Imforme Seguridad en Perforacion

Escuela Militar Militar de Ingeniería “Mcal. Antonio Jose de Sucre”

INDICE CAPITULO I 1. INT INTRO ROD DUCCI UCCIÓN ÓN

CAPITULO II 2. ANTECEDENTE 2.1. MUNDIALMENTE 

Reventón en el sur de Louisiana E.U.A.



El Barroso Barroso II

2.2. NACIONAL

CAPITULO III !. PLANTEAMIENTO DEL PRO"LEMA !.2. PRO"LEM#TICA PRINCIPAL !.! PRO"LEM#TICA ECUNDARIA

CAPITULO I$ %. O"&ETI$O %.1 O"&ETI$O PRINCIPAL %.2 O"&ETI$O EPEC'(ICO

CAPITULO $ ). &UTI(ICACION ).1 &UTI(ICACION OPERATI$A ).2 &UTI(ICACION ECONOMICA ).! &UTI(ICACION OCIOAM"IENTAL OCIOAM"IENTAL

CAPITULO $I *. MARCO TEORICO *.1 DE(INICIONE *.1.1 ITEMA DE E+URIDAD *.1.2 "ROTE. *.1.! RE$ENTON. *.1.% DECONTROL. *.1.) TIPO DE PREIÓN. *.1.).1 +radiente de ,resi-n +,/. *.1.).2 Presi-n de 0raci-n. *.1.).! Presi-n de s3re carga. *.1.).% Presi-n de 0ractura. *.1.).) Presi-n de 0nd en el ,4. *.1.).* Presi-n di0erencial. ING. RICARDO CALLICONDE GUAMAN PERFORACION PETROLERA I

1


*.1.).5 Perdidas de ,resi-n en el sistea. 6 *.1.* ITEMA DE PRE$ENCIÓN DE RE$ENTONE  

Funciones Instalación Del Conjunto Del Bo

*.2 CAUA 7 ORI+EN DE UN "ROTE *.2.1 Densidad insu0iciente del ld. *.2.2 Llenad insu0iciente durante ls 8ia9es de tu3erías. *.2.! Cntainaci-n del ld cn gas. *.2.% Perdidas de circulaci-n. *.2.) E0ects s3re el snde al sacar la tu3ería. *.! INDICADORE :UE ANTICIPAN ANTICIPAN UN "ROTE 6.3.1 Indicadores al estar perforand: a) Aument Aumentoo de la la veloci velocidad dad de de penet penetraci ración ón b) Disminución de la presión de bombeo y aumento de emboladas. c) Lodo contamin contaminado ado por gas, cloruros, cloruros, cambio cambioss en propiedade propiedadess geológicas geológicas d) idrost idrost!ti !tica ca "ue "ue #uede #uede $ausar $ausar %n &rote &rote

6.3. Indicadores al sacar o !eter t"#er$a. 6.3.3 Indicadores al sacar o !eter %erra!ienta. 6.3.& Indicadores sin t"#er$a en el po'o. *.% PROCEDIMIENTO DE CIERRE 6.&.1 (rocedi!iento de cierre al estar perforando 6.&. (rocedi!iento de cierre al )ia*ar con +( 6.&.3 (rocedi!iento de cierre al sacar o !eter %erra!ienta ,lastra#arrenas6.&.& (rocedi!iento de cierre sin t"#er$a dentro del po'o *.) M;TODO DE CONTROL DE UN "ROTE. 6..1 M/todo del perforador 6.. M/todo de densificar 0 esperar ,del ineniero*.* ARIETE ANULARE 6.6.1 ARIE+E ANULAR (ARA (RE2EN+OR (RE2EN+OR +I(O U4 6.6. ARIE+E5 AU5+A7LE5 6.6.3 ARIE+E5 DE COR+E 6.6.& ARIE+E5 CIEGO5 6.6. (RE2EN+OR E589RICO 6.6.6 CONEIONE5 5U(ER8ICIALE5 DE CON+ROL 6.6.6.1 L;NEA5 DE MA+AR MA+AR ING. RICARDO CALLICONDE GUAMAN PERFORACION PETROLERA I

2


6.6.6. MN 6.? E5+RANGULADORE5 AU5+A7LE5 AU5+A7LE5 6.@ E5+RANGULADOR IDRBULICO 6. CON5OLA5 DE CON+ROL REMO+O 6.1 2BL2ULA5 DE CON+ROL 6.1.1 2BL2ULA5 DE LA5 8LECA5 6.1. 2BL2ULA5 EN EL (I5O DE (ER8ORACI>N 6.1.3 (RE2EN+OR IN+ERIOR O 2BL2ULA DE CON+RA(RE5I>N 6.1.& 2BL2ULA5 DE COM(UER+A 6.11 5I5+EMA DE52IADOR DE 8LUO ,DI2ER+ER56.1 EUI(O5 (ARA LA DE+ECCI>N +EM(RANA DE IN8LUO5 6.1.1 5I5+EMA (2+ 6.1. INDICADORE5 DE 8LUO EN EL E5(ACIO ANULAR ,L;NEA DE 8LO+E6.1.3 +ANUE DE 2IAE5 *.12.& *.12.& DE+EC+OR DE GA5 5. CONCLUIONE 7 RECOMENDACIONE

ING. RICARDO CALLICONDE GUAMAN PERFORACION PETROLERA I

!


DECRI"CION DEL ITEMA DE E+URIDAD MEDIANTE LO COMPONENTE 7 ELEMENTO DE PO

%

Escuela Militar Militar de Ingeniería “Mcal. Antonio Jose de Sucre” Las practic practicas as recomen recomendada dadass A#/ del instit instituto uto americ americano ano del petról petróleo, eo, estable establecen cen los reuerimientos ue se deber!n tener en cuenta para la selección idr!ulicos ue ser!n operados para lograr un cierre. Los elementos b!sicos de un sistema de control son-



Deposito almacenador de (luido



Acumuladores (uentes de energa



1nidad para operar preventores *bomba 6oomey)



$onsolas de control remoto



2!lvula de control para operar los preventores

CAPITULO II 2. ANTECEDENTE 2.1. MUNDIALMENTE 

Reventón en el sur de Louisiana E.U.A.

A menudo los reventones originan da7os severos a las tuberas de revestimientos y el euipo super(icial. %l problema es tan severo ue la con(ian+a sobre la integridad tubular, solo origina m!s perdidas de control. %n algunos casos, el euipo da7ado puede estar en buenas condiciones, aunue resulta inadecuado cuando se le necesita. &a'o estas circunstancias, la din!mica del (luido a probado ser un elemento invaluable para recuperar el control del po+o %n mucas ocasiones, el control de un po+o se relega al reino de la mstica. #odemos mandar personas a la luna, pero la 8nica solución para un reventon se considera “palabras mayores”. De acuerdo con mucas personas, el control de po+o y los reventones est!n e9entos de obedecer las leyes de la ciencia. La e9periencia nos a mostrado ue los reventones son problemas de ingeniera, su'etos a las mismas leyes (sicas de todos los


)

Escuela Militar de Ingeniería “Mcal. Antonio Jose de Sucre” problemas de ingeniera, y ue se puede ganar m!s al traba'ar dentro de los lmites de estas leyes ue con(iar en el medio a la superstición El Barroso II

:ue el po+o ue reveló el potencial petrolero de 2ene+uela. Se activó, o reventó, en 'erga petrolera, el ;< de diciembre de ;=>>, dando inicio a la e9plotación comercial del campo “La ?osa”. %l @&arroso //@, con una pro(undidad total de BB metros *;BB pies), inició e9itosamente la producción miocena del campo CLa ?osaC con >< barriles diarios de producción de un crudo de ;EF A#/, en (lu'o natural. La per(oración utili+ó cabrias de madera construidas en el sitio y taladros de percusiónG por ello se presentaron graves problemas para dominar la presión del yacimiento, lo ue ocasionó el reventón del po+o. %n auella 0poca, los reventones eran (recuentes al llegar a los ori+ontes petrol(eros.

2.2. NACIONAL Descontrol del po+o Monteaguado MHD3I3 %l descontrol de este po+o, cuyo incendio ocasionó al %stado p0rdidas millonarias, (ue atribuido por negligencia al /ng. $arlos Miranda #aceco, por incumplir con sus obligaciones y (ue retirado de K#:& sin pago de bene(icios sociales

CAPITULO III !. PLANTEAMIENTO DEL PRO"LEMA La (alta de material *como te9tos, in(ormación) impiden el conocimiento y las t0cnicas b!sicas para detectar una arremetida de (orma correcta ya ue en un sistema de seguridad en la per(oración de po+o petrolero se presenta los siguientes problemasLa presión de (luidos almacenada en un yacimiento, la cual se a ido controlando mediante el desarrollo de sistemas tecnológicos comple'os.


