EMPACADURA DE PRODUCCIÓN Es una herramienta de fondo que se usa para proporcionar un sello entre la tubería eductora y el revestimiento de producción, a fin de evitar el movimiento vertical de los fluidos, desde la empacadura por el espacio anular, hacia arriba. Estas empacaduras son utilizadas bajo las siguientes condiciones: a. Para proteger la tubería de revestimiento del estallido bajo condiciones de alta alta producción o presiones de inyección. b. Para proteger proteger la tubería de revestimiento de algunos fluidos corrosivos. corrosivos. c. Para aislar aislar perforaciones perforaciones o zonas de producción en completaciones múltiples. d. En instalaciones de levantamiento artificial por gas. gas. e. Para proteger proteger la tubería de revestimiento del colapso, mediante el empleo el empleo de un fluido sobre la empacadura en el espacio anular entre la tubería eductora y el revestimiento de producción. TIPOS DE EMPACADURAS. Los diferentes tipos de empacaduras pueden ser agrupados en cl ases principales; luego se pueden subdividir de acuerdo a métodos de asentamientos, dirección de la presión a través de la empacadura y número de orificios a través de l a empacadura. De esta forma se tienen: Recuperables, Permanentes, Permanentes – Recuperables. Existen alrededor de 10 fabricantes de empacaduras, sin embargo, en la industria petrolera nacional las más utilizadas son de las marcas marcas,, Baker, Otis, Camco, en diámetros de 4 ½, 5½, 7 y 9 5/8 pulgadas. Empacaduras Recuperables. Son aquellas que se bajan con la tubería de producción o tubería de perforación y se pueden asentar: por compresión, mecánicamente e hidráulicamente. Después de asentadas pueden ser desasentadas y recuperadas con la misma tubería. Las empacaduras recuperables son parte integral de la sarta de producción, por lo tanto, al sacar la tubería es necesario sacar la empacadura. Las empacaduras recuperables se pueden clasificar tomando en cuenta la dirección del diferencial de presión en: Empacaduras de Compresión. Empacaduras de recuperables compresión: Una empacadura de compresión se asienta aplicando el peso de la tubería de producción sobre la empacadura y se recupera tensionando. Por estas razones, no se desasienta aplicando una fuerza hacia abajo, bien aplicando peso de la tubería de producción (compresión) o bien aplicando presión por el espacio anular sobre la empacadura. Sus características particulares las hacen apropiadas para resistir diferenciales de presión hacia abajo. Son principalmente utilizadas en pozos verticales, relativamente someros y de baja presión. Pueden soportar presiones diferenciales desde abajo si se les incorpora un anclaje hidráulico de fondo dentro del ensamblaje de la empacadura.
Empacaduras de Tensión. Empacaduras recuperables de tensión: Estas empacaduras se asientan rotando la tubería de producción ¼ de vuelta a la izquierda y luego tensionando. Para recuperarla, se deja caer peso de la tubería de manera tal de compensar la tensión y luego se rota la tubería a la derecha ¼ de vuelta, de manera que las cuñas vuelvan a su posición original. Se usan en pozos someros y donde se anticipen presiones diferenciales moderadas desde abajo. Las presiones desde abajo solo sirven para incrementar la fuerza de asentamiento sobre la empacadura. Son usadas preferiblemente en pozos de inyección de agua y en pozos someros, donde el peso de la tubería de producción no es suficiente para comprimir el elemento sellante de una empacadura de asentamiento por peso o empacadura a compresión. Empacaduras recuperables de compresión – tensión: Estas empacaduras se asientan por rotación de la tubería más peso o con rotación solamente. No se desasientan por presiones aplicadas en cualquier dirección, por lo tanto pueden soportar un diferencial de presión desde arriba o desde abajo. Para recuperarlas, solamente se requiere rotación de la tubería de producción hacia la derecha. Cuando se usan en pozos de bombeo mecánico se dejan