INTRODUCCIÓN
Los trabajos de Perforación y Workover requieren del manejo de una gran cantidad de herramientas; por eso la importancia de conocer a fondo sus cara caract cter erís ístitica cas, s, su utili utiliza zaci ción ón y el proc proced edim imie ient nto o para para oper operar arla las. s. Los Los tapones, anclas, retenedores, camisas de circulación y empaques hacen parte de ese inmenso inmenso grupo de herramientas herramientas en la industria del petróleo. petróleo. Existe un sinnúmero de marcas y clases de estos elementos (aunque el principio de operación y funcionamiento es el mismo para todos), y con base en la información suministrada por los fabricantes, por aquellos que los han operado y la experiencia en el campo del autor, se logró resumir en este texto un importante grupo, con especial énfasis en las herramientas de tipo recuperable , así como un capítulo dedicado a algunas herramientas que se operan mediante wire line, tomando como soporte material de la antigua comp compañ añía ía OTIS OTIS ENGI ENGINE NEER ERIN ING G CO CORP RPOR ORAT ATIO ION N (Hal (Hallilibu burt rton on), ), y al procedimiento procedimiento de algunas operaciones en particular.
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Para facilitar la consulta de esta guía, el lector encontrará en el título de cada herramienta el nombre en español e inglés y el nombre del fabricante. En el contenido se describe de cada una lo más importante sobre sus aplicaciones; el procedimiento operacional con algunas recomendaciones para solucionar inconvenientes y por último, gráficos (no están a escala), esquemas, esquemas, tablas y datos técnicos técnicos de utilidad para para la planeación o diseño diseño de las operaciones. operaciones. El autor agradece a todas las personas que de alguna manera colaboraron en la elaboración elaboración y corrección de este trabajo.
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Para facilitar la consulta de esta guía, el lector encontrará en el título de cada herramienta el nombre en español e inglés y el nombre del fabricante. En el contenido se describe de cada una lo más importante sobre sus aplicaciones; el procedimiento operacional con algunas recomendaciones para solucionar inconvenientes y por último, gráficos (no están a escala), esquemas, esquemas, tablas y datos técnicos técnicos de utilidad para para la planeación o diseño diseño de las operaciones. operaciones. El autor agradece a todas las personas que de alguna manera colaboraron en la elaboración elaboración y corrección de este trabajo.
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INFORMACION NECESARIA PARA SOLICITAR HERRAMIENTAS Por la similitud que existe entre muchas de estas herramientas, a veces no se les da el trato que merecen y se han dado casos en los que no han funcionado, ocasionando pérdidas de tiempo y dinero a las compañías por no gene generar rarse se una inform informaci ación ón adecu adecuada ada de parte parte del del opera operado dorr o una una completa asesoría asesoría del dueño de de la herramienta. herramienta. Como normas normas mínimas, se deben tener en cuenta al menos los siguientes pasos para su selección, pedido y operación: 1. Diámetro Diámetros, s, peso y tipo del del revestimie revestimiento nto donde donde se empleará empleará el elemen elemento. to. 2. Diámetro Diámetross y tipo de tubería tubería que se emple empleará ará para para bajar la herram herramient ienta. a. 3. Profundid Profundidad ad a la que que se posici posicionar onará á la herram herramienta ienta.. 4. Especi Especific ficar ar marca marca del del fabric fabrican ante, te, Número Número de Serie (S/N), (S/N), Número Número de Parte (P/N), número de pines o cuñas y capacidad de cada uno. 5. Especifica Especificarr si es de tipo tipo recupera recuperable ble o fijo y si ha ha de correrse correrse sola sola o con otras herramientas a la vez (tandem). 6. Dime Dimens nsio ione ness y tipo tipo del del pesc pescan ante te y de la llav llave e o herr herram amie ient nta a para para recuperar la herramienta. herramienta. 7. Dar toda toda la informa información ción adicion adicional al que pueda pueda ser ser de utilidad utilidad..
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EMPAQUES Un empaque es una herramienta mecánica o hidráulica utilizada para bloquear el espacio anular entre la tubería y el revestimiento o, entre el revestimiento y la pared del hueco por la acción de un elemento empacante - expandible. El propósito es aislar o separar las secciones por encima y por debajo del elemento empacante. Todos los empaques modernos combinan tres (3) elementos básicos, ellos son: 1. Un mecanismo que permita correr el empaque y sentarlo a una profundidad determinada. 2. Un elemento empacante que se expanda para llenar el espacio anular y efectúe un sello que soporte la presión diferencial existente, la temperatura y la acción química que se presente en el pozo. 3. Un mandril o tubo de flujo que permita el paso de aceite, gas, agua o herramientas a través del empaque.
TIPOS DE EMPAQUES Existen los llamados empaques sin válvula “Valveless Packers”. Son aquellos constituidos de tal manera que cuando no están asentados, los fluidos pueden pasar solamente a través del anular entre el empaque y el revestimiento cuando se baja o se saca del pozo.
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Otros empaques son los llamados “Tipo Válvula”. El mandril puede ser perforado o no. Cuando tienen la válvula abierta, permiten circular fluido por debajo de la válvula a través de las perforaciones del mandril. Si el mandril no es perforado, la circulación se establece a través del espacio anular dentro del empaque, entre un “Packing Ring Sleeve” y el mandril. Estos empaques permiten igualar presiones por encima y por debajo del mismo cuando se desee. A continuación se describen algunos de estos elementos.
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CEMENTADOR RECUPERABLE FULL BORE MODELO “C” (BAKER)
USO. Se utiliza generalmente en operaciones que requieren presión tales como: como: acidif acidifica icacio cione nes, s, cement cementaci acione oness forzad forzadas, as, prue pruebas bas de presió presión n y estimulaciones.
para utilizar en revestimientos revestimientos desde desde TAMAÑOS DISPONIBLES. 43 a 55, para 4-1/2” hasta 13-3/8”.
DISEÑO DISEÑO Y OPERA OPERACIO CION N. siguientes:
Las parte rtes que que com componen el FB son son las las
1. Cuerpo Cuerpo de la herram herramient ienta a (mandril (mandril). ). Consta Consta de de un tubo que tiene tiene rosca rosca izquierda en ambos extremos, el cuerpo tiene dos canales, uno circular y otro a lo largo del cuerpo donde se coloca la chaveta que da seguridad a las cuñas. En uno de los los extremos va un cono unido unido al cuerpo. 2. Cuñas. Cuñas. La herram herramienta ienta consta consta de dos jueg juegos os de cuñas; cuñas; cada cada uno uno tiene tiene seis (6) cuñas, el lado o cara que va contra el cuerpo tiene dos (2) orificios donde se insertan los resortes que permiten el movimiento de las mismas. 3. Cauchos. Cauchos. Consta Consta de de tres tres (3) caucho cauchos, s, dos dos (2) de de igual igual tamaño tamaño y el otro otro menor separados por espaciadores, quedando el caucho pequeño o de menor dureza en medio de los otros dos (2).
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Los cauchos van en la parte inferior de la herramienta y las cuñas en la parte superior.
INFORMACION NECESARIA AL SOLICITAR UN “FB”. 1. Diámetro Diámetro,, peso y tipo tipo del revestim revestimient iento o donde donde se empleará empleará el “FB”. “FB”. 2. Diámetro Diámetro y tipo tipo de tubería tubería que se emple empleará ará para para bajar la herram herramienta ienta.. 3. Indicar Indicar si se desea desea emplea emplearr el “Tubing “Tubing Tester” Tester” y Unload Unloading ing sub. sub. 4. Especi Especific ficar, ar, si se se emp emplea lea RBP. RBP.
COMO ASENTAR EL “FB”. 1. Bajar Bajar el “FB” “FB” a la profun profundid didad ad desea deseada. da. 2. Rotar Rotar la tuberí tubería a una (1) vuelta vuelta hacia la derecha derecha.. 3. Con Con esta esta rota rotaci ción ón las las cuña cuñass supe superi rior ores es se agar agarra ran n al reve revest stim imie ient nto o soportando así el peso de la tubería. 4. Tensiona Tensionarr el “FB” de acuerd acuerdo o a las especifica especificacion ciones es que aparec aparecen en en la tabla adjunta. 5. Al tensionar la herramienta las cuñas inferior iores se agarran al revestimiento, el mandril sube quedando dichas cuñas sobre el cono y permitiendo de esta manera la expansión de los cauchos.
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COMO DESASENTAR EL “FB” 1. Bajar la tuber tubería ía al punto muert muerto o retirando retirando así la tensió tensión n impuesta impuesta sobre sobre la herramienta. 2. Girar Girar la tubería tubería una una (1) vuelta vuelta a la izquier izquierda da y levant levantar ar la tubería tubería para para comprobar que el “FB” quede libre. Observaciones: Asegurarse de que se han igualado las presiones por encima del FB antes de comenzar a desasentarlo. 3. Circular Circular en reversa reversa para para limpiar limpiar la herram herramienta ienta y la tube tubería. ría. 4. Si no es posibl posible e librar librar el “FB” tensió tensiónelo nelo con con 14000 14000 a 20000 20000 lbs y repit repita a el procedimiento descrito en los numerales 1 y 2.
COMO RECUPERAR EL “FB” EN CASOS DE EMERGENCIA 1. Colocar Colocar una tensi tensión ón de 1000 1000 a 3000 3000 lbs y rotar rotar la tubería tubería 15 15 vueltas vueltas a la derecha derecha para desenrosca desenroscarr la unión de seguridad. seguridad. Este procedimi procedimiento ento disloca las cuñas evitando así que los cauchos sellen contra la pared del revestimiento. 2. Si no da resulta resultado do el sistema sistema anteri anterior, or, aplica aplicarr de 14000 14000 a 2000 20000 0 lbs de peso peso y tensi tensiona onarr 14000 14000 lbs, lbs, repit repita a esta esta opera operació ción n hasta hasta cuand cuando o el empaque se mueva libremente.
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3. Si por cualquier razón la parte externa inferior de la herramienta (del cono hacia abajo), no se libera, una tensión de 24000 lbs cortará el anillo “Soporta cono” y la parte externa inferior de la herramienta quedará sostenida por el anillo de corte. 4. Si la herramienta aún no puede liberarse una tensión de 34000 lbs cizalla el anillo de “corte” permitiendo extraer la parte superior del “FB”, dejando únicamente la parte inferior externa (cono o guía), en el pozo.
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FULL BORE” RETRIEVABLE CEMENTER
T E N S I Ó N T AM AÑ O O .D . C AS IN G P E S O C A S I N G O . D . (lbs) (in) (lbs) 15000 45 A 5 ½ 15.5 - 17.0 15000 47 A 6 5/8 20.0 - 22.0 15000 45 F 6 5/8 24.0 - 29.0 15000 45 E 6 5/8 28.0 - 32.0 15000 47 B 7 23.0 - 26.0 18000 49 A 9 5/8 32.0 18000 51 A 9 5/8 43.5 - 47.0 24000 51 B 9 5/8 40.0
ELEMENTO (in) 4.375 5.500 5.250 5.250 5.750 7.000 7.398 8.375
O.D. ROSCAS (in) 2 3/8 EUE 8RD 2 7/8 EUE 8RD 2 3/8 EUE 8RD 2 3/8 EUE 8RD 2 7/8 EUE 8RD 2 7/8 EUE 8RD 2 7/8 EUE 8RD 2 7/8 EUE 8RD
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VALVULA IGUALADORA DE PRESIONES (UNLOADING SUB) (BAKER)
La válvula está diseñada para igualar las presiones de la tubería y el anular por encima de un “FULL BORE”, puede correrse también con cualquier herramienta similar que sea compatible con su operación.
VENTAJAS .
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VALVULA IGUALADORA DE PRESIONES (UNLOADING SUB) (BAKER)
La válvula está diseñada para igualar las presiones de la tubería y el anular por encima de un “FULL BORE”, puede correrse también con cualquier herramienta similar que sea compatible con su operación.