*

Escuela Militar de Ingeniería “Mcal. Antonio Jose de Sucre”

!.2. PRO"LEM#TICA PRINCIPAL :alta de conocimientos y t0cnicas b!sicas para detectar y controlar arremetidas

!.! PRO"LEM#TICA ECUNDARIA 



o se cuenta con te9tos, e in(ormación #ara poder detectar una (utura arremetida y controlarla se debe conocer las causas ue la originan





:alta de conocimientos convencionales y no convencionales para controlar el po+o o saber los c!lculos apropiados para la detección de arremetidas



:alta de conocimiento de los euipos



Asignación de responsabilidades en todos los sectores necesarios



5rgani+ación apropiada en el lugar

CAPITULO I$ %. O"&ETI$O %.1 O"&ETI$O PRINCIPAL 5btener los conocimientos y t0cnicas b!sicas reueridas para detectar y controlar arremetidas de una (orma e(ectiva, evitando ue se produ+can reventones de po+os.

%.2 O"&ETI$O EPEC'(ICO 

Determinar las causas ue originan una arremetida.



Mane'ar el control de una arremetida mediante los m0todos convencionales y no convencionales.



$onocer los euipos de control de po+os- /mpide reventones, estrangulador y euipos au9iliares.


5

Escuela Militar de Ingeniería “Mcal. Antonio Jose de Sucre” 

/ndicar las responsabilidades ue debe tener cada miembro del euipo de traba'o.



Mantener y conocer los productos umicos, aditivos y euipo ue deben permanecer en el %"1/#5 D% #%?:5?A$/5 antes de iniciar las operaciones.

CAPITULO $ ). &UTI(ICACION ).1 &UTI(ICACION OPERATI$A %l desarrollo de este proyecto tiene como (inalidad evitar los reventones o arremetidas de un po+o mediante conocimientos aduiridos en este proyecto,

).2 &UTI(ICACION ECONOMICA Los recursos económicos ser!n considerables alrededor de us.3 ;BBBBBB, sin embargo estos euipos evitaran perdidas mayores por reventones o arremetidas.

).! &UTI(ICACION OCIOAM"IENTAL %ste sistema de prevención evitara da7os y contaminación al medio ambiente ya ue poder evitar un reventón nos evita da7os al medio en el cual se est! traba'ando.

CAPITULO $I *. MARCO TEORICO *.1 DE(INICIONE *.1.1 ITEMA DE E+URIDAD :ormado por v!lvulas impide reventones *&5#), cuya (unción

principal es controlar

mec!nicamente una A??%M%N/DA ue si no se controla a tiempo puede convertirse en un ?%2%N5.

*.1.2 "ROTE. 6 %s la entrada de (luidos provenientes de la (ormación de po+o, tales como aceites, gas, agua, o una me+cla de estos. Al ocurrir un brote, el po+o desalo'a una gran cantidad de lodo de per(oración, y si dico brote no es detectado, ni corregido a tiempo, se produce un reventon o descontrol.


=


*.1.! RE$ENTON. %s un (lu'o incontrolado de (luidos de (ormación en la super(icie. 1n ?eventón generalmente comien+a como un C/n(lu'o”, ue es una intrusión de (luidos de (ormación al po+o. Si la cuadrilla no mane'a el in(lu'o inmediatamente, este se puede convertir en un ?eventón.

(I+. 1> ?eventon *&lo4 5ut) %n %uipo De Nierra

(I+. 2> ?eventón *&lo4 5ut) %n %uipo De Mar *.1.% DECONTROL. 6 Se de(ine como un brote de (luidos ue no pueden mane'arse a voluntad.


?


*.1.) TIPO DE PREIÓN. 6 @idrsttica PB/> Se de(ine como la presión ue e'erce una columna de (luido debido a su densidad y altura vertical y se e9presa en OgPcm> o lbPpulg> gr / cm 3 ¿ Profundidad ( m )∗ Densidad fluido ¿

Ph=¿ Ph= prof . ( pies )∗densidad

( )

lb ∗0.052 gal

#ara el caso de po+os direccionales se deber! de tomar la pro(undidad vertical verdadera #22.

*.1.).1 +radiente de ,resi-n +,/. 6 %s la presión idrost!tica e'ercida por un (luido de una densidad dada, actuando sobre una columna de longitud unitaria.

*.1.).2 Presi-n de 0raci-n. 6 %s la presión de los (luidos contenidos dentro de los espacios porosos de una roca. Nambi0n se le denomina presión de poro. La presión de (ormación se clasi(ica en- normal y anormal. Las (ormaciones con presión normal son auellas ue se controlan con densidades del orden del agua salada. #ara conocer la normalidad y anormalidad de cierta !rea, se deber! establecer el gradiente del agua cong0nita de sus (ormaciones, con(orme al contenido de sus sales disueltas. Las (ormaciones con presión anormal pueden ser de dos tipos- sub anormal, es auella ue se controla con una densidad menor ue la del agua dulce, euivalente a un gradiente menor de B.;BB Og Pcm> Pm. una posible e9plicación de la e9istencia de tales presiones en (ormaciones es considerar ue el gas y otros (luidos an migrado por (allas u otras vas del yacimiento, causando su depresión.


1

Escuela Militar de Ingeniería “Mcal. Antonio Jose de Sucre” %l segundo tipo son (ormaciones con presión anormalmente alta. La presión se encuentra por encima de la considerada como presión normal. Las densidades para lograr el control de estas presiones euivalen a gradientes asta B.>>< Og Pcm> Pm. estas presiones se generan por la compresión ue su(ren los (luidos de la (ormación debido al peso de los estratos superiores y se consideran (ormaciones selladas, de tal (orma ue los (luidos no pueden escapar acia otras (ormaciones. #ara c!lculos pr!cticos de control de po+os la presión de (ormación *#() puede calcularse con la presión de cierre en la tubera de per(oración *N#) y la presión idrost!tica en el (ondo del po+o. Pf = PCTP+ Ph

La presión de (ormación tambi0n se calcula sumando la presión de cierre en la tubera de revestimiento *N?) y presión idrost!tica de los (luidos dentro del po+o. Algunas (ormaciones est!n usualmente asociadas con gruesas capas de lutita arriba y deba'o de una (ormación porosa. Los m0todos cuantitativos usados para determinar +onas de alta presión son

Datos de sismologa *2%LA)



#ara metros de per(oración



?egistros geo(sicos

*.1.).! Presi-n de s3re carga. 6 %s el peso de los materiales a una pro(undidad determinada. Sin embargo, para casos particulares es conveniente su determinación ya ue es muy (recuente encontrar variaciones muy signi(icativas. Las rocas del sub suelo promedian de >.; a >.< grPcmQ.

*.1.).% Presi-n de 0ractura. 6 %s la ue propicia una (alla mec!nica en una (ormación. $omo consecuencia, genera una perdida de lodo durante la per(oración.


11

Escuela Militar de Ingeniería “Mcal. Antonio Jose de Sucre” %9isten varios m0todos para determinar el gradiente de (ractura ue an sido propuestos por varios autores como- umbert y Rillis, Matte4s y 6elly. %aton. %n la pr!ctica, en el campo se determina en la “prueba de goteo” ue consiste en aplicar al agu'ero descubierto inmediatamente despu0s de per(orar la +apata, una presión idr!ulica euivalente a la presión idrost!tica con ue se per(orara la siguiente etapa sin ue se observe abatimiento de presión en ; o QB minutos.

*.1.).) Presi-n de 0nd en el ,4. 6 $uando se per(ora se impone presión en el (ondo del agu'ero en todas direcciones. %sta presión es la resultante de una suma de presiones ue son la idr!ulica e'ercida por el peso del lodoG le de cierre super(icial en tubera de per(oración *N#)G la de cierre super(icial en la tubera de revestimiento *N?)G la cada de presión en el espacio anular por (ricciónG y las variaciones d iento de tuberas al meterlas o sacarlas *pistónPsondeo).e presión por movim

*.1.).* Presi-n di0erencial. 6 Heneralmente, el lodo de per(oración tiene mayor densidad ue los (luidos de un yacimiento. Sin embargo, cuando ocurre un brote, los (luidos entran en el po+o causan un deseuilibrio entre el lodo no contaminado dentro de la tubera de per(oración y el contaminado en el espacio anular. %sto origina ue la presión registrada al cerrar el po+o, por lo general sea mayor en el espacio anular ue en el interior de N#. La presión de (ondo. %s negativa si la presión de (ondo es mayor ue la idrost!tica. Se dice ue una presión es positiva cuando la presión del yacimiento es mayor ue la presión idrost!tica y es negativa cuando la presión idrost!tica es mayor ue la del yacimiento. La per(oración de un po+o se describe como un sistema de vasos comunicantes tipo “1”


12


(I+. !> Nubo %n 1 *.1.).5 Perdidas de ,resi-n en el sistea. 6 %n un sistema de circulación de lodo de per(oración las p0rdidas o cadas de presión se mani(iestan desde la descarga de la bomba asta la lnea de (lote. %n la pr!ctica se tienen cuatro elementos en los cuales se consideran las p0rdidas de presión en el sistema, estos son

%uipo super(icial



/nterior de tuberas *N# y erramientas)



A trav0s de las turberas de la barrena.



%spacio anular.

Las perdidas dependen principalmente de las propiedades reologicas del lodo, la geometra del agu'ero y los di!metros de la sarta de per(oración.


1!

