueden poner frente al baleo porque los perforan, se deben poner
mínimo a 1 mt. por encima del primer baleo.
3.12.-CENTRALIZADORES
Son dispositivo que se utiliza para "centrar" el casing en el pozo, o el
tubing en el diámetro interior del casing.
Características
A parte de los casings y los tungs; los packers y los tapones también
tienen centralizadores.
3.13.-PESCADORES
Es una herramienta de rescate o instrumento que se agrega al tubing o a la
tubería de perforación, y se y se baja por fuera de la tubería rescatada,
la tubería o varillas de succión perdidas o atascadas en el pozo.
Dispositivo de fricción del pescador, por lo general, una canasta o arpeo
en espiral, que agarra con firmeza la tubería rescatada, permitiendo su
extracción del pozo.
Hay diferentes tipos de pescadores, de espiral y de canasta; también de
Anclas de Tubería
Se trata de herramientas sencillas y confiables que actúan como anclas de
tubería para mantener la tensión en la sarta de tubería durante el ciclo de
la bomba, y como sujetadores de tubería para evitar la caída de tubos
desprendidos al fondo del pozo.
4.- Aplicaciones
Son necesarias en terminaciones de pozos de diferentes yacimientos, que les
da las características necesarias de producción, estos accesorios deben ser
diseñados previamente para su utilización en los estados subsuperficiales.
Las diferentes completaciones serán diseñadas para cada pozo perforado,
pudiendo ser estas simples, duales o tres líneas.
De acuerdo a los requerimientos de producción y diseño estas pueden ser tan
sencillas como complicadas.
Un sin número de compañías ofrecen diferentes accesorios para los arreglos
de sub-superficiales, dando las ventajas y desventajas de los mismos.
El informe final de terminación o completacion de pozo nos da como
resultado el arreglo final del pozo, con las características de cada uno de
los accesorios que llevara este pozo o su estado sub superficial.
5. Equipos
Un equipo de perforación puede realizar la completacion de pozo, pero esto
representa un costo adicional a la terminación del pozo.
Existen equipos de terminación de pozos y otros auxiliares como los Wire
line y Slick línea, equipos de registro.
Bajando el arreglo final
Existen diferentes condiciones para realizar el bajado o colocado del
arreglo final, lógicamente las iniciales deben ser las condiciones del
reservorio.
Condiciones del pozo
Profundidad
Capacidad en BBL
Condiciones del fluido
Volumen en pozo y superficie
Salinidad, densidad
Propiedades reológicas
Condiciones de la sarta
Numero de tiros
Peso del tiro
Tensión
Condiciones de equipos auxiliares
Revisión del camión cementador
Prueba de presión
Recuento de aditivos
Revisión del camión de registros
Recuento de herramienta
Revisión del camión de cable
Recuento de herramientas
6.- CONCLUSIONES
Los accesorios Sub-Superficiles son herramientas necesarias para la
terminación de un pozo, para luego pasar a la producción del mismo.
Los accesorios Sub-Superficiales; no todos se usan en la perforación del
pozo, existen algunos que no son siempre necesarios como los pescadores,
los estranguladores o tapones. Esto quiere decir que los accesorios Sub-
Superficiales se usan de acuerdo a la necesidad que se necesita en la
explotación del pozo y el problema que se esta atravesando en el pozo.
7.-RECOMENDACIONES
Se debe tener en cuenta que tipo de accesorio Sub-Superficial que se tiene
que utilizar de acuerdo a la tarea que vamos hacer en el pozo y realizar
estudios sobre la herramienta que mas nos conviene utilizar.
Un ejemplo: Si tenemos un problema de atasco de tubería de Producción se
debe introducir los pescadores.
También nos interesa saber el tipo de perforación que realizamos como
perforación: horizontal o vertical y el tipo de diseño de arreglo que
tenemos para la producción como: arreglo convencional simple y doble.
8.- BIBLIOGRAFIA
Texto de Producción I Autor: Ing. Rene Alarcón Vila
Visita a la Empresa EQUIPETROL.
La wef-internet.
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Tapones Recuperables
Ni ple recto
Con ancla y sin ancla
Pup joint
Cónico
Pescadores