VENTAJAS . 1. Puede correrse en posición abierta o cerrada y abrirse o cerrarse cuantas veces se desee. 2. Iguala presiones en cualquier dirección. 3. Fácil de operar, abre con peso y cierra con tensión.
OPERACIÓN. La válvula va instalada encima del “FULL BORE” y generalmente se corre en posición abierta para permitir el paso de los fluidos a través del “FULL BORE” y el espacio anular. Al aplicar la tensión requerida para asentar el empaque se cierra la válvula y al aplicar peso se abre ésta. En la tabla de abajo se muestra las tensiones y los pesos requeridos para operar la válvula.
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FUERZAS REQUERIDAS PARA CERRAR Y ABRIR LA VALVULA TAMAÑO
2 - 3/8” 2 - 7/8” 4 - 1/2”
TENSION PARA CERRAR
PESO PARA ABRIR LA
LA VALVULA
VALVULA
2500 Lbs 3000 Lbs 6000 Lbs
3000 Lbs 5000 Lbs 8000 Lbs
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MODELO “N” FULL BORE TUBING TESTER (BAKER)
Esta herramienta es utilizada para probar con presión una sarta de tubería y detectar así cualquier tipo de fuga antes de realizar una operación de cementación forzada. Aunque está diseñado para ser usado con el “Baker Full Bore Retrievable Cementer” este puede correrse con cualquier herramienta similar que sea compatible con su operación.
VENTAJAS 1. Su operación es sencilla. Requiere solamente torque a la derecha 2. Puede cerrarse y abrirse repetidamente 3. Puede ser utilizado como preventor de reventones, ya que permite cerrar la tubería en caso de emergencia
OPERACION. El probador debe colocarse por encima del empaque y de la válvula igualadora antes de bajar la herramienta a la profundidad de asentamiento. El probador es corrido con la “Flapper valve” en posición abierta.
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Para probar la tubería, se debe liberar el mecanismo de las cuñas del empaque a la profundidad de asentamiento y aplicar rotación a la derecha hasta obtener 1 - ½ vueltas sobre la herramienta (3/4 de vuelta sobre el probador más el número de giros requeridos para el empaque). La rotación a la derecha mueve el segmento trabador y el pin de la posición uno (1) a la posición dos (2) -ver diagrama-, “J-Slot in top sub”, posiciones (1) (2) y (3)” mantenga el torque sobre las herramientas y baje la tubería hasta cuando pierde peso en el indicador de peso. (Al bajar la tubería se mueve el “Top Sub” hacia abajo cerrando la Flapper Valve y colocando el pin y el segmento trabador en la posición (3) y esta permanece cerrada durante la prueba de la tubería debido a la diferencia de área entre el cilindro y el Top Sub, después de probar la tubería, descargue la presión y tensione el Full Bore, esto abre la “Flapper Valve” dentro del probador y automáticamente permanece en posición abierta hasta cuando la tubería sea rotada nuevamente a la derecha.
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EMPAQUE CHAMP IV (HALLIBURTON)
Es uno de los empaques más utilizado en operaciones de D.S.T. Se compone de un juego de cuñas mecánicas, un elemento empacante, un juego de cuñas hidráulicas, un mecanismo tipo “J - slot” que abre un “by pass” y un pistón que lo cierra. El “by pass” permanece abierto mientras se corre a la profundidad de asentamiento y el pistón se encarga de cerrar el “by pass” al asentarse el empaque. En pozos viejos se recomienda correr un raspador antes de bajar el empaque para remover impurezas acumuladas en las paredes del revestimiento.
OPERACION DE ASENTAMIENTO Antes de bajarlo dentro del pozo, verifique que el mecanismo de las cuñas posea un movimiento libre. Para esto, rote el bloque de arrastre para liberar la “J” y accione el bloque arriba y abajo varias veces. El mecanismo de las cuñas debe moverse libremente. Una vez el empaque esté posicionado en su profundidad de asentamiento, levante la sarta de modo que el peso muerto quede en el empaque y rote la tubería a la derecha de modo que el empaque gire media vuelta en el fondo. Mantenga un momento el torque a la derecha en la tubería, hasta que las cuñas mecánicas en el cuerpo del empaque empiecen a tomar peso.
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Descargue peso sobre el empaque, bajando lentamente la sarta hasta que éste soporte la cantidad de peso recomendada. En ese momento el asentamiento ha sido realizado y se podrá proceder con el trabajo.
OPERACION DE DESASENTAMIENTO Para desasentar, una vez las columnas en el anular y la tubería han sido igualadas, bastará con darle tensión a la sarta.
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RETRIEVABLE TEST, TREAT, SQUEEZE PACKER (RTTS) - (HALLIBURTON) Es una herramienta muy versatil y se recomienda correrla con algunos elementos adicionales como son una junta de seguridad (RTTS Safety Joint) que permita liberar la tubería en caso de pegas y una válvula de circulación (RTTS Circulating Valve) que permita circulación en ambos sentidos y facilitar el manejo de presiones en caso de alguna complicación. Sus aplicaciones mas comunes de empleo son en trabajos de: - Fracturamiento y acidificación - Pruebas por suabeo - En pruebas de formación (DST) como parte esencial de la sarta - Cementaciones correctivas, tratamientos químicos y colocación de resinas - Para localizar fugas en el revestimiento Como aspecto importante este empaque puede combinarse con los RBP o BP perforables. Tamaño disponible 2-3/8” a 13-3/8” O.D. (Un número limitado disponible en 16” O.D.), con conexiones pin/caja diferentes. En pozos viejos se recomienda correr un raspador antes de bajar el empaque para remover impurezas acumuladas en las paredes del revestimiento.
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COMPONENTES GENERALES DEL EMPAQUE El RTTS Packer está constituido principalmente por: 1. Bloque de fricción 2. Conjunto de cuñas o mecanismos de agarre al revestimiento 3. Elemento sellante (cauchos) 4. “Hold Down” Hidráulico accionando por presión interna 5. Una válvula de circulación de dos posiciones suministrado como parte integral de la herramienta 6. El empaque posee un mandril de gran diámetro que permite el paso de herramientas y cañones tipo tubing.
OPERACION DE ASENTAMIENTO Antes de bajarlo dentro del pozo, verifique que el mecanismo de las cuñas posea un movimiento libre. Para esto, rote el bloque de arrastre para liberar la Jota y accione el bloque arriba y abajo varias veces. El mecanismo de las cuñas debe moverse libremente. Ensamble la válvula de circulación en la parte superior del empaque asegurada en la posición de abierta y proceda a bajar el empaque sin permitir rotación de la sarta a la derecha ni arrastre del “Drag Block” contra
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el pozo. La rotación de la sarta o el arrastre del drag block provocarán la apertura de las cuñas del empaque (asentamiento) y el cierre de la válvula de circulación. Una vez el empaque esté posicionado en su profundidad de asentamiento levante la sarta de modo que el punto muerto de ésta quede en el empaque y rote la tubería a la derecha de modo que el empaque gire media vuelta en el fondo. Mantenga un momento el torque a la derecha en la tubería, hasta que las cuñas mecánicas en el cuerpo del empaque empiecen a tomar peso. Descargue peso sobre el empaque, bajando lentamente la sarta hasta que éste soporte la cantidad de peso recomendada. En este momento el asentamiento ha sido realizado, la válvula de circulación ha sido cerrada y se podrá proceder con el trabajo. 1. Baje la herramienta a la profundidad de asentamiento deseado 2. Gire la tubería a la derecha y aplique el peso necesario para mantener sello en el empaque de acuerdo a la operación a realizar (10000 - 18000 libras) La acción de aplicar peso permite que las cuñas se enganchen a la pared del revestimiento. Las cuñas soportan el peso de la tubería requerido para comprimir los elementos sellantes. 3. Después de que el empaque ha sido asentado un torque de aproximadamente 50 libras a la derecha abrirá la válvula.
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OPERACION DE DESASENTAMIENTO Inicialmente coloque la tubería en posición neutra y levante lentamente la tubería. Si el procedimiento inicial no funciona, entonces para desasentarlo se procede a la apertura de la válvula de circulación. Para ello se levanta la sarta dejando el punto muerto en la válvula de circulación y se gira la sarta media vuelta a la derecha y se tensiona para abrir. Una vez igualadas las columnas de fluído en el anular y la tubería, se podrá proceder a sacar la sarta (POOH), ya que el tensionar el RTTS se desasentará automáticamente.
- RTTS SAFETY JOINT Es una herramienta que permite liberar al empaque en caso de una pega de tubería, por ejemplo en una cementación. Para iniciar su liberación debe tensionarse la tubería esperar unos 10 minutos para que los elementos del empaque accionen y proceder a rotar la tubería a la derecha y manteniendo el torque, mientras que a la vez se aplica un movimiento reciprocante de la sarta evitando rotarla en el punto libre. En caso de emergencia se debe tensionar la sarta hasta romper los pines del empaque y se procede a liberar la junta de seguridad de acuerdo con el procedimiento antes mencionado.
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JUNTA DE SEGURIDAD RTTS
TAMAÑO OD ID CONEXIÓN LONGITUD INCH TENSIÓN LB P. COLAPSO PSI
8 5/8 A 13 3/8 6.12 3.12 4 ½ IF 42.67 301.000 14.000
7 A 7 5/8 5.00 2.44 2 7/8 EUE 39.9 164.000 12.500
4½A5 3.68 1.90 2 3/8 EUE 38.52 95.000 12.500
- RTTS CIRCULATING VALVE Es una herramienta que permite la circulación en ambos direcciones (ya sea en directa o en reversa) Esta válvula se cierra automáticamente cuando el empaque ha sido sentado además, posee un sistema de seguros que impiden la apertura de la válvula cuando se están realizando operaciones de bombeo o squeeze. El diseño de la J-slot permite que trabaje en combinación con la J-slot del empaque y evita con estos movimientos que la tubería tenga que rotarse o desasentar el empaque para establecer circulación. Antes de correrla al pozo abra y asegure la válvula y verifique que la “J” del empaque esté en posición de seguro.
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Para abrir la válvula proceda así: 1. 2. 3. 4.
Verifique que el empaque esté sentado En el punto deseado baje la tubería unos 2 pies Rote la tubería 1/4 de vuelta a la derecha y sostenga el torque Levante la tubería
VALVULA DE CIRCULACION RTTS TAMAÑO OD ID CONEXIÓN LONGITUD INCH TENSIÓN LB P. COLAPSO PSI
8 5/8 A 13 3/8 6.12 3.00 4 ½ IF 38.36 335.000 17.000
7 A 7 5/8 4.87 2.375 2 7/8 EUE 32.89 159.000 17.000
4½A5 3.60 1.80 2 3/8 EUE 32.16 90.000 12.000
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RETRIEVABLE BRIDGE PLUG (RBP) (HALLIBURTON)
CONDICIONES PREVIAS DE OPERACION Seleccione el tipo de empaque de acuerdo a las condiciones mecánicas del pozo, temperatura de fondo, profundidad y tamaño del casing. En pozos viejos se recomienda bajar un raspador para limpiar las impurezas presentes en el revestimiento.