Escuela Militar de Ingeniería “Mcal. Antonio Jose de Sucre” $uando en campo se adolece de los elementos necesarios para calcular las p0rdidas de presión del espacio anular, es posible tener una buena apro9imación con relación al di!metro de la barrena de acuerdo a los porcenta'es mostrados en la tabla ;. $ada de presión Di!metro &na.

* presión de bombeo)

#g >, >>, ;, ;E T, ; T, ;< U ;>, = T, ET, E QPE  T ,  PE Menores Nabla ;. $ada de presión

;B ; >B QB

*.1.! ITEMA DE PRE$ENCIÓN DE RE$ENTONE Durante las operaciones normales de per(oración, la presión idrost!tica a una pro(undidad dada, e'ercida por la columna de (luido de per(oración dentro del po+o, debe superar la presión de los (luidos de la (ormación a esa misma pro(undidad. De esta (orma se evita el (lu'o de los (luidos de (ormación *in(lu'o, patada, o OicO) dentro del po+o. #uede ocurrir sin embargo ue la presión de los (luidos de (ormación supere la presión idrost!tica de la columna de lodo. %l (luido de (ormación, sea agua, gas o aceite entrar! dentro el po+o, y esto se conoce como patada de po+o. 1na patada de po+o se de(ine como un in(lu'o controlable en super(icie de (luido de (ormación dentro del po+o. $uando dico (lu'o se torna incontrolable en super(icie esta patada de po+o se convierte en un reventón.

(UNCIONE> 

#ermitir un sello del oyo cuando ocurra una arremetida.



Mantener su(iciente contrapresión en el oyo.



/mpedir ue contin8e la entrada de (luidos desde la (ormación.



$on(inar los (luidos del po+o al recinto del po+o.



Suministrar el medio para incorporar (luidos al po+o.



#ermitir retirar vol8menes controlados de (luidos de recinto al po+o.


1%


$errar el po+o, es decir, sellar el espacio anular entre las tuberas de per(oración y revestimiento.



Sellar el cabe+al del po+o.



?ecortar la tubera de revestimiento o de per(oración en casos de emergencias.

INTALACIÓN DEL CON&UNTO DEL "OP> %9isten algunas reglas generales de instalación destinada a me'orar la operación y veri(icación del con'unto. Al instalar el sistema, se debe veri(icar cada preventor para asegurar ue la inscripción ue aparece en la pie+a (or'ada se encuentre cabe+a arriba. Las aberturas de circulación de las ramas, si ubiera deben ubicarse en la parte in(erior de la ram. Se debe tener precaución en el modo de levantar la unidad. 1na oscilación inadecuada del sistema podra lastimar a alguien, da7ar el euipo y di(icultar su correcto apoyo o alineación. Los VpreventoresW de reventón se usan en tierra, en plata(ormas marinas y en el leco marino. Los &5# en tierra y submarinos se aseguran en la parte superior del po+o, conocida como cabe+al del po+o. Los &5# en plata(ormas marinas se montan deba'o de la cubierta. Los &5# submarinos se conectan a la plata(orma costa a(uera a trav0s del tubo montante de per(oración, ue brinda una va continua para la sarta de per(oración y los (luidos ue emanan del recinto del po+o. %n realidad, el tubo elevador e9tiende el recinto del po+o asta la plata(orma.


1)


(I+. %> &5# para euipos de per(oración terrestre

(I+. )> &5# para %uipos Semisumergibles y &arcos de #er(oración


1*


(I+. *> #rocesos para la instalación de &5# en lecos marinos

*.2 CAUA 7 ORI+EN DE UN "ROTE Durante las operaciones de per(oración, se conserva una presión idrost!tica ligeramente mayor a la de (ormación. De esta (orma se previene el riesgo de ue ocurra un brote. Sin embargo, en ocasiones, la presión de (ormación e9ceder! la idrost!tica y ocurrir! un brote, esto se puede originar por lo siguiente

Densidad insu(iciente del lodo



Llenado insu(iciente durante los via'es



Sondeo del po+o al sacar tubera r!pidamente



$ontaminación del lodo



#erdidas de circulación

6..1 Densidad ins"ficiente del lodo. F %sta es una de las causas predominantes ue originan los brotes. %n la actualidad se a en(ati+ado en per(orar con densidades de lodo mnimas necesarias de control de presión de ING. RICARDO CALLICONDE GUAMAN PERFORACION PETROLERA I

15

Escuela Militar de Ingeniería “Mcal. Antonio Jose de Sucre” (ormación, con el ob'eto de optimi+ar las velocidades de per(oración. #ero se deber! tener especial cuidado cuando se per(oren +onas permeables ya ue, los (luidos de la (ormación pueden alcan+ar el po+o y producir un brote. %l brote causado por densidades insu(icientes de lodo pudiera parece (!ciles de controlar con solo incrementar la densidad del lodo de per(oración. #or las siguientes ra+ones, esto puede ser lo menos adecuado

Se puede e9ceder el gradiente de (ractura.



Se incrementa el riesgo de tener pegaduras por presión di(erencial.



Se reduce signi(icativamente la velocidad de penetración.

6.. Llenado ins"ficiente d"rante los )ia*es de t"#er$as. F %sta es otra de las causas predominantes de brotes. A medida ue la tubera de saca del po+o, al nivel de lodo disminuye por el volumen ue despla+a el acero en el interior del po+o. $on(orme se e9trae tubera y el po+o no se llena con lodo, el nivel del mismo decrece y por consecuencia tambi0n la presión idrost!tica. %sto se torna critico cuando se saca la erramienta de mayor despla+amiento como lo sonLos lastraberrenas y la tubera pesada de per(oración *eavy 4eigt). De acuerdo con las normas A#/ X ;D y A#/ X ?#=, al estar secando tubera debe llenarse el espacio anular con lodo antes de ue la presión idrost!tica de la columna de lodo acuse una disminución de  OgPcmQ *; lbPpg>), en t0rminos pr!cticos cada cinco lingadas de tubera de per(oración.

6..3 Conta!inacin del lodo con as. F %l brote tambi0n se puede originar por una reducción en la densidad del lodo a causa de la presencia del gas en la roca cortada por la barrena. Al per(orar demasiado r!pido, el gas contenido en los recortes, se libera ocasionando la reducción en la densidad del lodo. %so reduce la presión idrost!tica en el po+o, permitiendo ue una cantidad considerable de gas entre al po+o. %l gas se detecta en la super(icie ba'o la (orma de lodo “cortado” y una peue7a cantidad de gas en el (ondo representa un gran volumen en la super(icie. Los brotes ue ocurren por


1=

Escuela Militar de Ingeniería “Mcal. Antonio Jose de Sucre” esta causa, terminan trans(orm!ndose en reventones por lo ue al detectar este brote se recomiendan las siguientes practicas

?educir el ritmo de penetración



Aumentar el gasto de circulación



$ircular el tiempo necesario para desgasi(icar el lodo

6..& (erdidas de circ"lacin. F Son uno de los problemas m!s comunes durante la per(oración. Se clasi(ican en dos tipos

#erdidas naturales o intrnsecas.



#erdidas mec!nicas o inducidas.

Si la perdida de circulación se presenta durante el proceso de la per(oración, se corre el riesgo de tener un brote y este se incrementa al estar en +onas de alta presión o en el yacimiento, en po+os delimitadores y e9ploratorios. Al perder la columna de lodo, la presión idrost!tica disminuye al punto de permitir la entrada de (luidos de la (ormación al po+o, ocasionando un brote. #ara reducir las p0rdidas de circulación se recomiendan las siguientes practicas

%mplear la densidad mnima ue permita mantener un mnimo de sólidos en el po+o



Mantener la reologia del lodo en condiciones óptimas.



?educir las p0rdidas de presión en el espacio anular.



%vitar incrementos bruscos de presión.



?educir la velocidad al introducir la sarta.

6.. Efectos so#re el sondeo al sacar la t"#er$a. F %l e(ecto de sondeo se re(iere a la acción ue e'erce la sarta de per(oración dentro del po+o, cuando se mueve acia arriba a una velocidad mayor ue la del lodo, m!9ime cuando se “embola” la erramienta con sólidos de la (ormación. %sto origina ue el e(ecto sea muco


1?