en tensión y actúan como anclas de tubería. Cuando se utilizan en pozos de inyección de agua permiten mantener la tubería de producción en peso neutro, lo que elimina la posibilidad de que se desasienten debido a la elongación de la tubería o por contracción de la misma. Su mayor desventaja se debe a que como deben ser liberadas por rotación de la tubería, si hay asentamiento de partículas sólidas sobre el tope de la empacadura se hace imposible realizar cualquier trabajo de rotación, sin embargo, eso se soluciona usando un fluido libre de partículas sólidas como fluido de empacadura. Empacaduras recuperables sencillas y duales de asentamiento hidráulico: El asentamiento de las empacaduras sencillas se realiza cuando existe un diferencial de presión entre la tubería de producción y la tubería de revestimiento. La principal ventaja de las empacaduras recuperables con asentamiento hidráulico, es que la tubería eductora puede ser corrida en el pozo y el cabezal de producción instalado antes del asentamiento de la empacadura. Estas empacaduras son particularmente apropiadas en pozos altamente desviados donde la m anipulación de la tubería de producción puede presentar dificultades. Las empacaduras duales se utilizan en completaciones múltiples cuando se requiere producir una o más arenas. Empacaduras Permanentes. Estas se pueden correr con la tubería de producción o se pueden colocar con equipos de guaya fina. En este último caso, se toman com o referencia los cuellos registrados en el perfil de cementación para obtener un asentamiento preciso. En caso de formaciones con temperatura de fondo alta (400ºF-450ºF), el método más seguro de asentamiento consiste en utilizar un asentador hidráulico bajado junto con la tubería de producción. Una vez asentada la empacadura, se desasienta el asentador hidráulico y se saca la tubería junto con la tubería de producción. Las empacaduras permanentes se pueden considerar como una parte integrante de la tubería de revestimiento, ya que la tubería de producción se puede sacar y dejar la empacadura permanente
asentada en el revestidor. Usualmente para destruirla es necesario fresar la, por lo que frecuentemente se denomina empacadura perforable. Empacaduras Esta es una de las herramientas de fondo más utilizadas. Instaladas para aislar el anular de la tubería, permite establecer un control en la producción, además de requerirse en procesos de inyección estimulación. Una empacadura típica contiene elementos que la fijan a las paredes del revestidor dándole estabilidad en fondo a l a sarta, estos elementos son llamados cunas, y presentan arreglos diferenciales de pendiendo de los esfuerzos que vaya a sufrir ese packer en profundidad. Además todas las empacaduras poseen elementos sellantes capaces de separar secciones del casing con la tubería. Las empacaduras se clasifican según su método de asentamiento y su posibilidad de recuperación en superficie. Funciones de las empacaduras Empacadores ayudan a asegurar que el pozo funciona a un ritmo controlado. Envasadores ofrecen una combinación de cualquiera o todos de los siguientes: protección de la caja pocillo de control cadena de movimiento de restricción levantamiento artificial pruebas de caja reparación de cubierta aislamiento de zona FUNCIONES BÁSICAS DE UNA EMPACADURA • Para probar zonas de producción simples o dobles. • Para cementaciones forzadas a presión. • Para la acidificación • Para empacar con grava ( para el control de arena) • Para la fracturación hidráulica de las formaciones. • Para probar la tubería de revestimiento y sus trabajos de cementación tratando
de detectar filtraciones por daño de la tubería, comunicación entre arena por mala cementación. • Para completación de pozos; para aislar zonas productoras y en caso de
completar en zonas con problemas de arena, se las usa junto con los liners. • Para proteger la tubería de revestimiento del estallido bajo condiciones de alta producción o presiones de inyección.