PROCEDIMIENTO DE OPERACION Enganche en la planchada del equipo el overshot o llave pescante (RH), en la cabeza de recuperación del RBP, comprobando que trabaje perfectamente. Conecte el overshot a la tubería Enganche el RBP al overshot y revise los prisioneros, verifique que las cuñas posean un movimiento libre, para ello gire el bloque de arrastre a la izquierda y desplace arriba y abajo, las cuñas deben desplazarse libremente. Baje lentamente la sarta considerando: A. Si se baja el RBP conectado a la tubería, no permita que éste gire por ningún motivo a la izquierda
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B. Si se baja el RBP por debajo de un CHAMP o un RTTS, no permita giro de la sarta en ningún sentido (derecha o izquierda) Una vez se ubique la sarta en posición de asentamiento del RBP, gire la sarta a la izquierda de modo que se presente un giro de ½ vuelta en el RBP y aplique el peso deseado. Una vez asentado el RBP, para liberar el overshot de la cabeza de recuperación; levante girando a la izquierda lentamente hasta que se observe que la tubería queda libre. Levante la sarta hasta sacar un tubo por encima de la rotaria y repita el paso de ubique la sarta en posición de asentamiento. Si al descargar peso se nota que la sarta no pierde peso, el RBP ha sido liberado con éxito. Pruebe el sello del RBP, aplicando 2000 PSI en cabeza por 15 minutos. Arene el empaque con 5 a 8 pies para protegerlo durante la operación y retire la sarta de acuerdo a la operación a ejecutar. Una vez terminada la operación proceda a pescar el RBP de la siguiente manera: A. Baje nuevamente el overshot hasta detectar el tope de la arena y levante la sarta unos 3’. Circule bajando lentamente hasta obtener retorno limpio. B. Enganche el overshot en la cabeza de recuperación del RBP. Descargue sobre el RBP el peso que utilizó para asentarlo. Si se considera que la presión por debajo del empaque es muy alta adicione peso de modo que las fuerzas arriba y abajo se compensen
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C. Aplique torque a la derecha para desenganchar la J inferior. D. Manteniendo el torque a la derecha suba lentamente la sarta para liberar la herramienta E. Adicione unas dos (2) vueltas a la derecha F. Suba y baje la sarta para verificar que el empaque se encuentra en posición de retirarlo del pozo G. Proceda a retirar el empaque del pozo
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TAPON DE RETENCION RECUPERABLE MODELO “C” (RBP) (BAKER)
Es una herramienta diseñada para control de presiones de un pozo tanto por encima como por debajo de la misma. Se emplea para aislar zonas en los trabajos de cementación, estimulación y fracturación.
OPERACION 1. Acoplar el Retrieving Head (RH), con el extremo inferior del Full Bore o de la tubería. 2. Colocar el RBP en posición vertical, levantar el RH con el elevador y bajar el RH, cuidadosamente sobre la cabeza de la barra RBP el pin en forma de “J” se mueve hacia arriba, de la posición 1 a la posición 2, ver figura adjunta. 3. Levantar la herramienta y colocarla dentro del revestimiento. Al levantar la herramienta el pin en forma de “J” pasa a la posición 3, bajando la herramienta, el pin pasa a la posición 4. 4. Bajar la herramienta a la profundidad de asentamiento deseada. a. En la posición 4, la guía del RH empuja el cuerpo, conos y los cauchos hacia abajo. La barra de control, la cruz de enlace y las cuñas se colocan en posición neutra de tal manera que los conos no
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pueden deslizarse por debajo de las cuñas para asentar el RBP. La barra de control mantiene la válvula inferior abierta y la presión del fluido abre la válvula superior. Así el fluido dentro del pozo pasa a través del RBP cuando este se está bajando. 5. Para soltar el RBP levante un poco la tubería (4”) sin girar la tubería a la izquierda, en esta posición coloque torque a la izquierda y baje lentamente la tubería hasta cuando coja peso la herramienta. Mantenga el torque mientras tensiona la tubería con el fin de evitar que se vuelva a enganchar el RH en la cabeza del RBP. a. Un ligero movimiento hacia arriba y el pin en forma de “J” pasará a la posición 3, bajando la sarta con torque a la izquierda se mueve el pin “J” a la posición 5. Si el RBP no coge peso debe repetirse la operación de asentamiento. 6. Cuando el RBP coge peso, levante la herramienta 10’ mientras mantiene la sarta con torque a la izquierda, así suelta el RBP. Aplique de nuevo torque a la izquierda y baje aproximadamente 2’ si este punto no se obtiene peso, esto indica que el RBP está suelto. Se nota además que la sarta de tubería ofrece menos resistencia a la torsión. a. Cuando se ejecuta la operación arriba anotada el pin en forma de “J” se mueve de la posición 5 a la 6 saliendo de la ranura del Retrieving Head. b. Después de soltar el RBP los bloques de enganche (cuñas), fijarán éste al revestimiento.
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Cuando la presión es aplicada desde arriba, la parte del bloque de enganche de las cuñas permanecerá estacionaria. El cuerpo, los conos y los empaques se moverán hacia abajo hasta que el cono obligue a las cuñas superiores a ajustarse al revestimiento. Esto evitará que el RBP se mueva hacia abajo. Las válvulas estarán cerradas. c. La figura muestra la relación de las piezas de la sección central de RBP cuando la presión diferencial es ejercida por debajo de la herramienta 7. Antes de comenzar a recuperar el RBP se circula unos pies por encima del empaque con el fin de remover el sucio, luego se baja la sarta con el RH hasta que la cabeza de la barra de control del RBP entre en el RH y el Tubing pierda peso. Esto indica que se ha enganchado de nuevo el RBP o que el RH esta asentado sobre la arena o cualquier otro sedimento. La arena o sedimento, deben sacarse a la superficie. Si se encuentra cemento endurecido sobre el tapón de arena usado en trabajos de cementación, será necesario bajar con broca y botellas para perforar el cemento. Teniendo el cuidado de no tocar la barra de control con la broca porque se puede dañar. Si es posible remover la arena y los residuos por sola circulación, se puede bajar la tubería solamente con el RH. a. Instalar el RH a la tubería. b. Verificar el tope de sucio y circular en directa. c. Cuando el RH alcance el tope de la cabeza de la barra de control del RBP levante un pie o dos y continúe circulando en directa hasta que toda la arena y residuos retornen a la superficie por el espacio anular.
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d. Después de sacar la arena y los residuos del revestimiento, circular en forma intensa para evitar que quede arena sobre el tope de RBP. En muchos casos habrá necesidad de usar tubos telescópicos que faciliten la remoción del sucio para poder recuperar el RBP. Si el RBP no coge peso, pero la arena y los residuos se han sacado en su totalidad, bajar más el RH, sobre la barra de control del RBP y girar la sarta a la derecha para enganchar la cabeza de la barra de control. 8. Levantar la tubería lentamente, no aplique demasiada tensión hasta que la presión diferencial se haya igualado. Excesiva tensión en este momento podría dañar el RBP. El movimiento lento hacia arriba abre la válvula superior permitiendo que la presión sobre el RBP se iguale. En éste punto el RBP no cogerá, pero se moverá hacia el fondo. En pozos con zonas de flujo ligero o de moderada intensidad, cuando se iguale la presión, el RBP puede asentarse o recuperarse con facilidad.
RECOBRO DEL “RBP” EN ZONAS DE FUERTE FLUJO a. Si hay una zona de flujo fuerte sobre el RBP, se debe levantar este un poco más arriba de la zona de flujo. Pero tan pronto pase la zona de flujo el RBP se puede asentar con la presión que actúa por debajo de las cuñas inferiores. Si esta condición existe, es mejor parar y averiguar que está sucediendo en lugar de conseguir dificultades con la herramienta maniobrándola bruscamente. Se debe asentar el RBP y colocar suficiente peso con el fin de dejar la herramienta con la válvula inferior abierta y aliviar en algo la presión que se acumula por debajo del RBP.
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b. Cuando la presión que se acumula por debajo del RBP no puede descargarse rápidamente para poder mover el RBP, es mejor esperar hasta cuando el flujo disminuya un poco o bien empujar el RBP hacia abajo de la zona de flujo fuerte y sacarlo cuando el flujo sea ligero o moderado. 9.
En emergencia. Una tensión o un peso de 30000 lbs puede aplicarse sin dañar el RBP.
10.Cuando se saca el RBP del pozo, al desenroscar la tubería se debe aguantar con una llave para evitar cualquier rotación o torsión a la izquierda, lo cual puede ocasionar que el RBP se suelte.
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EMPAQUE “RB” -(OTIS)Es de los empaques más simples en su diseño y en su operación lo que le ha llevado a ser de las herramientas más utilizadas en especial para trabajos de pruebas de producción como aislante de zonas. Se puede sentar y desasentar varias veces durante una misma operación sin necesidad de sacarlo a inspección.
PROCEDIMIENTO DE OPERACION Seleccione el empaque apropiado para condiciones del pozo, profundidad de asentamiento, peso del casing, diámetro del casing y temperatura. Para sentarlo con TENSION 1. Posicione el empaque un (1) pie abajo de la profundidad deseada. 2. Gire la tubería 1/4 de vuelta a la derecha y levante la sarta sosteniendo el torque y a la tensión deseada. 3. Espere unos 5 minutos mientras el empaque hace sello y las cuñas se aseguran a la pared del casing. Para desasentarlo quite la tensión bajando la tubería y esperando unos 10 minutos a que el empaque vuelva a sus estado neutro. Saque la sarta.
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Para sentarlo con PESO 1. Posicione el empaque un (1) pie arriba de la profundidad deseada. 2. Gire la tubería 1/4 de vuelta a la izquierda y baje la sarta sosteniendo el torque y el peso deseado. 3. Espere unos 5 minutos mientras el empaque hace sello y las cuñas se aseguran a la pared del casing. Para desasentarlo simplemente levante la tubería y saque el empaque.
LIBERACION DEL EMPAQUE EN CASO DE EMERGENCIA Esta herramienta posee en su diseño nueve (9) pines de cizalladura con un valor de rompimiento de 5000 lbs por cada pin. En caso de no poder liberar el empaque de acuerdo con los procedimientos arriba mencionados, tensione la tubería hasta romper los pines.
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PIN POINT INJECTION “PPI” (HALIBURTON)
Herramienta de gran uso en la actualidad para trabajos de inyección selectiva en trabajos de workover. Para un efectivo aprovechamiento de esta herramienta tenga en cuenta los siguientes puntos: - Seleccione el empaque apropiado para condiciones del pozo, profundidad de asentamiento, peso del casing, diámetro del casing y temperatura. - Seleccione el Kit espaciador, de acuerdo a la longitud de perforaciones a lavar en cada asentamiento. - Instale en la parte superior del empaque una válvula de circulación. - Ensamble en la parte inferior del empaque un “detector de collares”, con la finalidad de correlacionar la profundidad de las herramientas. - Coloque el conjunto de “STANDING VALVE SEAL” en el empaque. En caso de que el pozo presente un bajo nivel de fluido, se recomienda bajar una RETRIEVABLE FLUID CONTROL VALVE (RFC) con el fin de evitar la perdida de fluido de lavado al desasentar el empaque para reposicionarlo.
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OPERACION DE ASENTAMIENTO Antes de bajar el PPI al pozo, verifique que el mecanismo de las cuñas posea un movimiento libre. Para esto, rote el bloque de arrastre para liberar la Jota y accione el bloque arriba y abajo varias veces. El mecanismo de las cuñas debe moverse libremente. Repita esta misma operación en el detector (localizador) de collares. Verifique que la válvula de circulación se encuentre en la posición de abierta. Proceda a bajar la sarta lentamente; por ningún motivo permita la rotación de la sarta en cualquier sentido. Correlacione con el detector de collares aproximadamente tres collares por encima de las perforaciones a tratar, en el sentido de arriba hacia abajo. Si consideró necesario utilizar una válvula RFC, ajústela según las condiciones de apertura requeridas en el pozo. Asiente la RFC en el niple de asentamiento bajándola con Wire Line o lanzándola desde superficie. Descienda hasta las perforaciones inferiores. Suba ½ pie, rote la tubería a la derecha de modo que el empaque gire media vuelta en el fondo. Evite en lo posible que la tubería quede con torque. Descargue peso sobre el empaque bajando lentamente la sarta, hasta que el empaque soporte la cantidad de peso recomendada (mínimo 12000 lbs). En este momento el asentamiento ha sido realizado, la válvula de circulación ha sido cerrada y podrá continuar con la operación.