Escuela Militar de Ingeniería “Mcal. Antonio Jose de Sucre” mayor *(igura Q). Si esta reducción de presión es lo su(icientemente grande como para disminuir la presión idrost!tica e(ectiva a un valor por deba'o del de la (ormación, dar! origen a un deseuilibrio ue causara un brote. %ntre las variables ue in(luyen en el e(ecto de sondeo se tienen las siguientes

2elocidad de e9tracción de tubera



?eologia del lodo



Heometra del po+o



%stabili+adores en la sarta

(I+. 5> %(ecto Sondeo

6.3 INDICADORE5 UE AN+ICI(AN UN 7RO+E Al momento de ocurrir un brote, el lodo en primera instancia es despla+ado (uera del po+o. Si el brote no es detectado ni corregido a tiempo, el problema se puede complicar asta llegar a producir un reventón. $on una detección oportuna las estadsticas demuestran ue


2

Escuela Militar de Ingeniería “Mcal. Antonio Jose de Sucre” se tiene asta un =E de probabilidad de controlarlo. Los indicadores de ue el lodo (luye (uera del po+o durante la per(oración son

Al per(orar



Al sacar o meter tubera de per(oración



Al sacar o meter erramienta



Sin tubera dentro del po+o

6.3.1 Indicadores al estar perforando: e) Aumento de la velocidad de penetración- la velocidad de penetración est! en (unción de varios (actores como lo son peso sobre barrena, velocidad de rotación, densidad de lodo e idr!ulica. #ero tambi0n se determina por la presión di(erencial entre la presión idrost!tica del lodo y la presión de la (ormación. %s decir, ue si la presión de la (ormación. %s decir, ue, si la presión de (ormación es mayor, aumentara considerablemente la velocidad de penetración de la barrena. $uando esto ocurra y no se tenga ning8n cambio en los otros par!metros, se debe tener precaución si se est!n per(orando +onas de presión anormal o el yacimiento en un po+o e9ploratorio. () Disminución de la presión de bombeo y aumento de emboladas. $uando se est! per(orando y ocurre un brote, los (luidos debido al brote se ubican 8nicamente en el espacio anular y estos tienen una densidad menor la del lodo, por lo ue la presión idrost!tica dentro de la tubera ser! mayor, propiciando ue el lodo dentro de la sarta de per(oración (luya m!s r!pido acia el espacio anular, con la consecuente disminución de presión de bombeo y el aceleramiento de la bomba de lodo ue mani(iesta un aumento del n8mero de emboladas por minuto. Sin embargo, es importante tener en cuenta ue una disminución en la presión de bombeo tambi0n se puede deber a las siguientes causas-


21




?educción del gasto de circulación



?otura o (isura en la N#



Desprendimiento de una tobera de la barrena



$ambio en las propiedades del lodo

g) Lodo contaminado por gas, cloruros, cambios en propiedades geológicas- la presencia de lodo contaminado con gas puede deberse al (luido contenido en los recortes o al (luido de la (ormación al po+o ue circula a la super(icie. $on(orme el gas se e9pande al acercarse a la super(icie se provoca una disminución en la presión

) idrost!tica "ue #uede $ausar %n &rote- La detección de un aumento de cloruros y el porcenta'e de agua son indicadores de ue los (luidos de (ormación entran al po+o. Debe tenerse especial cuidado ya ue esto tambi0n indica la per(oración de una sección salina. Las propiedades geológicas tambi0n son indicadores de la presencia de (luidos e9tra7os en el lodo de per(oración. %sto se mani(iesta en cambios en la viscosidad, relación agua3aceite y la precipitación de sólidos.

$uando se tienen sospecas de un brote, la respuesta oportuna ante los indicadores mencionados durante la per(oración, crearan las condiciones necesarias para controlar el brote. Las acciones ue deber!n seguirse son-



Si las bombas de lodo est!n paradas y el po+o se encuentran (luyendo, es indicativo *generalmente) de ue un brote est! en caminoG a esta acción se le conoce como


22

Escuela Militar de Ingeniería “Mcal. Antonio Jose de Sucre” “5&S%?2A? %L #5Y5”. Al e(ectuar esto, se recomienda revisar el nivel de presas y las presiones en los manómetros en N# y N? y como practica subir la sarta de per(oración de manera ue la (leca se encuentre arriba de la mesa rotaria. 

#or otro lado, si el gasto de salida se incrementa mientras se est! circulando con un gasto constante, tambi0n es un indicador de un brote.

6.3. Indicadores al sacar o !eter t"#er$a. F Los siguientes se consideran de este tipo

Aumento de volumen en presas.



:lu'o sin circulación.



%l po+o toma menos volumen o despla+a mayor volumen.

%l volumen reuerido para llenar el po+o, debe ser igual al volumen de acero de la tubera ue a sido e9trada. Si la cantidad necesaria de lodo para llenar el po+o es mayor se tiene una perdida y esta trae consigo el riesgo de tener un brote. %n caso de introducir tubera, el volumen despla+ado deber! ser igual al volumen de acero introducido en el po+o. Seg8n las estadsticas la mayora de los brotes ocurren durante los via'es de tubera y por el e(ecto de sondeo se vuelve m!s crtica cuando se saca tubera.


2!


(I+. => %stadstica de &rotes 6.3.3 Indicadores al sacar o !eter %erra!ienta. F Los mismos indicadores de via'e de tuberas se tienen para los lastraberrenas, la di(erencia estriba principalmente en el mayor volumen de lodo despla+ado por esta erramienta.

6.3.& Indicadores sin t"#er$a en el po'o. F Se tienen dos indicadores para esta situación- aumento de volumen en las presas y el (lu'o sin bombeo.

6.& (ROCEDIMIEN+O5 DE CIERRE Los procedimientos de cierre varan para cada caso en particular. Muco dependen de la operación y el euipo ue se tenga disponible en el momento de tomar la decisión de cierre del po+o. A continuación, se reali+ar! una breve descripción de las t0cnicas ue se aplican para las situaciones m!s comunes de un brote.

6.&.1 (rocedi!iento de cierre al estar perforando 1na ve+ identi(icado el brote, lo m!s importante es cerrar el po+o con el (in de reducir al mnimo la entrada de (luido invasor con sus posibles consecuencias E!isten dos tios de cierres"

Cierre s"a)e4 el cual tiene dos venta'as- una es reducir el golpe de ariete y la onda de presión sobre el po+o y las cone9iones super(iciales. La segunda es permitir, observar la presión del espacio anular y en caso de ser necesario la desviación del (lu'o. “$ierre duro” el cual tiene dos venta'as- una es reducir el golpe de ariete y la onda de presión sobre el po+o y las cone9iones super(iciales. La segunda es permitir, observar la presión del espacio anular y en caso de ser necesario la desviación del (lu'o.


2%


(I+. ?> &omba para #reventores

(I+. 1> Nablero de $ontrol para 5perar #reventores ING. RICARDO CALLICONDE GUAMAN PERFORACION PETROLERA I

2)


La presión en la N# tendr! ue ser siempre menor a la de (ormación o a la presión de la tubera de revestimiento ya ue si 0sta tiende a sobrepasar las presiones permisibles se debe desviar el (lu'o al m8ltiple de estrangulación e iniciar el bombeo y el control del po+o por alguno de los m0todos ue m!s adelante se e9plicar!n. Si la presión e9cede lo permisible se puede (racturar la (ormación, lo ue puede producir un descontrol subterr!neo ue llegue a alcan+ar la super(icie, la otra es da7ar la N? o tener problemas con el euipo super(icial.

6.&. (rocedi!iento de cierre al )ia*ar con +( $uando se detecta un brote, el procedimiento indica el cierre siguiente;. Suspender el via'e de'ando una 'unta sobre la mesa rotatoria. >. Sentar la N# en sus cu7as. Q. /nstalar la v!lvula de seguridad.

<. $errar la v!lvula de seguridad. . Suspender la sarta en el elevador. . Abrir la v!lvula de la lnea de estrangulación. . $errar la v!lvula del estrangulador cuidando no rebasar la m!9ima presión permisible en el espacio anular. E. Anotar presiones de N# y N?. =. Medir el incremento de volumen en las presas de lodo. ;B. ?egistrar las presiones cada minuto asta estabili+arse, y despu0s cada cinco minutos. ;;. 5bservar ue los preventores no tengan (ugas.

6.&.3 (rocedi!iento de cierre al sacar o !eter %erra!ienta ,lastra#arrenasLos pasos ue deber!n seguirse son muy similares a los anteriores con la variante ue al presentarse un brote al estar metiendo o sacando erramienta, se debe considerar la posibilidad de conectar y tratar de ba'ar una lingada de N# esto da la posibilidad de operar los preventores de arietes con un (actor adicional de seguridad. %n caso de tener una ING. RICARDO CALLICONDE GUAMAN PERFORACION PETROLERA I

2*

Escuela Militar de Ingeniería “Mcal. Antonio Jose de Sucre” emergencia deber! de soltarse la erramienta dentro del po+o para despu0s cerrarlo con el preventor de arietes.

6.&.& (rocedi!iento de cierre sin t"#er$a dentro del po'o ;. Abrir la v!lvula de estrangulación. >. $errar el preventor de arietes ciegos o de corte. Q. $olocar yugos o candados. <. $errar la v!lvula del estrangulador cuidando las presiones m!9imas. . ?egistrar las presiones cada minuto asta estabili+arse y despu0s cada cinco minutos. . 5bservar ue los preventores no tengan (ugas.

6.. M9+ODO5 DE CON+ROL DE UN 7RO+E. %n el control de po+os el estudio de los principios b!sicos proporciona los (undamentos, tanto para la solución de problemas sencillos como comple'os.