TAPÓN PUENTE (CIBP) Es conocido también como CIBP (Casing Irretrievable Bridge Plug). Si bien un retenedor de cemento puede servir como tapón mientras no sea perturbado con el stinger, mas se lo usa como retenedor para la operación temporal de cementación y luego es perforado. Un tapón puente propiamente dicho, a más de diferir en su mecanismo con el retenedor, tiene un propósito permanente en el casing, el cual es el de aislar un intervalo inferior indeseable generalmente productor de agua. Aunque puede ser colocado en el pozo, para la eternidad, en un determinado momento puede ser perforado con propósitos de hacer reacondicionamiento en zonas inferiores. Son tapones metálicos que se asientan mecánicamente con la tubería o eléctricamente mediante cable. RETENEDOR DE CEMENTO Los retenedores pueden ser colocados a la profundidad deseada ya sea eléctricamente mediante cable o mecánicamente utilizando la tubería. El procedimiento eléctrico es mas solicitado porque permite ganar tiempo y asentar la herramienta de manera m ás precisa, lo cual es requerido especialmente cuando se quiere asentarlo entre dos zonas ligeramente separadas 61. Un retenedor de cemento es generalmente utilizado para realizar una cementación forzada en un intervalo inferior a donde se quiere asentarlo, insertando en él una herramienta apropiada l lamada stinger, la cual es bajada con la tubería e introducida en el retenedor, cuando éste ha sido previamente asentado con cable, para efectuar el trabajo de cementación. Si el retenedor es bajado con tubería, el stinger también baja ya introducido en él y es parte de una herramienta denominada setting tool, que es justamente la que permite accionar mecánicamente al retenedor mediante maniobras de la tubería en superficie, para que se asiente a la profundidad deseada y se ejecute la operación de cementación. Parte del setting tool también constituye un centralizador en la parte superior. Anclas de Tubería Las anclas de tubería TIET de asentamiento mecánico están diseñadas para prolongar la vida de la tubería y minimizar el desgaste de las cabillas en comparación con la tubería sin ancla. También evitan que la tubería se vaya al fondo en caso de ruptura, pueden ser asentadas en tensión o compresión. caracteristicas
Su innovador diseño con bloques de fricción reduce los costos de mantenimiento.
ventajas
Reduce el desgaste de las cabillas. Reduce el movimiento de la tubería de producción aumentando la eficiencia de la bomba. Evita la perdida de tubería al fondo del pozo.
ANCLAS DE TENSION Las anclas de tensión de tubería Tipeca son equipos de completación de pozos por recuperación secundaria, las cuales son utilizadas en los pozos de bombeo mecánico por los métodos de succión o bombas de cavidad de progresiva, este equipo permite mantener la tubería de producción en tensión con la finalidad de evitar el rose de las cabillas con la tubería. Estos equipos pueden ser instalado en cualquier zona del pozo por el método de rotación izquierda, su remoción es realizada con rotación a la derecha o por tensión ( 45000 lb. ) en diferentes rangos de ruptura según requerimientos del cliente, se encuentran disp onibles en todas las medidas de las tuberías de revestimiento y producción.
MOLINO DE SALIDA DE EXTENSIÓN (mill out extensión) Recursos Mill Out extensión están diseñados para su uso con las empacadoras de sello de orificio de recursos en instalaciones en las que un diámetro interior más grande se requiere para acomodar el mecanismo de enganche de las herramientas de recuperación de Packer. El molino cabo sub tiene un ID ligeramente mayor que el empacador de recursos correspondiente para permitir que la herramienta de recuperación de empacador se prenda. Mill a cabo submarinos están disponibles en una variedad de longitudes y materiales. Junta de seguridad (Safety Joint). Es una junta que tiene rosca izquierda , se desenrosca por rotación hacia la derecha. Se coloca sobre un enchufe o herramienta semejante o sobre los tubos de lastrabarrenas , cuando hay probabilidad de que se atasque la sarta.Unidad de sello: Para que una empacadura realice el trabajo para el cual ha sido diseñada, dos cosas deben suceder: primero un cono debe ser empujado hacia las cuñas a fin de que ellas se peguen a la pared del revestidor y segundo el elemento de empaque (gomas) debe ser comprimido y efectuar un sello contra la pared del revestidor. Sus componentes básicos son: Elementos sellantes: Estos elementos son normalmente construidos de un producto de goma de nitrilo y se usan en aplicaciones tales como: instalaciones térmicas, pozos cretácicos y pozos productores de gas seco. Se ha comprobado que los sellos de goma de nitrilo son superiores cuando se utilizan en rangos de temperaturas normales a medias. Cuando se asienta una empacadura, el elemento