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OPERACION PARA DESASENTARLO Para desasentar y proceder a lavar las siguientes perforaciones, levante la sarta una longitud equivalente al SLACK OFF del empaque más la longitud del kit espaciador. Repita los procedimientos de asentamiento y reposicionamiento del empaque, cuantas veces sea necesario hasta completar la operación a través de toda la zona propuesta a lavar o inyectar. De haber bajado la RFC, proceda a pescarla con el wire line o cualquier otro método. Abra la válvula de circulación y si es necesario circule el pozo. Para abrir la válvula de circulación, mantenga unas 2000 - 3000 lb de peso con torque a la derecha y levante la sarta lentamente aproximadamente 6” después de registrar el peso muerto de la sarta. Para desasentar el empaque gire a la izquierda el equivalente a ½ vuelta en fondo, de modo que asegure la válvula de circulación en posición abierta y el mecanismo de “J” en el empaque en posición de corrida. Verifique que el empaque esté libre trabajando la sarta arriba y abajo un tramo de aproximadamente 15 pies. Por ningún motivo deben registrarse tensiones o compresiones de la sarta en el registrador de peso (Martin Decker) del equipo. Si la condición anterior se cumple, se garantizará que el empaque está libre y podrá procederse a la corrida de la sarta fuera del pozo (POOH).
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EMPAQUE INTERLOCK (HALLIBURTON)
CARACTERÍSTICAS Para el asentamiento de este empaque se necesita rotar la tubería a la derecha y tensionar el empaque. Este es un empaque corto, sencillo, de desasentamiento mecánico y recuperable. Una vez el empaque quede asegurado en la posición de asentamiento, este permanece estacionario.Después de que el empaque es asentado, este puede ser dejado en posición de neutro, tensión o compresión. El empaque puede ser desasentado colocando peso y rotando la tubería a la derecha. El empaque puede ser sentado, movido arriba o abajo y reasentado nuevamente. El empaque tiene un sistema de pines de seguridad para ser desasentado cuando el procedimiento normal no funciona. Tiene un paquete de elementos reforzados con resortes metálicos para soportar altas presiones. El sistema de cuñas bi-direccionales no permiten movimiento ni vibraciones hacia arriba o abajo después que el empaque es asentado. Todos los mecanismos de asentamiento y las cuñas están por arriba de los elementos y fuera del área de contacto con los fluidos del pozo.
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No tiene o-rings, sellos o áreas de fugas. Este empaque esta diseñado para producción, inyección y aplicaciones residuales, especialmente en ambientes corrosivos.
PROCEDIMIENTO DE ASENTAMIENTO El empaque es conectado a la tubería y corrido a la profundidad de asentamiento. Cuando se alcanza la profundidad de asentamiento, se rota a la derecha y a la vez se levanta lentamente; esto se hace para liberar los segmentos de corrida de la rosca de corrida del mandril. Una vez que se observa que empieza a aumentar la tensión en el indicador de peso, se deja de rotar y se sigue tensionando hasta 20.000 lbs.; esto hace que se muevan los “Locking rings” sobre el “Locking thread” comprimiendo los elementos y asentando las cuñas superiores. Luego se coloca 5.000 lbs de peso sobre el empaque, para asentar las cuñas inferiores forzando el “top wedge” en el set de cuñas. En este momento la tubería es levantada nuevamente hasta alcanzar 20.000 lbs para asegurar el asentamiento y trabado de las cuñas, esto eliminará cualquier movimiento del empaque en procesos de reversos en el pozo. Ahora el empaque puede ser dejado en tensión, compresión o neutro.
PROCEDIMIENTO DE DESASENTAMIENTO Para desasentar el empaque coloque la tubería en su peso neutro, o con un ligero peso (1000 lbs.) y rote la tubería a la derecha. Esto desenganchará los “Locking Segments” de la rosca de asentamiento en el Mandril; al seguir bajando la tubería, se enganchan los segmentos de corrida con la rosca de corrida del mandril y hace que se liberen los elementos y las cuñas de su posición de asentamiento.
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Si este procedimiento no funciona, entonces se tensiona la tubería con la fuerza necesaria para romper los pines de seguridad, los cuales van instalados en el retenedor inferior de los elementos.
CALCULOS PARA DETERMINAR EL NUMERO DE PINES La presión a la cual esta rateado un empaque se da cuando se coloca el número máximo de pines.
Presión de trabajo desde arriba: Fuerza = Área de Pistón * Presión desde arriba Área de Pistón = Área de casing - Área Pistón DSS Número de pines = fuerza / valor de pines
Ejemplo: Sentar un empaque Interlock 5-1/2 13-17 #/ft, en un casing de 5-1/2 17 #/ft Área de pistón DSS = 7.79 Área pistón = 19.24 - 7.79 = 11.45 Fuerza = 11.45 * 4500 = 51.525 lbs Número de pines = 51.525 / 7250 = 7.1 entonces 8 pines
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Presión de trabajo desde abajo: Fuerza = Área pistón DSS * Presión desde abajo Número de pines = Fuerza / Valor de pines
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EMPAQUE PERMALACH (HALLIBURTON)
Este empaque solo necesita ¼ de vuelta a la derecha de rotación de la tubería y colocarle peso para asentarlo. Una vez el empaque es asegurado en la posición de asentamiento, este permanecerá estacionario. Este empaque puede ser dejado en cualquiera de las tres posiciones: Neutro, Tensión o Compresión. Este empaque esta diseñado para soportar presiones diferenciales de hasta 10.000 psi desde arriba y desde abajo. El empaque puede ser liberado rotando la tubería ¼ de vuelta a la derecha y tensionando la misma. El empaque puede ser asentado, liberado, movido de posición arriba o abajo y ser reasentado tanta veces como se desee. En el diseño del empaque se incorpora un by-pass grande para dar una buena área de descarga y la opción de un sistema de pines de seguridad para desasentar el empaque cuando las condiciones del pozo no permitan al desasentamiento normal. Un Overshot Tubing Seal Divider que libere a la izquierda se puede instalar arriba del empaque para permitir el asentamiento de un tapón de slickline y recuperar la tubería dejando el empaque asentado y el pozo taponado.
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Elementos Multi-Durometer con un sistema de refuerzo son los indicados para instalarlos en trabajos que soporten alta presión. Este empaque puede ser usado para Pruebas, Estimulación, Producción, ancla para pozos de bombeo mecánico con un tubing seal divider, como tapón puente (Bridge Plug).
PROCEDIMIENTO DE ASENTAMIENTO Conectar el empaque a la tubería y bajarlo a la profundidad de asentamiento. Debido a que el bypass baja abierto el empaque puede ser corrido relativamente rápido, sin embargo factores como el “clearance” y el peso del fluido pueden afectar la velocidad de corrida. Como regla de campo es recomendable mantener en el indicador de peso el 95% del peso de la sarta de tubería o bajar a una velocidad de una (1) parada por minuto. Para reducir el riesgo de daño, el maquinista debe seguir las siguientes recomendaciones: - Cuando se llegue a la profundidad de asentamiento, se debe levantar el empaque mínimo tres pulgadas, y rotar la tubería ¼ de vuelta y luego colocar peso con la sarta de tubería. - La rotación a la derecha libera el seguro de J y permite que las cuñas se agarren al casing cuando el empaque baja; cuando se sigue colocando peso los elementos se expanden y cierran el bypass, el resorte del cuello superior mantiene la fuerza sobre el “Carrier” superior para mantener las cuñas superiores agarradas en el bloque superior.
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Los elementos estándar son 90-70-90, pero si se esta trabajando en pozos someros unos elementos más suaves se pueden usar: 80-60-80. Una vez sentado el empaque, se recomienda tensionar 6.000 lbs para asegurar las cuñas superiores. Repitiendo el procedimiento de asentamiento, en la segunda vez se mejorará la compresión de los elementos y el funcionamiento del empaque será mejor. El tiempo que se le deje el peso sobre el empaque es importante para la compresión total de los elementos. Como regla de campo, 15 minutos es un buen tiempo para condiciones moderadas y 30 minutos es necesario para condiciones severas. Se recomienda aplicar los siguientes pesos sobre los empaques para lograr un buen asentamiento: TAMAÑO DEL CASING
90 - 70 - 90 DURO
80 - 60 - 80 DURO
4-1/2” 5-1/2” 7.0” 9-5/8”
15.000 LBS 15.000 LBS 20.000 LBS 30.000 LBS
12.000 LBS 12.000 LBS 15.000 LBS 20.000 LBS
PROCEDIMIENTO DE DESASENTAMIENTO Para desasentar el empaque se le colocan 3.000 lbs de peso sobre el empaque; si hay presión debajo del empaque se le debe colocar más peso. Después se rota la tubería ¼ de vuelta a la derecha y se tensiona hasta que la sarta recobre su peso neutro. El peso se aplica para desenganchar la “J” superior y abrir el bypass para así permitir la descarga. Al tensionar la
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tubería libera las cuñas superiores. Después de haber tensionado la tubería 12 pulgadas, permite a la “J” inferior engancharse automáticamente y dejar el empaque asegurado en la posición de corrida. Si después de hacer el procedimiento anterior el empaque no es desasentado, se recurre al sistema de corte (cizallamiento) de pines de seguridad, para esto se tensiona la tubería con la fuerza necesaria para romper los pines que han sido previamente instalados.
CALCULOS PARA DETERMINAR EL NUMERO DE PINES La presión a la cual esta rateado un empaque se da cuando se coloca el número máximo de pines. La presión de trabajo que aguanta el empaque desde arriba, no esta determinada por el número de pines, porque la “J” es la que aguanta la fuerza, y la fuerza no actúa directamente sobre los pines.
Presión de trabajo desde abajo : Fuerza = Área de Pistón * Presión desde abajo + Tensión en la tubería Mínimo número de pines = Fuerza / valor de cada pin * 1.1 (Factor de seguridad)
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Asentar un empaque Permalach de 5-1/2”, para 13-17 #/ft, en un casing de 5-1/2” para 17 #/ft, con una tubería de 2-3/8”, y dejarlo con 10.000 lbs de tensión. Área de pistón = 3.54” Máxima presión = 10000 psi Tensión de Tubería = 10.000 lbs Fuerza = 3.54 psi * 10.000 lbs / psi + 10.000 lbs Fuerza = 45400 lbs. Número de pines = (45.400 lbs / 5000 lbs / pin) * 1.1 Número de pines = 9.98 Entonces se debe colocar 10 pines.
Mínimo peso necesario para liberar el empaque: Min. peso = Área de pistón * presión diferencial + 3000 lbs. Ejemplo: Cuanto peso es necesario aplicar al empaque sentado en un casing 5-1/2” con 2000 psi de presión por debajo con tubería de 2-3/8. Peso = 3.54” * 2.000 lbs / psi + 3.000 lbs. Peso = 10.080 lbs.
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Tensión para asentar el tubing hanger : Si la altura del colgador es de 24” Según la tabla se escoge el factor C = 0.31 Profundidad: 5.000 ft S = T * D * C / 1000000 T = S/D * C T = 24 / 5 * 0.31 T = 24 / 1.55 T = 15.000 lbs Si el colgador es de 36 pulgadas: T = 36 / 1.55 T = 30.000 lbs.
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MODELO “H” WASHOVER TYPE RETRIEVING HEAD (BAKER)
Es utilizado para controlar el RBP durante las operaciones que se realicen con éste en el pozo. Posee una camisa y una corona que giran cuando la tubería es rotada a la derecha permitiendo realizar operaciones de “Washover” con la corona y facilitando a la vez la remoción de arena y residuos depositados alrededor de la cabeza de control de la barra del RBP.
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“EA” RETRIEVAMATIC CEMENTER (BAKER)
El empaque modelo “EA” es básicamente un empaque de asentamiento que posee una válvula igualadora de presiones y un “Hold down” tipo botones. Se utiliza en operaciones de cementación (todo tipo de squeeze), en pruebas de revestimiento, fracturamiento de formaciones y acidificaciones a alta presión. En pruebas selectivas o donde se requiera aislar zonas puede utilizarse el empaque con Baker modelo “C” Retrievable Bridge Plug.