6..1 M/todo del perforador Se basa en el principio b!sico de control. ?euiere de un ciclo completo para ue los (luidos invasores circulen (uera del espacio anular, utili+ando el lodo con densidad original a un gasto y presión *(igura >;) constante y un estrangulador a'ustable. La secuencia de eventos para el m0todo del per(orador son;. $ierre del po+o. >. Abra el estrangulador y acelere la bomba asta ue alcance la velocidad adecuada. Q. A'uste el estrangulador asta ue la presión anular sea igual a la presión de cierre en la tubera de revestimiento #$N?, manteniendo constante el gasto reducido de circulación. <. ?egistre la presión en N# igual a la inicial de circulación. . Manteniendo constante el bombeo, abra o cierre el estrangulador para mantener una presión constante en N#. . %l lodo de control alcan+a la barrena, el lodo de control retorna a super(icie, po+o controlado. Descripción de los eventos ING. RICARDO CALLICONDE GUAMAN PERFORACION PETROLERA I

25


%n el espacio anular la presión no vara signi(icativamente, durante la etapa de despla+amiento de la capacidad de la tubera de per(oración.



Sólo se observar! una peue7a disminución de presión al pasar el (luido invasor por el espacio anular entre la erramienta y el agu'ero o tubera de revestimiento, y al espacio anular entre la N# y el agu'ero o la tubera de revestimiento.



$on respecto al volumen en presas y el gasto, se observar! ue, al circular el brote, ambos se incrementan *esto ocurre si el (luido invasor es agua salada). %l incremento es similar a la e9pansión ue su(re el gas en su via'e a la super(icie.



$on(orme la burbu'a de gas se acerca a la super(icie, la presión en el espacio anular se incrementa *si el (luido invasor es aceite o gas) esto generalmente se llega a interpretar erróneamente como una nueva aportación acia el po+o.



La decisión de abrir el estrangulador para abatir esta presión complicar! el problema, ya ue permitir! la introducción de otra burbu'a. Debe

(I+. 11> (resin de 7o!#eo ,!/todo perforador ING. RICARDO CALLICONDE GUAMAN PERFORACION PETROLERA I

2=

Escuela Militar de Ingeniería “Mcal. Antonio Jose de Sucre” comprenderse ue el incremento de la presión en el espacio anular sirve para compensar la disminución de la presión idrost!tica en el mismo, como resultado de una menor columna de lodo de per(oración. Al momento de desalo'ar la burbu'a de gas es conveniente cerrar el estrangulador ligeramente ya ue el gas su(re una e9pansión s8bita, al no tener la carga idrost!tica de un (luido. %sto provocara una disminución en la presión de (ondo ue puede permitir la entrada de una nueva burbu'a. $uando el lodo de control alcan+a la super(icie y las presiones en N# y N? son iguales a cero el po+o estar! controlado, ya ue la densidad original del lodo (ue la su(iciente para euilibrar la presión, de lo contrario utilice el m0todo del ingeniero.

6.. M/todo de densificar 0 esperar ,del ineniero%ste m0todo implica cerrar el po+o mientras se espera la preparación de un lodo con densidad adecuada para euilibrar la presión idrost!tica con la presión de la (ormación. Sobre todo se recabaran los datos necesarios para e(ectuar el c!lculo de control *(igura ;>). Secuencial de control ;. Abra el estrangulador y simult!neamente inicie el bombeo de lodo con densidad de control a un gasto reducido. >. A'ustando el estrangulador, iguale la presión en el espacio anular a la presión de cierre de la tubera de revestimiento *#$N?). Q. Mantenga la presión en el espacio anular constante, con la ayuda del estrangulador, asta ue el lodo con densidad de control llegue a la barrena. <. $uando el lodo de control llegue a la barrena, lea y registre la presión en la tubera de per(oración. . Mantenga constante el valor de presión en la tubera de per(oración. Si la presión se incrementa abra el estrangulador. Si disminuye, ci0rrelo. . $ontin8e circulando, manteniendo la presión en la tubera de per(oración constante asta ue el lodo con densidad de control alcance la super(icie. . Suspenda el bombeo y cierre el po+o. E. Lea y registre las presiones en las tuberas de per(oración y revestimiento. ING. RICARDO CALLICONDE GUAMAN PERFORACION PETROLERA I

2?

Escuela Militar de Ingeniería “Mcal. Antonio Jose de Sucre” =. si las presiones son iguales a cero, el po+o est! controlado. %n caso contrario, la densidad del lodo bombeado no (ue la su(iciente para igualar la presión de (ormación, por lo tanto, se deber! repetir el procedimiento.

(I+. 12> #resión de bombeo *m0todo del ingeniero) Descripción de eventos. 

1na ve+ ue el lodo est0 preparado y se comience a bombear a un gasto reducido de circulación, la presión ue se registre en la tubera de per(oración, ser! similar a la inicial de circulación solo en el momento de igualar la del espacio anular con la presión de cierre en la N?.



Al bombear lodo con densidad de control a trav0s de la tubera de per(oración, la presión en esta disminuir!


!


*#(c) Ser! cuando el lodo de control llegue a la barrena. %ntonces se observar! ue el abatimiento de presión en la tubera ser! similar al c!lculo en la cedula de bombeo.



1na ve+ ue el lodo a llegado a la barrena, la #(c deber! mantenerse constante asta ue el lodo de control alcance la super(icie. %n ese momento, la presión en el espacio anular deber! ser cero. %ntonces se para el bombeo para observar si no ay



(lu'o. $uando se tiene la presencia del gas e9pandido cerca de la super(icie, la declinación en la presión de la tubera de revestimiento cesara y comen+ara a incrementar asta alcan+ar su m!9ima presión. %sta ocurre cuando la burbu'a de gas llega a la super(icie. Durante el desalo'o de la burbu'a se observar! una disminución en la presión de la tubera de revestimiento originada por la s8bita e9pansión de esta. #or



ello se recomienda cerrar ligeramente el estrangulador. A medida ue se circula el lodo por el espacio anular, la presión de N? disminuir! asta llegar a un valor cercano a cero momentos en el ue el lodo de control alcan+o la super(icie con el estrangulador completamente abierto. %sta peue7a presión



registrada en N? ser! igual a las perdidas por (ricción. La p0rdida inicial de (ricción debida al gasto reducido, ser! igual a la presión reducida en el inicio del despla+amiento. %ste valor se mantendr! asta ue el lodo de control entre en la tubera de per(oración. %stas p0rdidas ir!n aumentando lentamente con(orme el lodo desciende por la N# *cuando se tiene (lu'o turbulento las perdidas aumentan con la densidad del lodo). $uando el lodo salga de la barrena nuevamente se tendr! un incremento en la cada de presión ue nuevamente se incrementara asta ue el lodo alcance la super(icie. Las p0rdidas por (ricción estar!n presentes siempre durante el bombeo.

Mtd cncurrente %ste m0todo se inicia a la circular el lodo con la densidad inicial. Se adiciona barita asta ue el lodo alcan+a su peso de control. %ste m0todo reuiere de circular varias veces el lodo asta completar el control de po+o. ING. RICARDO CALLICONDE GUAMAN PERFORACION PETROLERA I

!1

Escuela Militar de Ingeniería “Mcal. Antonio Jose de Sucre” #ecuencia del control

1. ?egistre la presión de cierre en N# y N?. 2. /niciar el control a una presión reducida *#r) de circulación constante, asta totali+ar las emboladas necesarias para llenar el interior de la tubera de per(oración. !. %l operador del estrangulador debe controlar y registrar las emboladas de la bomba y gra(icar la densidad del lodo a medida ue se va densi(icando. %. Al llegar a la barrena se tiene la #(c, por la ue se debe mantener la presión constante asta ue el lodo densi(icando alcance la super(icie. Descrición de los eventos

%ste m0todo puede utili+arse inmediatamente al conocer las presiones de cierre y sobre todo es recomendable cuando se reuiera una densidad del lodo muy alta. %l n8mero de circulaciones ser! (unción del aumento de la densidad del lodo, el volumen activo y las condiciones del (luido en el sistema, as como la capacidad de los accesorios y euipos de agitación para preparar grandes vol8menes de lodo.

Pass ,ara el cntrl de ,4s en cas de aags de descntrl #%?:5?AD5 ;.3 #ara la mesa rotaria y s!ue de v!stago arriba de la mesa. >.3 #ara la bomba. Q.3 $ierre rama anulares. <.3 Anote los siguientes datosa) #resión en el bombeo. b) #resión en %.A. c) #resión de circulación y emboladas por minuto cuando se per(oraba. d) Aumento en los tanues de lodo *nivel). #5S/$/5%S D%L #%?S5AL Nool #user

%n control de &5# *S)

#er(orador

%n palanca

%ngancador

%n coue mani(old


!2

Escuela Militar de Ingeniería “Mcal. Antonio Jose de Sucre” Ayudantes

%n mesa rotaria

"umicos

%n ca'ones de lodo

Mec!nico

%n control 655M%K

% MA/5&?A ;.3 #onga la cupla del sondeo a la altura de la mesa rotaria y coloue las cu7as. >.3 $oloue la v!lvula de emergencia *abierta) y ci0rrela. Q.3 $ierre rams anulares. <.3 $onecte la v!lvula de emergencia a la c!mara. .3 Anote los datos de presión del #to. D%S#1%S D% D%N%$NAD5 %L <.AMAH5 D% ?%2%N5? $1AD5 LA %??AM/%NA %SNA % $A??%?A ;.3 #oner la 'unta de sondeo en poco arriba de la mesa rotaria y asentar cu7as. >.3 /nstalar en el sondeo v!lvua de seguridad. Q.3 Se est! ba'ando erramienta continuar con la misma velocidad. <.3 Se est! ba'ando erramienta, volverla a ba'ar inmediatamente. .3 Se tiene la erramienta (uera, ba'arla, tratar de ue los portamecas est0n deba'o de los preventores. .3 Abrir la v!lvula de la lnea de coue con el coue variable abierto. .3 $errar rama anulares del preventor. E.3 $errar lentamente el coue variable. =.3 Seguir los pares del control simpli(icado de amago de reventón para la circulación del (luido de control.