sellante se comprime de manera tal que forma un sello contra la pared de la tubería de revestimiento. Durante esta compresión, el elemento de goma se expande entre el cuerpo de la empacadura y la pared de la tubería. Esta expansión junto con la maleabilidad del mencionado elemento ayudan a que estos vuelvan a su forma original al ser eliminada la compresión sobre la empacadura. Algunas empacaduras incluyen resortes de acero retráctiles moldeados dentro del elemento sellante para resistir la expansión y ayudar en la retracción cuando se desasiente la empacadura. Existen cuatro tipos de elementos sellantes que se usan de acuerdo al tipo de servicio: ligero, mediano, duro y especiales. (I, II, III y IV, respectivamente). Cuñas: Las cuñas existen en una gran variedad de formas. Es deseable que posean un área superficial adecuada para mantener la empacadura en posición, bajo los diferenciales de presión
previstos a través de esta. Las cuñas deben ser reemplazadas si ya se han utilizado una vez en el pozo. Elementos de asentamiento y desasentamiento: El mecanismo más simple de asentamiento y desasentamiento es el arreglo de cerrojo en "J" y pasador de cizallamiento que requiere solamente una ligera rotación de la tubería de producción al nivel de la empacadura para el asentamiento y puede, generalmente, ser desasentada por un simple levantamiento sobre la empacadura. Este procedimiento es aplicable a las empacaduras recuperables. Dispositivos de fricción: Los elementos de fricción son una parte esencial de muchos tipos de empacaduras para asentarlas y en algunos casos para recuperarlas. Pueden ser flejes, en resortes o bloque de fricción, y si están diseñados apropiadamente, cada uno de estos proporciona la fuerza necesaria para asentar la empacadura. Anclas hidráulicas: Las anclas hidráulicas o sostenedores hidráulicos proporcionan un método confiable para prevenir el movimiento que tiende a producirse al presentarse una fuerza en la dirección opuesta de las cuñas principales. Por ejemplo, una empacadura de cuñas simples que se asiente con peso puede moverse hacia arriba en el hoyo, cuando se lleva a cabo una acidificación o fractura, sin embargo, este movimiento se puede evitar m ediante el uso de sostenedores hidráulicos o de una ancla hidráulica. Fresadora o molino (junk mill) La Fresadora de Base Plana se utiliza para moler Retenedores de Cem ento, Tapones Puente y Empacaduras. Su uso es muy frecuente en las operaciones de trabajo de workover . C on esta y con cualquier otra fresadora, el régimen de bombeo y la viscosidad del lodo deben ser suficientes para llevarse las cortaduras y sacarlas por el espacio anular. Función: Fresadoras de metales Son herramientas para remover metales dentro del pozo, estas herramientas están recubiertas con carburo de tungsteno. Estas fresadoras sirven también para moler metales duros como las cuñas de obturadores, brocas y otras piezas.
Fresadora ahusada (taper mill) Esta se usa primordialmente parareparar colapsos, se suele recomendar el fresado en varias etapas, empezando por una fresadora pequeña y continuando con otras de mayor diámetro hasta uno próximo al diámetro del tubo. Las ahusadas se usan también parapreparar el extrem o superior del pescado tubular para la entrada de otras herramientas.
Enchufe (Overshot) Es una herramienta que agarra por fuera, mediante cuñas o garras que corre n sobre la superficie ahusada del conector del enchufe. El enchufe moderno e s desprendible, se puede circular por el pescado, aguanta la tracción, torsión y los golpes necesarios para aflojar el pescado. Por eso, el enchufe es la herramienta de pesca que más se usa dentro de los tr abajos de rescate.
Macho ahusado (taper tap). Es una herramienta diseñada para agarrar por la parte interior de los pescados tubulares, penetra en el tubo labrando (maquinando) rosca a su paso. Como el collar de dados, el macho ahusado no suelta el pescado. Aunque todavía se usa en tareas especiales, el macho ahusado ha sido reemplazado casi enteramente por varios tipos de arpones. Arpón (spear) El arpón tiene cuñas que agarran elpescado, por dentro. Es desprendible y se pueden circular .4
½”, o para revestimientos de 5” hasta 9 5/8”. Bloque impresión de plomo (impresor block). Es el más sencillo indicador, se baja con la sarta depesca y revela la posición y el estado del pescado. Un bloque de impresión da evidencia visual para determinar el aspecto de la parte superior del pescado. Los bloques de impresión son usualmente ensamblajes de una pieza compuestos de un cuerpo de acero dentro del cual se ha moldeado un bloque de plomo. Fresadora Piloto (Pilot mill) Su función es fresar externamente un revestidor, liner, tubería, colgador u otra herramienta que nos permita dejar el pescado en condiciones para su posterior recuperación.