VENTAJAS El empaque permite el paso de instrumentos de registro y cañoneo. La presión de sumergencia en la tubería no actúa sobre el “Hold Down” ya que éste está aislado de la tubería por un conducto de circulación que cruza la herramienta en sentido longitudinal. Este conducto permite también equilibrar cualquier caída de presión de los fluidos a través de los botones del “Hold Down”. El empaque es de fácil desasentamiento, por simple levantamiento de la tubería, se iguala la presión a través de los botones del “Hold Down” aun así el empaque esté completamente taponado. Una vez equilibrada la presión se retraerán los botones del “Hold Down” y el movimiento continuado hacia arriba de la tubería desasentará el elemento empacante y las cuñas inferiores permitiendo retirar la herramienta del pozo.
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La válvula igualadora permite circular completamente alrededor de la herramienta desde el fondo hasta la superficie. Esto hace posible circular totalmente el exceso de cemento u otro material que pueda impedir la recuperación del empaque. El modelo “EA” puede ser utilizado con un empaque Baker Lock Set Retrievable Bridge Plug, cambiando el Right Hand Limit Ring por un Left Hand Limit Ring.
INSTRUCCIONES DE OPERACION ASENTAMIENTO 1. Baje el empaque hasta la profundidad de asentamiento deseado. El igualador de presión baja automáticamente en posición abierta y permite circulación a través y alrededor de la herramienta previniendo de este modo que se arrastren los botones del “Hold Down” contra el revestimiento. 2. Para asentar el empaque, rote la tubería ¾ de vuelta a la derecha y aplique el peso requerido (ver tabla). La rotación a la derecha mueve el seguro de las cuñas fuera de la ranura existente en el cuerpo y permite el movimiento de éste hacia abajo, el peso aplicado cierra la válvula igualadora asienta las cuñas y permite la expansión del elemento empacante (caucho). En pozos desviados a veces es difícil obtener el peso de asentamiento adecuado debido a la fricción entre la tubería y el revestimiento, se recomienda en estos casos, mantener la tubería con una presión de cero PSI y luego presurizar el anular en forma alterna hasta la presión máxima permisible y descargar a cero PSI, para crear una fuerza hidráulica contra la
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tubería que rompa la presión estática de fricción y mueva la misma hacia abajo transmitiendo peso adicional a la tubería y a la herramienta. NOTA: Si hay fugas por falta de peso de asentamiento, presurice el anular para ayudar a retraer los pistones antes de aplicar peso adicional. 3. Aplique presión a la tubería para generar una presión diferencial a favor de la tubería y forzar hacia afuera los botones del “Hold Down”. Tamaño 45 corresponde a revestimiento de 5-1/2”, 6” y 6-5/8” Tamaño 43 para revestimiento de 4-1/2”, 5” y 5-1/2” Tamaño 44 para revestimiento de 5-1/2” (20 a 23 #/pie) Tamaño 47 para revestimiento de 7” y 7-5/8” Tamaño 49 para revestimiento de 8-5/8” Tamaño 51 para revestimiento de 9-5/8” Tamaño 53 para revestimiento de 10-3/4” Tamaño 54 para revestimiento de 11-3/4” Tamaño 55 para revestimiento de 13-3/8”
DESASENTAMIENTO 1. El empaque se desasienta por simple levantamiento de la tubería. Antes de desasentar la herramienta desequilibre el anular con una presión si es posible para garantizar la retracción de los pistones. Esta operación reducirá la tensión inicial requerida para retirar la herramienta y reduce el debilitamiento de los pistones. 2. La herramienta puede reasentarse cuantas veces se requiera por simple aplicación de torque a la derecha y peso de asentamiento. Para poder reasentar el empaque a mayor profundidad gire la tubería ¾ de vuelta a
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la izquierda y tensione con el fin de regresar el cerrojo de las cuñas a su posición neutral. La válvula igualadora en el modelo “EA” no está balanceada hidráulicamente para cualquier tamaño específico de tubería, esto significa, que si no se tiene en cuenta el tamaño de la tubería con que se corre el empaque, cualquier cambio de presión en la tubería o en el anular generarán una fuerza que mantendrá la válvula abierta o cerrada de acuerdo a la dirección en que se actúe. Es importante, conocer esta fuerza y la dirección en que ella actúa, cuando se presenta un cambio de presión en la tubería o en el anular. Cuando se disminuye la presión en la tubería en operaciones como la de succión, la dirección de la fuerza como se explicó arriba será en sentido contrario. Cuando la presión en el anular es mayor que la presión en la tubería, la camisa de equilibrio es mantenida por la presión del anula contra la “Balance Sleeve Housing” en esta posición la camisa no actúa para mantener el cuerpo abajo; y se debe colocar algo de peso para mantener la válvula cerrada.
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VALVULA DE ESTIMULACION Y PRUEBA MODELO “F” (BAKER)
La válvula abre repentinamente. Es utilizada en operaciones de estimulación de pozos con empaques de asentamiento por peso como el “Lane Wells” y el “Retrievamatic Cementer”. La apertura repentina de la válvula crea una presión diferencial alta a través de los intervalos perforados, dando como resultado una alta velocidad de flujo desde la formación hasta la tubería. Tal caída de presión tiene sus aplicaciones en los siguientes trabajos: - Para realizar pruebas secas en intervalos que han sido cementados. - En pozos inyectores para limpieza de las perforaciones. - Para remover el filtrado del lodo antes de realizar trabajos de cementación (squeeze) o acidificaciones. - En el completamiento de pozos nuevos para evitar las operaciones de swabbing.
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INSTRUCCIONES DE OPERACION La válvula esta diseñada para soportar presiones diferenciales hasta de 7500 PSI. Para controlar la severidad del choque en la lengüeta de la válvula debe colocarse un colchón de agua de 10 a 25’ por encima de la válvula. La válvula va conectada encima del empaque y debe correrse en posición cerrada. Después de asentar el empaque a la profundidad deseada para operar la válvula de estimulación, mantenga el peso de asentamiento contra el empaque y aplique suficiente torque a la derecha para cizallar los tornillos de la camisa de control, para abrir la lengüeta de la válvula: 1. Rote la tubería seis (6) vueltas a la derecha en la superficie, y compruebe la apertura de la válvula mediante una manifestación de aire en superficie. 2. Si no detecta ninguna manifestación que asegure la apertura de la válvula, rote una vuelta adicional a la derecha y así sucesivamente hasta cuando la válvula abra. La rotación a la derecha mueve la camisa de control hacia arriba, permitiendo que la presión por debajo del “Actuating Sleeve” lo levante, para abrir la lengüeta. La válvula presta su función una sola vez y debe retirarse del pozo, revisarla, lubricarla, armarla y dejarla cerrada para utilizar en una próxima operación. Antes de bajarla en un pozo compruebe que va completamente cerrada echándole un poco de agua.
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EMPAQUE DE TENSION MODELO AD-1 (BAKER)
Herramienta de gran utilidad donde no sea posible utilizar un empaque de peso a causa de los requerimientos de presión. Es un empaque diseñado especialmente para pozos inyectores de agua, pero también puede ser utilizado en operaciones que requieran presión como en fracturamiento de formaciones poco profundas. El modelo ADL-1 es una versión del AD-1 que posee un diámetro interno del Mandril mayor.
VENTAJAS •
•
•
•
Es corto y compacto, fácil de manipular Posee un sistema de elemento empacante para temperatura hasta 250ºF, dureza 80 para los tamaños 41 a 51 Para aplicaciones por encima de 250ºF, un elemento de dureza 90 es aconsejable Los tamaños 53 y 55 dureza 70 y 225ºF
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ASENTAMIENTO: •
•
Corra el empaque a la profundidad de asentamiento deseado Rote la tubería ¼ de vuelta a la izquierda y tensione de acuerdo a las siguientes especificaciones:
TAMAÑO EMPAQUE 41 (4” y 4 1/2”) 43 - 45 (4 1/2”, 5”, 5 1/2”, 5-3/4”, 6” y 6-5/8”) 47 (6-5/8” - 7-5/8) 49 - 55 (8-5/8 - 13-3/8)
TENSION (LBS) 2000 5000 7500 15000
DESASENTAMIENTO •
•
Bajar la tubería al menos 1’ más de la necesario con el fin de remover la tensión aplicada y rotar la tubería ¼ de vuelta a la derecha Levantar la tubería y verificar el desasentamiento del empaque
RETIRO EN CASO DE EMERGENCIA
El empaque posee dos mecanismos de seguridad para cuando sea necesario retirarlo bajo condiciones extremas. 1. Ring de cizalladura instalado en el cuerpo debajo del “Guide Ring” que al cizallarse permite retirar del pozo la tubería y el empaque completo.
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2. “Top Sub” rosca izquierda que opera con 1000 lbs de tensión y 20 o más giros a la derecha. Permite remover la tubería y el “Top Sub” únicamente
TENSION REQUERIDA PARA EL EMPAQUE BAKER MODELO AD-1 CUANDO LA PRESION EN EL ANULAR ES MAYOR QUE LA PRESION EN L A TUBERIA Como éste tipo de empaque solo tiene un conjunto de cuñas que impide únicamente el movimiento hacia arriba, debe tenerse especial cuidado en aquellas operaciones en las cuales la presión en el anular, será considerablemente mayor que la presión en la tubería. Cuando existe esta situación el empaque tiende a bajar y puede desasentarse, o bajo condiciones extremas, el ring de cizalladura en la parte inferior del empaque puede reventarse. Sin embargo dentro de los límites razonables la presión en el anular puede ser mayor que la de la tubería originando una fuerza hacia abajo sobre el empaque como resultado de la presión diferencial, la cual puede compensarse tensionando suficientemente la tubería. En la tabla aparece el valor de la máxima presión diferencial (P anular mayor que P tubería), para los tamaños de empaques referido. Para sostener las presiones diferenciales mostradas debe tenerse una tensión de 40000 libras.
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PRECAUCION No exceda la presión diferencial máxima indicada en la tabla o las 40000 lbs de tensión, ya que el exceso podría cizallar el anillo de corte. Además, los tamaños 49 a 55 (8-5/8” - 13-3/8”), no deben usarse cuando la presión en el anular sea mayor que la presión en la tubería. O.D.
MAXIMA
REVESTIMIENTO
PRESION
Pulgadas
DIFERENCIAL
TAMAÑO
43A 43B 43C 45A 45B 45C 45D 45E 47A
PSI
4-1/2 5 5 y 5-1/2 5-1/2 5-3/4 y 6 6 6 6-5/8 6-5/8 y 7
3800 3200 3000 2300 2000 1800 1700 1500 1200
MAXIMA AREA ANULAR Pulgadas TUBERIA
O.D.
2-3/8” 9.25 10.80 11.90 14.95 17.20 19.20 20.40 22.65 26.40
2-7/8” 7.20 8.75 9.85 12.90 15.15 17.10 18.35 20.60 24.35
Cuando la presión diferencial entre la tubería y el anular es menor que la mostrada en la tabla, la tensión requerida para mantener esta presión diferencial puede ser calculada en la siguiente forma:
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1. Comprobar que la presión en el anular no excede a la presión en la tubería en un valor máximo que el listado en la tabla 2. Seleccione el área máxima del anular para el tamaño de tubería y empaque que tenga 3. Multiplique dicha área por la presión diferencial que va a ser aplicada en el anular 4. Sume todas las fuerzas para obtener la presión necesaria
Ejemplo: Tamaño del empaque: Modelo: Profundidad de asentamiento: Diámetro de la tubería: Presión en el anular: tubería.
45D AD1 5000’ 2-7/8” O.D., EUE, J-55 1300 psi mayor que la de la
1. De la tabla podemos comprobar que la presión en el anular de 1300 psi es menor que 1700 que es la dada por la tabla para el tamaño 45D 2.
De la tabla. El área máxima = 18.35 in2 para el empaque tamaño 45D, con tubería de 2-7/8” O.D.