$5N?5L S/M#L/:/$AD5 D% AMAH5 D% #?%2%N5? ;.3 $errar el po+o inmediatamente despu0s de detectado el amago de reventón. ?egistrar ING. RICARDO CALLICONDE GUAMAN PERFORACION PETROLERA I

!!

Escuela Militar de Ingeniería “Mcal. Antonio Jose de Sucre” a) #ro(undidad *pies). b) #eso del lodo *L#H). c) S/D## presión en el sondeo *#S/). d) S/$# presión en %.A. *#S/). e) 2ol8men en los ca'ones *&&LS). >.3 $!lculo del incremento del peso de lodo

W ( LPG) ? =

20 x SIDPP

Prof .

Q.3 $!lculo del n8mero de emboladas embolada Bbls /¿

¿ ¿

N  de emboladas =

Cap . sondeo ( Bbls / Pie x Prof .)

¿

<.3 $ircular el lodo nuevo *lodo encrementado) a un r0gimen de ;PQ a ;P> del caudal normal original cuando se estaba per(orando *mantener constante el r0gimen de circulación). .3 A'ustar el coue variable, manteniendo de B3;BB #si por encima de la presión inicial del %.A. asta ue el lodo nuevo llegue al tr0pano. .3 Anotar la presión de bombeo cuando el lodo nuevo llegue al tr0pano. .3 1tili+ando el coue variable, mantener constante la presión de bombeo asta ue el lodo nuevo llegue a super(icie. 3 Si el po+o no se a controlado con el peso del lodo nuevo *incrementa cerrar el po+o y regresar al paso ;.


!%


E:UIPO 7 ACCEORIO DE CONTROL DE PO
0 C

, deber! agregarse un volumen su(iciente de glicol al (luido de

operación ue contenga agua.

Acuuladres Los acumuladores son recipientes ue almacenan los (luidos idr!ulicos ba'o presión. Los t0rminos acumuladores es una parte del sistema ue almacena (luido idr!ulico ba'o presión, para ue este actu0 idr!ulicamente en el cierre de los preventores, por medio del gas nitrógeno comprimido, los acumuladores almacenan energa, la cual ser! usada para e(ectuar un cierre r!pido. %9isten dos tipos de acumuladores ;. Ti, se,aradr- usa un diagrama (le9ible, el cual es de ule sint0tico, resistente y separa completamente la precarga de nitrógeno del (luido idr!ulico. >. Ti, (ltadr- utili+a un pistón (lotante para separar el nitrógeno del (luido idr!ulico


!)


(I+. 1!>Acumuladores Ca,acidad 8lutrica> como un reuerimiento mnimo, todas las unidades de cierre deber!n estar euipadas de un banco de acumuladores con su(iciente capacidad volum0trica para suministrar un volumen usable de (luido para cerrar un preventor de arietes, un preventor anular, m!s el volumen reuerido para abrir la v!lvula idr!ulica de la lnea de estrangulación *con las bombas paradas) %l volumen utili+able de (luido se de(ine como el volumen liuido recuperable de los acumuladores a la presión de operación ue contengan ;< *OgP

2

cm ¿

por arriba de la

presión de precarga de los mismos. La presión de operación del banco de acumuladores es la presión a la cual son cargados con (luido idr!ulico

Tie, de res,uesta> el banco de acumuladores deber! accionar el sistema para ue cada preventor de arietes cierre en un tiempo no mayor de QB *seg) %l tiempo de cierre de preventores anulares menores de >B *pg) de di!metro no deber! ser mayor de QB *seg). Si el preventor anular tiene m!s de >B *pg) de di!metro deber! cerrarse en < *seg) Las pr!cticas recomendadas A#/ ?#3Q se7alan ue los sistemas acumuladores deben tener una cantidad mnima de (luido igual a tres veces el volumen reuerido para cerrar el preventor anular m!s un preventor de arietes. %sto o(recer! un margen de seguridad igual a B . 1na regla emprica aplicada en el campo petrolero sugiere tres veces el volumen necesario para cerrar todos los preventores instalados. ING. RICARDO CALLICONDE GUAMAN PERFORACION PETROLERA I

!*

Escuela Militar de Ingeniería “Mcal. Antonio Jose de Sucre” #or su parte, el MMS establece ue debe tomarse un cantidad mnima de (luido euivalente a ;. veces la cantidad necesaria para cerrar todos los arreglos de preventores instalados, de'ando un margen de ;< *OgP

2

cm ¿

por arriba de la presión de precarga de los

acumuladores

UNIDAD PARA OPERAR PRE$ENTORE "OM"A FOOME7/ La bomba Ooomey es un con'unto idr!ulico, neum!tico, mec!nico y el0ctrico. Su (unción es mantener una presión acumulada para operar en emergencias el cierre de los preventores.

(I+. 1%> &omba 6oomey #ara e(ectuar el cierre de los preventores por medio de la bomba Ooomey, se puede acer con los acumuladores, con la bomba idr!ulica triple9 o con la bomba neum!tica y con el pauete de energa au9iliar. Las bombas son instaladas de tal manera ue cuando la presión de los acumuladores ba'e al =B  de la presión de operación, se active un interruptor electromagn0tico y arranuen autom!ticamente para reestablecer la presión %n las plata(ormas marinas deber! tenerse un tablero de control remoto en la o(icina de superintendente y una consola adicional ubicada en el muelle ue este situado a (avor de los vientos dominantes.

CA"E

!5


(I+. 1)> $abe+al de Nubera de ?evestimiento #or dselo puede ser roscable, soldable o bridado, adem!s se utili+a como base para instalar el con'unto de preventores Las salidas laterales del cabe+al pueden utili+arse para instalar las lneas au9iliares de control y su uso deber! limitarse para casos de emergencia estrictamente. $uando las lneas no est!n instaladas, es recomendable disponer de una v!lvula y un manómetro en dicas salidas. La norma A#/ 3A establece las siguientes especi(icaciones para el cabe+al de tubera de revestimiento. 

La presión de traba'o deber! ser igual o mayor ue la presión super(icial m!9ima ue se espera mane'ar



?esistencia mec!nica y y capacidad de presión acordes a las bridas A#/ y a la tubera en la ue se conecte



?esistencia ala (le9ión *pandeo) ser! mayor o igual ue la tubera de revestimiento en ue se conecta



?esistencia a la compresión para soportar las siguientes N?Ws ue se van a colocar


!=


CARRETE DE CONTROL %l carrete de control se instala para conectar las lneas primarias de matar y estrangular en un con'unto de preventores el A#/ ?# X Q recomienda ue estas lneas se conecten a un preventor con salidas laterales, eliminando con esto el carrete de control, con la gran venta'a de disminuir la altura del con'unto de preventores, as como el n8mero de bridas ue, como se mencionó, es el punto m!s d0bil.

(I+. 1)> Carrete de Cntrl Sin embargo, en la mayora de los casos se pre(ieren usar un carrete, ya ue, est!n su'etas a la erosión, resulta m!s económico eliminar un carrete ue un preventor, tambi0n se dispone de mayor espacio entre preventores, lo ue (acilita la introducción de la tubera a presión. A continuación, mencionares las especi(icaciones de un carrete de control

#ara rangos de presión de >BBB3 QBBB *lbP

2

pg ¿

las salidas laterales deben tener

un di!metro interior mnimo de > *pg) y ser bridadas o de grampa 

%l di!metro interior debe ser por lo menos igual al del ultimo cabe+al instalado en el po+o



%s conveniente tener instalado un preventor de arietes en la parte in(erior del carrete de control.


!?


#ara los rangos de presión de traba'o BBB, ;BBBB, ;BBB *lbP pg ¿ las salidas 2

deben ser de un di!metro interior mnimo de > *pg) para la lnea de matar y Q *pg) para la lnea de estrangular 

%l rango de presión de traba'o debe ser acorde al con'unto de preventores



Las salidas laterales de los cabe+ales no deben usarse para conectar las lneas primarias de matar y estrangular, con el ob'eto de evitar un da7o ue por erosión se puede provocar a la instalación de(initiva al po+o. %stas salidas puede ser utili+as como lneas au9iliares *secundarias) de matar y estrangular, debiendo limitar su uso al tiempo mnimo posible cuando ocurran (allas en ellas

PRE$ENTOR DE ARIETE %l preventor de arietes tiene como caracterstica principal del poder utili+ar los di(erentes tipos y medidas de arietes, seg8n se reuiera en los con'untos de preventores y por su dise7o es considerado como el m!s seguro

(I+. 1*> #reventor de arietes anulares. 5tras caractersticas son

%l cuerpo del preventor se (abrica como unidad sencilla o doble.