3. La fuerza que actúa sobre el empaque debido a la presión diferencial se calcula así:
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P = F/A
Donde: F = Fuerza (lbs) P = Presión (psi) A = Área (in2)
F=P*A
F = 1300 * 18.35 lbs/pulg2 * pulgadas 2
F = 23855 Lbs.
4. La cantidad de tensión requerida para mantener los 1300 psi en el anular será igual: T = F + tensión para el empaque tamaño 45D T = 23855 + 5000 = 28855 lbs
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EMPAQUE MODELO “G” RETRIEVABLE CASING PACKER (BAKER)
Es un empaque económico y compacto, que puede ser utilizado como empa empaque que de produ producci cción ón y en compa compañía ñía de una una válvul válvula a iguala igualado dora ra de pres presio ione ness y un “Hol “Hold d Down Down”, ”, en oper operac acio ione ness de pres presió ión, n, prue prueba bass y estimulación de pozos.
VENTAJAS Es más corto y compacto que otros empaques de su mismo tipo, es de fácil manejo, almacenamiento y transporte. Permite el paso a través de su mandril de instrumentos de registro, bombas de presión y aparato aparato para medir medir la temperatura. El conjunto de cuñas cuñas y el elemento son similares a los de otros empaques empaques Baker. Para trabajos a altas temperaturas se puede acondicionar el empaque con un caucho caucho especia especial.l. El empa empaqu que e Baker Baker modelo modelo “G” puede puede tambié también n ser utilizado como un empaque de tensión si se corre en posición invertida.
OPERACION
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1. Corra el empaque hasta 1’ por debajo de la profundidad de asentamiento 2. Levante Levante el empaqu empaque e hasta hasta la profundid profundidad ad de asenta asentamien miento to 3. Rote la tube tubería ría ¼ de vuelta vuelta a la derecha derecha y aplique aplique el el peso requer requerido ido para para el asentamiento del empaque, ver tabla
TAMAÑO
PESO
O.D.
PESO
ELEMENTO
CONEXIONES
REVEST.
# PIE
EMPACANTE
ROSCAS
Pulgadas
45A4
6000
5-1/2”
15.5-20
4.375
2-3/8” OD EU caja arriba * 2-3/8
46B
6000
6-5/8”
17-20
5.500
OD. EU 8 Rd pin
46B
6000
7”
32-35
5.500
Abajo
47A4
10000
6-5/8”
17-20
5.500
2-7/8” OD. EU 8 Rd
47A4
10000
7”
32-35
5.500
Caja arriba 2-7/8” OD. EU 8 Rd abajo
Para tamaños tamaños mayor mayores es de 47 se requie requiere re un peso mínimo mínimo de NOTA: Para 15.000 lbs.
4. Para desase desasentar ntar el empa empaque que simplem simplemente ente levant levante e la tubería. tubería. Si desea reasentar el empaque a mayor profundidad rote la tubería ¼ de vuelta a la izquierda para asegurar de nuevo las cuñas y proceda a asentar el empaque a la profundidad requerida tal como se describe en los pasos 1 a 3.
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COMO DESASENTARLO EN CASO DE EMERGENCIA El empaque Baker modelo “G” tiene una unión de seguridad que permite retirar la tubería en caso caso necesario. Se debe aplicar una una tensión de 1000 1000 a 2000 lbs y rotar la tubería a la derecha un mínimo de 7 vueltas, esto desenroscará el substituto superior del empaque, permitiendo retirar del pozo la tubería y el substituto.
DESCRIPCION DE LAS PARTES PARTES DEL EMPAQUE MODELO “G” 1. Subs Substititu tuto to supe superi rior or 2. O- Ring 3. Guía 4. Cuerpo 5. Eleme Element nto o emp empac acan ante te 6. Cono 7. Cuña 8. Ring Ring ret reten ened edor or de de la cuñ cuña a
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9. Resortes 10.Ring de las cuñas 11.Tornillo 12.Pin J. 13.Ring soporta cuñas.
DIMENSIONES A C E F G H
-
4.750” 7.000” 33.81” 4.185” 3.000” 3-1/2” O.D. EUE 8 Rd 2-3/8” O.D. EUE 8 Rd 2-7/8” O.D. EUE 8 Rd
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EMPAQUE R-3 “SIMPLE Y DOBLE AGARRE” (BAKER)
El empaque R-3 es un empaque de peso que tiene un bypass bastante amplio a través de él. El bypass es controlado por una válvula que es actuada por medio de un mandril que tiene 30” de desplazamiento. El empaque R-3 tiene dos versiones, una sencilla que se utiliza como empaque convencional de producción y una versión doble agarre (con Hold Down), que se puede utilizar para producción y para operaciones de estimulación, este último se utiliza cuando se preveen presiones diferenciales que tiendan a desasentar el empaque (fuerza hacia arriba).
OPERACION 1.
ASENTAMIENTO El empaque se baja en el pozo con el “bypass” abierto para permitir libre circulación del fluido a través y alrededor de él. Se localiza un (1’) pie más abajo de la posición de asentamiento, para liberar el seguro (Jslot) se sube la tubería y se rota a la derecha (1 giro); posteriormente se baja la tubería y así el cono se mueve sobre las cuñas; al aplicar peso se cierra el “bypass”, se agarran las cuñas al revestimiento y hace sello el elemento empacante.
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2.
DESASENTAMIENTO Para desasentar el empaque se levanta la tubería una longitud suficiente para que el bypass quede abierto, más o menos dos (2’) pies, se espera mientras se igualan presiones y se sube otro poco para liberar las cuñas, luego se baja y el seguro automáticamente engancha; si al bajarlo el empaque coge peso, rote la tubería un poco a la izquierda para enganchar el seguro.
Peso requerido para hacer sello al elemento empacante.
TAMAÑO 28
DUREZA STD 90 SPECIAL 80 STD 90-70-90 STD 95-70-95
35 41
FUERZA 2000 lbs 1000 lbs 4000 lbs 4000 lbs
SPECIAL HARDNESS
SPECIAL HARDNESS
SPECIAL HARDNESS
80-60-80
90-70-90
95-80-95
SIMPLE / DOBLE
SIMPLE / DOBLE
SIMPLE / DOBLE
AGARRE
AGARRE
AGARRE
TAMAÑO
43
4000
6000
5000
7000
6000
8000
45
4000
6000
5000
7000
6000
8000
45 2-3/8
-
-
4000
6000
5000
7000
46 y 47
6000
8000
7000
9000
8000
10000
49
8000
10000
9000
11000
10000
12000
51
15000
15000
15000
15000
15000
15000
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RETRIEVA “D” LOK- SET PACKER (TAMAÑO 45) (BAKER)
Este es un empaque multipropósito. Se puede utilizar en completamientos convencionales, completamientos con grava, pruebas, inyección o para aislar zonas. Este empaque se puede asentar con cable o tubería. Puede soportar presiones diferenciales de 8000 PSI por encima y 6000 por debajo, la limitación de temperatura del elemento es de 300ºF. Este empaque tiene tres versiones: 1. “STANDARD”: Este se le pueden colocar accesorios internos incluyendo el “Expendable Plug”. No tiene rosca en la parte inferior. 2. “DB”: Tiene rosca en la parte inferior que permite colocar accesorios en el fondo del empaque. La unidad inferior debajo de las cuñas esta sellada lo cual permite el uso de niples de asentamiento y “Blanking Plugs”. 3. “Flapper Valve”: Posee en la parte inferior una válvula tipo “flapper” que queda cerrada al retirar la tubería o dispositivo que la tenga abierta.
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OPERACION 1.
ASENTAMIENTO CON CABLE El empaque se baja a la profundidad de asentamiento y se inicia la carga, esta genera una fuerza que transmitida al empaque por medio del movimiento de la “Setting Sleeve” hacia abajo, ejerce una fuerza hacia arriba sobre el cuerpo. Esta operación cizalla los “Brass-Screws” de la “Setting Sleeve”, se asientan ambas cuñas y hace sello el elemento empacante. Cuando la fuerza de asentamiento requerida es alcanzada, el “Release Stud” se cizalla. La herramienta de asentamiento queda libre dejando el empaque asentado y haciendo sello. Para asentar el empaque “Retrieva D Lok-Set” con cable (tamaño 45) se necesita: El “Wireline adapter Kit” modelo B tamaño 44-26, “Release Stud” de 55000 lbs (1”), “Wireline Pressure Setting Assembly” Modelo E-4, cabeza de ignición No. 20 y carga No. 20
2.
ASENTAMIENTO CON TUBERIA (HIDRAULICAMENTE) Para asentar con tubería se utiliza el “Hydraulic Setting Assemblies” para los Modelo J o el Modelo H y se utiliza el “Wireline adapter kit” para el Modelo B. Cuando el empaque se asienta con tubería no se debe aplicar tensión a la sarta. •
PARA ASENTAR CON MODELO J .:
Para asentar con el “Hydraulic Setting Assembly” Modelo J, se bombea una bola “Kirksite” de 17/16” de diámetro cuando esta llega al “Support Sleeve” del “Setting Assembly” se aplican 1000 PSI a la bomba para romper el tornillo de
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cizalladura del “Support Sleeve”, este sella los huecos superiores y transmite toda la presión al pistón del “Setting Assembly”. Se incrementa la presión a 3250 PSI para el tamaño 43 con “Setting Assembly” tamaño 10 y a 2600 PSI para tamaño 45 y 47. Con “Setting Assembly” tamaño 20, para asentar el empaque y cizallar el “Release Stud”; después de esta operación el adapter Kit y el “Setting Assembly” puede ser retirado del pozo. •
3.
PARA ASENTAR CON MODELO H .:
Para asentar con “Hydraulic Setting Asembly” Modelo H el procedimiento es similar al anterior con la diferencia que este utiliza la presión hidrostática como fuerza de asentamiento, si no hay suficiente presión hidrostática se requiere adicionar presión de bomba. Existen varias combinaciones de presiones hidrostáticas y presiones de bomba para cizallar los release stud de 7/8” (33000 Lbs) para el setting assembly tamaño 10 y 1” (55000 Lbs) para el tamaño 20.
DESASENTAMIENTO DE LA HERRAMIENTA Se escoge el “Retrieving Tool” del tamaño correcto para el empaque y se baja con tubería hasta llegar a él, la herramienta entra en el empaque y automáticamente se coloca en posición de desasentar cuando el collar superior engancha sobre el “Top Sub” del empaque; en este instante se aplican 15000 Lbs de peso para asegurar que el “Anchor Lach” enganche en la rosca cuadrada izquierda que está en el “Top Sub”. El empaque es desasentado por medio del movimiento de la tubería hacia arriba (No se necesita rotación). A medida que la tubería se mueve hacia arriba, el “Catch Sleeve” del “Retrieving Tool” hace contacto con la parte inferior del “Latch release sleeve” del empaque, continuando el movimiento hacia arriba con una tensión entre 4000 y 15000 lbs. (cizallando los “Brass Screws” en el “Retainer”
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del empaque). Esto levanta el “Latch retainer” y descubre los “Finger” de tal manera que quedan libres de los canales del cuerpo del empaque. Suficiente tensión (aproximadamente 25000 #), se aplican para cizallar el aro de cizalladura, después de esto el empaque puede ser sacado del pozo con el anchor sub enganchado en la rosca cuadrada izquierda en la parte superior del empaque. La tubería no se debe rotar a la derecha porque esto desengancharía el empaque. El “catch sleeve” del “retrieving tool” debe estar libre de bordes agudos para evitar daños al hueco del empaque durante la sacada del hoyo. Durante la sacada de las cuñas sostiene las extensiones que haya en la parte inferior por esta razón el peso de ellas no debe exceder en 5000 libras.
4.
DESASENTAMIENTO DE EMERGENCIA DEL RETRIEVING TOOL Si no se puede recuperar el empaque el retrieving tool puede ser sacado. Se aplica un poco de tensión y se gira la tubería a la derecha (15 vueltas aproximadamente), para desenganchar el retrieving tool del empaque. El ring de cizalladura de la parte inferior del empaque debe ser cizallado antes de liberarlo de él.
5.
DESASENTAMIENTO CON SAND LINE RETRIEVING TOOL Esta herramienta se utiliza en casos especiales por ejemplo donde el empaque tiene alta presión por debajo y se hace necesario utilizar un lubricador y recuperar el empaque rápido. Toda la operación es idéntica a la utilizada con tubería; para liberar el “retrieving tool” de emergencia se aplica una tensión de 50000 libras para cizallar el ring
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en la parte superior, una vez cizallado el retenedor se mueve hacia abajo permitiendo liberar el retrieving tool. No se deben colocar reducciones en la parte inferior del empaque porque estas impiden el funcionamiento del retrieving tool o si se colocan, deben ser compatibles con el ID del empaque y tener al menos 1’ pie de largo antes de reducir de diámetro.
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MODELO “A-2” LOK-SET RETRIEVABLE CASING PACKER (BAKER)
Este empaque se puede utilizar como empaque de producción, inyección, para aislar zonas o en operaciones de workover. Sostiene presión por encima y por debajo mientras el tubing está en tensión, compresión o en condiciones neutras. Disponible para revestimientos de 4 1/2” a 9 5/8”.
LIMITACIONES DE ASENTAMIENTO
TAMAÑO 43 45 47 49 51
PRESION
EN
CONDICIONES
DE
PRESION DIFERENCIAL (PSI) ENCIMA DEBAJO 2000 4000 8000 3000 2000 6000 2000
Tiene un elemento empacante 90 de dureza CUP FORMING y un elemento empacante 90 de dureza STANDARD. Rango de temperatura 0-275ºF.
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OPERACION 1.
CORRIDA Y ASENTAMIENTO DEL EMPAQUE Cuelgue el empaque antes de bajarlo en el pozo. Antes de correrlo en el pozo rote el “Drag block Housing” varias vueltas a la izquierda para comprobar que esté operando correctamente. “No rote el drag block housing” a la derecha porque esta operación traba los segmentos de control y previene el movimiento de los mismos antes de alcanzar la profundidad de asentamiento. Cuando se alcance la profundidad de asentamiento, baje lentamente el empaque mientras lo rota dos vueltas a la derecha hasta que el empaque coja peso. Asiente un mínimo de 6000# para asentar las cuñas superiores. Mientras baja rote la herramienta a la derecha para un correcto asentamiento. Para asentar completamente las cuñas inferiores aplique una tensión de acuerdo a la tabla siguiente:
TAMAÑO 43, 45 y 47 49 y 51
TENSION / LIBRAS 10000 a 20000 20000 a 30000
Cuando el tubing va a ser dejado en tensión, una tensión mayor puede ser aplicada durante la operación de asentamiento.
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Para asentar las cuñas superiores y hacer sello con los cauchos, aplique peso de acuerdo a la tabla.
TAMAÑO 43 y 45 47 49 y 51
MINIMO PESO EN LIBRAS 6000 10000 15000
Si no hay suficiente peso disponible (Pozos superficiales), la herramienta para que haga sello se puede rotar a la izquierda o moverla hacia arriba y hacia abajo. En este punto el tubing puede ser colocado en tensión, compresión o neutral.
2.
PARA DESASENTAR Regrese el empaque a su punto neutro y aplique de 3000 a 6000 libras de tensión y rote el tubing a la derecha de cuatro (4) a ocho (8) vueltas hasta que la herramienta se mueva hacia arriba. “Cuando el empaque esté siendo desasentado con presión en favor del tubing, rote el tubing a la derecha lentamente lo suficiente para igualar presión antes de desasentar las cuñas inferiores”. Continúe la rotación a la derecha varias vueltas mientras se mueve hacia arriba hasta que las cuñas estén completamente retraídas. NOTAS: La denominación AL-2 es para un empaque con las mismas características y aplicaciones del A-2 pero con un mandril más largo. Solo está disponible para revestimientos de 5 1/2” a 7 5/8”.
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EMPAQUE “HUSKY M-1” (BROWN OIL TOOLS)
Este es un empaque muy utilizado en operaciones de producción; después de ser asentado puede ser dejado en tensión, compresión o neutro.
OPERACION 1.
ASENTAMIENTO Con el empaque a la profundidad de asentamiento rote la tubería a la derecha y baje lentamente hasta que el empaque coja peso, con esta operación se cierra el bypass; se colocan entre 6000# y 10000# de peso para asentar las cuñas, expandir el elemento empacante y enganchar la rosca izquierda “Buttres” (H) con el “Upper split nut” (I). Con el empaque asentado, la compresión asegura y mantiene el elemento sellado; en este punto se puede adicionar tensión o comprensión al empaque sin afectar su asentamiento. En pozos poco profundos donde no se dispone de peso suficiente, se rota la tubería a la derecha y se baja lentamente para cerrar el bypass y enganchar la rosca izquierda “Butress”; posteriormente rote la tubería a la izquierda, con esta operación se agarran las uñas y se expande el elemento empacante; se puede presurizar el casing para mejorar el asentamiento (tener mucha precaución al girar la tubería a la izquierda para no desconectar la sarta).
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2.
DESASENTAMIENTO Para desasentar, se rota la tubería a la derecha con unas 3000 libras de tensión hasta que quede libre la sarta, se espera la igualación de presiones. (Se puede circular para remover sedimentos que haya sobre el empaque); se sube la tubería para asegurar el empaque y después se baja un poco para que las cuñas queden completamente cerradas. Una buena práctica antes de desasentar el empaque es presurizar el casing para liberar algunas partes y minimizar la fricción.
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EMPAQUE CHEROKEE (ARROW)
Es un empaque de asentamiento por tensión utilizado preferencialmente en operaciones de pozos inyectores de agua. El empaque es suministrado con un caucho 80 duro. Es corto, compacto, fácil de manejar y operar.
TAMAÑOS DISPONIBLES Para revestimiento de 4 ½ a 7”.
OPERACION DE ASENTAMIENTO 1. Baje hasta la profundidad de asentamiento deseada 2. Gire un tercio de vuelta a la derecha sobre la herramienta 3. Levante la tubería lentamente y coloque la suficiente tensión para producir sello.
OPERACION DE DESASENTAMIENTO 1. Retire la tensión puesta sobre el empaque. Esto permitirá que el sistema de control en J enganche automáticamente y se pueda retirar el empaque
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2. Si el empaque se encuentra pegado coloque tensión para romper los pines de cizalladura y así liberar las cuñas La tensión requerida para cada pin es de 4000 lbs y para el empaque 48000 lbs.
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EMPAQUE ARROWSET I (ARROW OIL TOOLS)
USOS Se utiliza para aislar zonas, como empaque de producción y en pozos inyectores. Esta constituido por un Holdwn mecánico que evita el movimiento de la tubería.
TAMAÑOS DISPONIBLES 3 ½ a 11- ¾”.
OPERACION DE ASENTAMIENTO 1. Corra el empaque a la profundidad de asentamiento deseada 2. Levante la tubería más o menos un pie 3. Rote un cuarto de vuelta a la derecha sobre la herramienta 4. Baja la tubería y mientras retira el torque coloque el peso adecuado
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5. Después de que el empaque esté asentado la tubería puede dejarse en tensión, compresión o neutral.
OPERACION DE DESASENTAMIENTO 1. Coloque la tubería en posición neutra 2. Rote un cuarto de vuelta a la izquierda y levante la sarta.
PROCEDIMIENTO PARA LEVANTAR EN EMERGENCIA El Arrowset I posee un mecanismo de seguridad en forma de J que permite romper el “TACK WELD” sobre el pin ring de la J cuando la tubería se gira bruscamente a la derecha. Si rota 15 giros a la derecha o en el mismo sentido retirará el J pin ring del empaque causando un estiramiento hacia arriba y permitiendo retirar el empaque del pozo.
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ARROWSET II DOUBLE GRIP RETRIEVABLE PRODUCTION PACKER Esta herramienta se puede utilizar en trabajos de reacondicionamiento o como empaque de producción. Posee un bypass el cual permanece abierto mientras se baja o se saca del hueco previniendo así el efecto de succión, esto también permite sacar residuos que se acumulan en las cuñas antes de desasentarlo.
OPERACION 1.
ASENTAMIENTO Con el empaque a la profundidad de asentamiento, se sube lentamente y se rota la tubería a la derecha; se baja y se coloca peso sobre el empaque unas 10000 lbs., así asientan las cuñas inferiores, cierra la válvula y expande el elemento empacante. Las cuñas superiores automáticamente asientan en la misma operación.
2.
DESASENTAMIENTO Para desasentar, levante la tubería con el fin de abrir la válvula, desasentar las cuñas y el elemento empacante. Una vez hecho esto podrá retirar el empaque del pozo.
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ARROWSET II SINGLE GRIP RETRIEVABLE PRODUCTION PACKER Este empaque se utiliza cuando la presión por debajo de él no es excesiva. La operación es igual que para el de doble agarre. También posee bypass que permite el paso de fluidos a través de la herramienta cuando esta es bajada o sacada del pozo.
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EZ - DRILL SQUEEZE PACKERS (HALLIBURTON)
La serie EZ - Drill de empaques para cementación Howco se clasifica en dos grupos de acuerdo con el tipo de válvula: 1. El EZ - Drill Squeeze Packer, disponible en tamaños desde 2-7/8” hasta 7”. Este empaque posee una válvula de contrapresión de resorte y lengüeta 2. Disponible en tamaños desde 4 ½” hasta 13 - 3/8”. Este empaque posee una válvula de camisa deslizante operada por reciprocación de la tubería y puede ser abierta o cerrada cuantas veces se desee antes del trabajo de cementación. El movimiento de fluidos a través de la válvula no afecta su posición. Cuando la válvula está cerrada el empaque impide el movimiento de fluidos en cualquier dirección. Cuando está abierta se puede bombear fluido a través del empaque o descargar la presión por debajo de ésta.
COMPONENTES DEL EMPAQUE 1. Elemento sellante resistente a alta presión y a alta temperatura 2. Mandril flotante 3. Junk Pusher para calibrar el revestimiento y evitar el deterioro de los cauchos cuando se baja la herramienta dentro del pozo
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4. Diseñado con material fácilmente perforable 5. Son de diámetro menor que otras herramientas diseñadas para los mismos tamaños de revestimiento.
CUIDADOS QUE DEBEN TENERSE CON LA HERRAMIENTA CUANDO SE BAJA DENTRO DEL POZO 1. Si es necesario empujar el empaque y la herramienta de asentamiento cuando se comienza a bajar dentro del pozo use el peso del bloque y del elevador, asegúrese de tener agarrada la tubería con el “Rigcatline” 2. Use un “Pup Joint” corto entre el elevador y el gancho cuando vaya a aplicar peso sobre la tubería con el bloque 3. Evite las paradas repentinas y los giros a la derecha de la tubería con el fin de evitar el asentamiento prematuro de la herramienta
OPERACION Este empaque puede asentarse con tubería, con “Electric Wireline” o con “Sand Line”.
ASENTAMIENTO CON TUBERIA 1. Cuando el empaque esté en la profundidad deseada, conecte las mangueras y el swivel a la tubería y trabaje esta hacia arriba y hacia abajo en un tramo de 5 a 10 pies mientras circula para limpiar.
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Si el empaque va a ser asentado cerca a las perforaciones, NO lo trabaje en frente de ellas ya que una diferencial de presión puede “succionarlo” y asentarlo en medio o frente a los perforados. 2. Rote la tubería 35 giros a la derecha inmediatamente después de parar circulación, esto permite mover el mandril de la camisa de asentamiento hacia abajo desenganchando el anillo trabador y asentando las cuñas superiores. 3. Tensione la tubería para asentar las cuñas inferiores y expandir los elementos sellantes contra el revestimiento. La expansión de los cauchos se logra con una tensión por encima del peso de la tubería igual a un tercio de la carga de partición de la camisa de tensión, este debe mantenerse durante uno a dos minutos. Tensione la tubería dos tercios de la carga de partición de la camisa y reciproque con el fin de tener una mejor expansión de los elementos sellantes.