#uede instalarse en po+os terrestres o costa a(uera.



La presión del po+o ayuda a mantener cerrados los arietes.



Niene un sistema de operación secundario para cerrar manualmente los arietes.


%


Los elementos de los arietes tienen una reserva de ule auto3alimentable.



Los arietes de corte sirven para cortar la tubera y cerrar completamente el po+o.

*.* ARIETE ANULARE Los arietes de preventores constan de una pie+a de acero (undido de ba'a aleación y de un con'unto sellante dise7ado para resistir la compresión y sellar e(ica+mente. Los tipos de arietes usados en los arreglos de los con'untos de preventores son los siguientes

Ariete anular para preventor tipo “1”.



Arietes a'ustables.



Arietes de corte.



Arietes ciegos.

6.6.1 ARIE+E ANULAR (ARA (RE2EN+OR +I(O U4 Los arietes para tubera de per(oración o revestimiento est!n constituidos por un sello superior y por un empaue (rontal. Ambos empaues son unidades separadas y pueden cambiarse independientemente.

(I+. 15> Ariete anular para preventor tipo “1”. %n caso de emergencia permite el movimiento vertical de la tubera, para lo cual deber! regularse la presión de cierre del preventor, as como tambi0n permiten colgar la sarta cerrando los candados del preventor. $uando e9iste presión en el po+o, evitan la e9pulsión de la tubera al detenerse la 'unta en la parte in(erior del ariete.


%1


6.6. ARIE+E5 AU5+A7LE5 Los arietes a'ustables son similares a los descritos anteriormente. La caracterstica ue los distingue es cerrar sobre un rango de di!metro de tubera, as como de la (leca.

(I+. 1=> Arietes a'ustables. 6.6.3 ARIE+E5 DE COR+E Los arietes de corte est!n constituidos por cucillas de corte integrados al cuerpo del ariete, empaues laterales, sello superior y empaues (rontales de las cucillas. La (unción de estos arietes es cortar tubera y actuar como arietes ciegos para cerrar el po+o, cuando no se dispone de los arietes ciegos. Durante la operación normal de per(oración, est!n instalados en bonetes modi(icados, aumentando el !rea del pitón y la carrera de operación.

(I+. 1?> Arietes de corte. 6.6.& ARIE+E5 CIEGO5 $onstan de un empaue (rontal plano, construido a base de ule vulcani+ado en una placa met!lica y de un sello superior. Su (unción es cerrar totalmente el po+o cuando no se tiene tubera en su interior y ue por la mani(estación del brote no sea posible introducirla. Se instalan en bonetes normales y modi(icados para arietes de corte. ING. RICARDO CALLICONDE GUAMAN PERFORACION PETROLERA I

%2


(I+. 1?>#reventor doble de arietes ciegos. 6.6. (RE2EN+OR E589RICO %ste preventor es(0rico, tambi0n se conoce como anular, es instalado en la parte superior de los preventores de arietes. %s el primero en cerrarse cuando se presenta un in(lu'o. %l tama7o y su capacidad deber!n ser iguales ue los preventores de arietes.

(I+. 2> Preventor es$%rico. %l preventor consta en su parte in(erior de un elemento empacador de ule sint0tico *dona), ue al operarlo se de(orma conc0ntricamente acia su parte interior e(ectuando el cierre alrededor de la tubera. Al abrir la “dona” se contrae y ueda en posición de abierto al mismo di!metro de paso de los otros preventores.


%!


6.6.6 CONEIONE5 5U(ER8ICIALE5 DE CON+ROL Al seleccionar las cone9iones super(iciales de control del po+o, se deben considerar (actores tales como las presiones de la (ormación y en la super(icie, m0todos de control de po+os ue ser!n empleados, situación ambiental del po+o, corrosividad, vol8menes, to9icidad y abrasividad de los (luidos esperados, como lo especi(ican las pr!cticas recomendadas A#/3?#Q.

6.6.6.1 L;NEA5 DE MA+AR La lnea de matar es una de las partes integrales del sistema de control super(icial, reuerido para llevar a cabo las operaciones de control de po+os, cuando el m0todo normal de control *a trav0s de la (leca o directamente por la tubera) no puede ser empleado. La lnea de matar conecta las bombas de /odo del euipo, con una de las salidas laterales del carrete de control o de los preventores. La cone9ión de la lnea de matar al arreglo de preventores, depender! de la con(iguración parcial ue tengan, pero debe locali+arse de tal manera ue se pueda bombear (luido deba'o de un preventor de arietes, ue posiblemente sea el ue se cierre. Sólo en caso de e9trema urgencia, la lnea de matar podr! conectarse a las salidas laterales del cabe+al o carrete de N? o deba'o de un preventor de arietes para tubera ue se encuentre m!s aba'o en el arreglo. #ara rangos de presión de traba'o mayores de BBB Z/bPpg>[, se instalar! una lnea de matar remota *a una distancia considerable) para permitir el uso de una bomba de alta presión, si las bombas del euipo se vuelven inaccesibles o inoperantes.

6.6.6. MN %l m8ltiple de estrangulación est! (ormado por v!lvulas, cruces y N@s de (lu'o, estranguladores y lneas. Se dise7an para controlar el (lu'o de /odo y los (luidos invasores durante el proceso de control de un po+o.


%%


(I+. 21> M8ltiple de estrangulación tpico. %n un sistema de control super(icial est! conectado al arreglo de preventores a trav0s de lneas met!licas ue proporcionan alternativas a la dirección del (lu'o o permiten ue 0ste *por medio de las v!lvulas) sea con(inado totalmente. La estandari+ación y aceptación de los m8ltiples de estrangulación est!n reglamentados por la orma A#/ ;$ y por las pr!cticas recomendadas A#/ ?#3Q. %l dise7o del m8ltiple de estrangulación debe considerar varios (actores ue deber!n tenerse en cuenta, siendo estos

#rimero se debe establecer la presión de traba'o ue al igual ue el arreglo de preventores, estar! en (unción de la presión m!9ima super(icial ue se espera mane'ar, as como de las presiones anticipadas de la (ormación.



%l o los m0todos de control del po+o a usar para incluir el euipo necesario.



%l entorno ecológico ue rodea al po+o.

Nambi0n es importante tomar en cuenta la composición, abrasividad y to9icidad de los (luidos cong0nitos y el volumen por mane'ar.

6.? E5+RANGULADORE5 AU5+A7LE5 Los estranguladores a'ustables son accesorios dise7ados para restringir el paso de (luidos en las operaciones de control, generando con esto una contra presión en la tubera de


%)

Escuela Militar de Ingeniería “Mcal. Antonio Jose de Sucre” revestimiento, con el (in de mantener la presión de (ondo igual o ligeramente mayor a la del yacimiento, lo ue (acilita la correcta aplicación de los m0todos de control.

(I+. 22> %stranguladores a'ustables. La norma A#/3;$ recomienda ue se debe disponer de dos estranguladores a'ustables manuales y uno idr!ulico en po+os terrestres. %n los po+os marinos se recomienda utili+ar un estrangulador idr!ulico adicional. Los m0todos vigentes de control de po+os se basan en mantener una presión de (ondo constante ue euilibre la presión de (ormación, y est!n en (unción de las variables siguientes

Hasto y presión de bombeo.



$olumna idrost!tica en el espacio anular.



$ontra presión e'ercida en el sistema.

#or lo ue para cumplir con la condición de euilibrio de presión se recurre a las variables se7aladas siendo la m!s sencilla y pr!ctica la contrapresión e'ercida, la cual se controla con el estrangulador a'ustable. %s decir, ue, en ve+ de variar el gasto, la presión de bombeo o la densidad del (luido de per(oración, resulta m!s (!cil estar variando el di!metro del estrangulador para mantener la presión de (ondo constante durante la operación de control.

6.@ E5+RANGULADOR IDRBULICO Su dise7o consta de entrada y salida bridadas. %n (unción a su rango de traba'o, es instalado en el m8ltiple de estrangulación y se opera por medio de una consola de control remoto. ING. RICARDO CALLICONDE GUAMAN PERFORACION PETROLERA I

%*


(I+. 2!> %stranguladores idr!ulicos variables. Algunas venta'as adicionales en comparación con un estrangulador a'ustable manual son;. La velocidad de cierre y apertura, as como las opciones del di!metro del ori(icio. >. $uando se obstruye por pedaceras de ule, (ormación yPo (ierro, se (acilita su apertura asta el di!metro m!9imo r!pidamente, puede cerrarse posteriormente sin suspender la operación de control.

6. CON5OLA5 DE CON+ROL REMO+O Son unidades au9iliares cuya (unción es accionar el estrangulador idr!ulico por medio de una palanca ue regula el cierre y apertura del mismo, siendo registrada en la car!tula ue muestra la posición del estrangulador.

(I+. 2%> $onsola de control remoto. ING. RICARDO CALLICONDE GUAMAN PERFORACION PETROLERA I

%5

Escuela Militar de Ingeniería “Mcal. Antonio Jose de Sucre” $uenta adem!s con manómetros ue se7alan las presiones en N# y N? as como un contador de emboladas por minuto ue indica la velocidad de la bomba. Las se7ales son enviadas por un transmisor a trav0s de mangueras y los valores se registran en los manómetros de la consola. Son instaladas en el lugar donde se observe totalmente el escenario durante el control del po+o.

6.1 2BL2ULA5 DE CON+ROL Las normas A#/ y reglamentos internacionales establecen ue los euipos de per(oración deben estar dotados de las siguientes v!lvulas

2!lvulas de las (lecas.



2!lvulas del piso de per(oración.



#reventor interior.



2!lvulas de compuerta.

6.1.1 2BL2ULA5 DE LA5 8LECA5 2\L21LA MA$5 S1#%?/5?- Se instalar! entre el e9tremo superior de esta y la unión giratoria. Debe ser de una presión de traba'o igual a la del con'unto de preventores. 2\L21LA /:%?/5? D% LA :L%$A- Se instalar! en el e9tremo in(erior de la (leca y el sustituto de enlace debe ser de igual presión de traba'o ue la superior y pasar libremente a trav0s de los preventores.

6.1. 2BL2ULA5 EN EL (I5O DE (ER8ORACI>N Se debe disponer de una v!lvula de seguridad en posición abierta en cada tipo y medida de rosca ue se tenga en la sarta de per(oración, de una presión de traba'o similar a la del con'unto de preventores instalado. %stas v!lvulas deben ubicarse en un sitio e9clusivo y de (!cil acceso para la cuadrilla en el piso de per(oración. #ara el caso de los lastra barrenas se pueden utili+ar combinaciones en la parte in(erior de las v!lvulas. Se debe tener cuidado de no utili+ar tapones de levante u otros accesorios en la parte superior de la v!lvula, ya ue


%=

Escuela Militar de Ingeniería “Mcal. Antonio Jose de Sucre” restringe el paso del (luido, di(icultando ampliamente su instalación cuando se tiene (lu'o por la tubera de per(oración.

(I+. 2)> 2!lvula en el piso de per(oración. 6.1.3 (RE2EN+OR IN+ERIOR O 2BL2ULA DE CON+RA(RE5I>N Se establece ue se debe disponer de un preventor interior *v!lvula de contrapresión) para tubera de per(oración por cada tipo de rosca ue se tenga en la sarta y del mismo rango de presión de traba'o del con'unto de preventores. #ara este caso, ser! su(iciente con una v!lvula de este tipo por cada rosca de la tubera de per(oración en uso, siempre y cuando todas las v!lvulas de seguridad tengan en la parte superior, una cone9ión similar a la de la tuberaG ya ue al presentarse un brote pueda instalarse en la tubera de per(oración, ya sea la v!lvula de seguridad o el preventor interior.


%?


(I+. 2*> #reventor interior. %l preventor interior o v!lvula de contrapresión de cada o ancla'e, b!sicamente est! constituido por la v!lvula de retención y sustituto de (i'ación, el cual se puede instalar en el e9tremo in(erior o superior de la erramienta *apare'o de (ondo).

(I+. 25> #reventor de cada. La v!lvula de retención se lan+a por el interior de la tubera de per(oración y se ace descender bombeando el (luido de per(oración. asta llegar al dispositivo de (i'ación instaladoG la v!lvula ancla y empaca cuando se e'erce la presión del po+o, evitando (lu'o de (luido por el interior de la tubera de per(oración. 5tro tipo de preventores interiores son los conocidos como v!lvulas de contrapresión tipo carnela y pistónG su utili+ación es recomendable en la sarta de per(oración porue permite el mane'o de obturantes e inclusive la colocación de tapones.

(I+. 2=> 2!lvulas tipo carnela.


)


6.1.& 2BL2ULA5 DE COM(UER+A Las v!lvulas de compuerta son parte esencial del euipo de control super(icial y se locali+an en los m8ltiples del tubo vertical y de estrangulaciónG en las lneas de matar y estrangular principalmente. Nambi0n se locali+an en los di(erentes cabe+ales de tuberas de revestimiento con(orme avance la per(oración del po+o. Deben considerarse (actores tales como- presiones anticipadas de la (ormación y en la super(icie, m0todo de control a usarse, situación ambiental del po+oG corrosividad, volumen, to9icidad y abrasividad de los (luidos.

(I+. 2?> 2!lvulas de compuerta. %9isten tres tipos de v!lvulas de compuerta

De sellos (lotantes.



De euilibrio de presiones.



De acu7amiento.

6.11 5I5+EMA DE52IADOR DE 8LUO ,DI2ER+ER5%l sistema desviador de (lu'o se utili+a como un medio de control del po+o, ya ue proporciona un determinado grado de protección antes de ue se corra y cemente la tubera de revestimiento super(icial sobre la ue se instalar!n los preventores.


)1


(I+. !> Sistema desviador de (lu'o. Las pr!cticas recomendadas A#/ ?#3Q establecen los criterios para seleccionar, instalar y operar los euipos de sistemas desviadores de (lu'o *diverters). 1n desviador de (lu'o puede cerrar sobre la (leca, tubera de per(oración, tubera de revestimiento o lastra barrenas, y no est! dise7ado para acer un cierre completo del po+o o parar el (lu'o, sino m!s bien desviarlo abriendo simult!neamente las v!lvulas de las lneas de des(ogue, derivando el (lu'o de (ormaciones someras acia sitios ale'ados del euipo de per(oración y del personal, evitando as el (racturamiento de las (ormaciones, con el consecuente riesgo de comunicarse a la super(icie por (uera de la tubera conductora, poniendo en peligro a la cuadrilla y a las instalaciones de per(oración. $uando se inicia la per(oración de un po+o terrestre, se introduce y cementa una N? conductora a poca pro(undidad. %n el caso de po+os en plata(ormas costa a(uera, por lo general se instala una N? conductora de gran di!metro por deba'o del (ondo *leco) marino.

(I+. !1> %suema de instalación del desviador de (lu'o. %l sistema desviador de (lu'o se instala sobre la tubera conductora o estructural. &!sicamente, consiste de un preventor anular *es(0rico) o cabe+a giratoria con el di!metro ING. RICARDO CALLICONDE GUAMAN PERFORACION PETROLERA I

)2

Escuela Militar de Ingeniería “Mcal. Antonio Jose de Sucre” interior su(iciente ue permita pasar la barrena para per(orar la siguiente etapa. Deba'o del desviador deber!n instalarse lneas de des(ogue de di!metro adecuado y de una longitud su(iciente para dirigir los (lu'os provenientes del po+o le'os de la unidad de per(oración.

(I+. !2> Desviador de (lu'o en una unidad (lotante Las v!lvulas instaladas en las lneas de ventea deber!n ser de paso completo y abrir autom!ticamente en cuanto se cierre el desviador de (lu'o.

6.1 EUI(O5 (ARA LA DE+ECCI>N +EM(RANA DE IN8LUO5 %9isten euipos mnimos reueridos para la detección temprana de in(lu'os *detectores primarios)

Medidor de nivel de (luido en las presas *totali+ador de volumen, #2N).



/ndicador del (lu'o del espacio anular *medidor de (lu'o di(erencial).



Nanue de via'es.



Detectores de gas.


)!


%uipo complementario *detector secundario), para con(irmación del brote o detección tarda.

6.1.1 5I5+EMA (2+ Monitori+a y registra el volumen total de (luido en las presas y su variación. $5M#5%N%S

(I+. !!> $omponentes del sistema #2N. 

:lotadores y potenciómetros ue miden el nivel de (luido en las presas y envan se7al el0ctrica proporcional.



Notali+ador electrónico ue registra y muestra el volumen total y los cambios de volumen.



Sistema de alarmas audio visuales.

6.1. INDICADORE5 DE 8LUO EN EL E5(ACIO ANULAR ,L;NEA DE 8LO+ENiene la (unción de detectar los cambios en el (lu'o ue retorna del po+o. $5M#5%N%S 

Sensor electromec!nico.


)%


?egistrador electrónico.



Hrabadora *opcional).

(I+. !%> Sistema #2N con indicador de (lu'o 6.1.3 +ANUE DE 2IAE5 %s un dispositivo ue mide el despla+amiento de los tubulares entrando y saliendo del po+o para la detección temprana de (lu'os imprevistos en el po+o. $5M#5%N%S 

Nanue de volumen conocido y calibrado *com8nmente de QB a B Z&ls[).



Sistema de medición o calibración sensible.



&omba de centri(uga con motor el0ctrico para llenar el po+o.



Lneas de llenado y de descarga.



Lnea de sobre (lu'o saliendo de la lnea de retorno del anular *lnea de (lote).


))


(I+. !)> EsGuea de ls c,nentes del tanGue de 8ia9es 6.1.& DE+EC+OR DE GA5

(I+. !*> #rincipales sensores detectores de gas. $5M#5%N%S 

Nrampa de gas. Se ubica por lo general en las ca'as de la temblorinas.



Anali+ador de gas. ?eporta el contenido de gas en unidades de gas o en porcenta'e.



Lneas de conducción. Nransportan el gas desde la trampa asta el anali+ador.

?egistrador. Muestra el valor del gas reportado por el anali+ador.


)*

Imforme Seguridad en Perforacion

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