PRECAUCION Después de que la herramienta de asentamiento tenga los 35 giros, NO aplique peso al empaque hasta cuando la camisa de tensión haya sido partida. Una presión hasta 2000 PSI por debajo del empaque puede ayudar en la operación, pero debe descargarse antes de partir la camisa de tensión. Después de partida la camisa y antes de dar los giros adicionales para liberar esta un peso hasta de 100000 lbs. puede colocarse sobre el empaque sin temor a dañarlo. Este procedimiento se recomienda con el fin
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de ayudar en el asentamiento de las cuñas superiores y en la expansión de los elementos sellantes. Para retirar la camisa de asentamiento gire la tubería a la derecha 20 vueltas adicionales (55 giros en total), esto desenganchará el anillo de tal manera que la camisa pueda moverse libremente hacia arriba cuando la herramienta de asentamiento es asentada sobre el empaque.
PRUEBA DE LA TUBERIA Existen varias maneras de probar la tubería antes de la operación de cementación; aquí trataremos solo dos: 1. Después de retirar la camisa de asentamiento (Setting Sleeve), levante la tubería justamente para cerrar la válvula de camisa deslizante (sliding balance valve), sin sacar el vástago (stinger) del sello en el tope del empaque y entonces pruebe la tubería con la presión requerida 2. Deje caer una bola por dentro de la tubería hasta el tope de la herramienta de asentamiento y pruebe con presión tubo a tubo o en paradas mientras baja la sarta. La bola es reversada después de que el último tubo ha sido probado
TAMAÑO HERRAMIENTA DE ASENTAMIENTO 4 - ½” - 5 - ½” 7” - 8 - 5/8”
DIAMETRO DE LA BOLA 1 - 7/16” 1 - ¾”
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ASENTAMIENTO CON WIRELINE Para asentarlo con cable ver “Electric Wireline Setting Assy Model E-4” de Baker y el “Adapter Kit” correspondiente.
TECNICA SUGERIDA PARA PERFORAR ESTE TIPO DE EMPAQUE Esta es una de las herramientas de mayor uso en la industria y por su versatilidad y facilidad de manejo con una relación utilidad/costo (precio) bastante atractiva, la convierten en una alternativa interesante para los trabajos de perforación, completamiento o workover. La mejor técnica varia de acuerdo al equipo disponible, pero en general las sugerencias siguientes pueden ayudar a facilitar y tener éxito en el trabajo: BROCA:
De diente corto a medio para formación dura
VELOCIDAD ROTARIA:
75 - 120 RPM
PESO SOBRE BROCA:
5000 - 7000 Libras
Las primera 4” - 5” incremente de 2000 a 3000 libras/in de diámetro de broca hasta perforar todo el empaque. COLLARES :
Los que se requieren para peso y estabilización de la broca debe colocarse un “Junk Basket” por encima de la broca Cuando se trabaje con “Mill” los parámetros puede ser: Velocidad Rotaria:
60 a 150 RPM
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Peso sobre el Mill: Tipo de fluido: Velocidad anular:
5000 a 8000 Libras Viscosidad 60 cps Mínimo 120 Pies/min.
Nunca inicie el mill sobre el empaque. Inicie un pie por encima. Mantenga una rata constante y no aplique peso en exceso del recomendado
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TAPON RECUPERABLE “BOBCAT” JOHNSTON (JOHNSTON OIL TOOLS)
DESCRIPCION GENERAL Es un RBP que emplea un solo juego de cuñas que se fijan a comprensión con el fin de anclar el empaque. Está diseñado para resistir presión diferencial en cualquier dirección. Los elementos sellantes se expanden contra el revestimiento solamente cuando se fija el tapón. Esta característica permite que los fluidos pasen alrededor de la herramienta y por su interior cuando se baja o se saca del pozo. Su diseño de cuñas es especial. Cuando la presión diferencial actúa por arriba, las cuñas trabajan como cualquier cuña de empaque de peso con presión actuando por abajo del empaque, la carga es dirigida contra el dorso de las cuñas. Mientras la presión trata de empujar la herramienta hacia arriba, actúa contra un pistón que transmite esa fuerza a las cuñas por medio de un mandril y el mecanismo de fijación. Estando expandidos los cauchos, ejercen una fuerza contra el cono que lo empuja dentro de las cuñas. El tapón se fija y se libera con rotación derecha.
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VENTAJAS 1. Gomas Gomas retráct retráctiles. iles. Las gomas gomas bajan bajan y salen salen del del pozo pozo retraíd retraídos os y evitan evitan así posibles daños que pueden sufrir al pasar por las perforaciones o aspe aspere reza zass del del reve revest stim imie ient nto. o. Se expa expand nden en cuan cuando do se asie asient nta a el empaque y aseguran un buen sello. 2. Mecanismo Mecanismo de cuña cuñass “Bobcat “Bobcat”. ”. Este sistema sistema usa usa cuñas cuñas que se opera operan n con peso pero resisten presiones diferenciales por encima o por debajo. Esto elimina las cuñas de fijación por tensión. 3. Se asient asienta a y se retira retira a la derecha. derecha. El tapón tapón es es asentad asentado o y retirad retirado o por por rotación rotación a la derecha. derecha. La única torsión torsión izquierd izquierda a que se aplica es la necesaria para desenganchar la “llave pescante”. 4. Libre Libre movimien movimiento to de fluido fluidoss a través través de la herramie herramienta. nta. 5. Válvula Válvula iguala igualadora dora de presio presiones nes de de fácil fácil opera operación ción.. Se abre abre cuando cuando el pescador entra sobre el cuello del empaque. 6. Puede Puede utiliza utilizarse rse en pozos pozos poco poco profu profundos ndos
INSTRUCCIONES DE OPERACION 1.
OPERACION DE LA LLAVE PESCA SCANTE La llave pescante se enrosca debajo del empaque “Positrieve” y se engancha con peso sobre el cuello del tapón.
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El pescador cumple dos funciones: 1. Cone Conecta ctarr las las herram herramien ientas tas 2. Opera Operarr la válvula válvula igual igualad adora ora del del tapón tapón El pescador engancha al tapón con dos pernos que calzan en la “Jota” del cuello. cuello. Se le engancha engancha asentando asentando peso y dando dando un cuarto cuarto (1/4 (1/4)) de vuel vuelta ta a la dere derech cha; a; se dese deseng ngan anch cha a asen asenta tand ndo o peso peso,, girando lo suficiente a la izquierda para rotar el pescador ¼ de vuelta, sosteniendo la torsión y levantando la tubería. La uñas elásticas del pescador cumplen dos funciones: 1. Cerra Cerrarr la válvul válvula a del del tapón tapón 2. Mant Manten ener er los los pern pernos os en la part parte e supe superi rior or de la jota jota del del tapó tapón n mientras se sale del pozo
2.
PARA ASENTAR EL TAPON •
Baje la tubería lentamente y rótela 3 o 4 vueltas a la derecha
Coloque 10000 a 15000 libras de peso, ésta acción permitirá expandir el elemento empacante •
3.
PARA DESENGANCHAR EL PESCADOR Gire ¼ de vuelta a la izquierda y mantenga la torsión mientras levante la tubería, esto permitirá desenganchar desenganchar el pescador y cerrar la válvula
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4.
PARA DESASENTAR EL TAPON Se toca el tapón y se colocan de 5000 a 10000 libras de peso. El pescador se engancha automáticamente y al mismo tiempo abre la válvula igualadora •
•
Si encuentra sucio, rote y circule para lavar
Levante la tubería con torque a la derecha y hale más o menos 3000 3000 libr libras as sobr sobre e el peso peso,, cont contin inúe úe hala haland ndo o hast hasta a cuan cuando do comience comience a perder perder peso. Continúe Continúe girando girando unas unas 15 vueltas a la derecha mientras continua levantando la tubería para asegurar la retracción de las cuñas •
Una vez desasentado el empaque, baje la tubería y pase por el sitio donde éste estuvo asentado para comprobar su desasentamiento •
Saque las herramientas herramientas del del pozo. Esta herramienta herramienta puede ser utilizada de inmediato en otra posición en el hueco
•
Tamaño disponible disponible 4 - ½ a 13 - 3/8
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EMPAQUE “POSITRIEVE” (JOHNSTON OIL TOOLS)
DESCRIPCION GENERAL Es un empaque de asentamiento con peso, con agarre “Hidráulico” del tipo “cono contra cuñas” y con válvula igualadora de presión integrado al empaque. La válvula igualadora no puede cerrarse si el empaque no ha sido asentado.
VENTAJAS 1. Cuñas de agarre hidráulico activadas con un cono 2. Válvula igualadora integrada. Se cierra con peso sobre el empaque un pistón balanceado evita la apertura de la válvula durante el bombeo. 3. El área de “By Pass” bajo la camisa que soporta los cauchos, asegura que se igualen las presiones aunque no se retraigan completamente las gomas después de librar el empaque
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INSTRUCCIONES 1. Selección de la “J ” El empaque normal viene provisto de dos (2) “jotas”: Una manual y otra automática. Se puede usar cualquiera de las dos con simplemente colocar el perno indicador en la ranura correspondiente antes de bajar el empaque. El procedimiento de asentamiento es el mismo para cualquiera de los dos sistemas. La diferencia está en la forma de soltarlo. Para poner las cuñas en posición de seguro cuando se usa la “J” manual es necesario levantar el empaque y girarlo a la izquierda. En la posición automática solo hace falta levantar el empaque 2. Para Asentar La Herramienta Baje el empaque a la profundidad del asentamiento, levante el empaque y gire la tubería a la derecha ¼ de vuelta y ponga de 15000 a 20000 libras de peso para expandir los elementos sellantes y mantener cerrada la válvula igualadora •
Si se usa la “Jota” automática, debe mantenerse la torsión a la derecha sobre la tubería mientras se coloca peso •
NOTA: Si se quiere fijar el tapón “Bobcat” primero, debe comenzarse a bajar la tubería antes de girar. Esta acción mantendrá el perno en su seguro para que no se asiente el empaque “Positrieve”
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3. Para Desasentar La Herramienta Siempre que sea posible iguale presiones, levantando la tubería para abrir la válvula, retraer los agarres hidráulicos y las gomas. Girar ¼ de vuelta a la izquierda cuando se usa la “Jota” manual. Tamaños disponibles 4 - ½ a 13 - 3/8
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BV RETRIEVABLE BRIDGE PLUG - (HALLIBURTON) Es una una herr herram amie ient nta a desa desarr rrol olla lada da por por Hall Hallib ibur urto ton n y sus sus inic inicia iale less “BV” “BV”,, corresponden a un tipo de válvula conocida como “Balanced Valve”, pero normalmente normalmente se le conoce en la industria como el empaque “BV TENSION” , ya que por su forma de operación debe quedar asentado asentado con tensión. Se utiliza en operaciones de prueba, tratamiento, squeeze o para aislar una o varias zonas según la necesidad del trabajo. Por su efectividad en el sello para aislar aislar zonas en los pozos, es muy muy usado usado en pruebas de producción, producción, sin sin emba embarg rgo o y debi debido do a que que no pose posee e un sist sistem ema a de libe libera raci ción ón de emergencia, el hueco debe estar lo más limpio posible y los fluidos deben filtrarse para evitar atascamientos atascamientos a la hora de desasentarlo. desasentarlo.
PROCEDIMIENTO DE ASENTAMIENTO 1. Sitúe el empaque empaque a la profundidad de asentamiento asentamiento.. 2. Baje Baje unos unos 2 ft de la prof profun undi dida dad d dese desead ada a y dele dele unas unas 5 vuel vuelta tass a la dere derech cha a para para que que las las cuña cuñass infe inferi rior ores es se abra abran n y se agar agarre ren n al revestimiento. Sosteniendo el torque, levante la tubería lo necesario hasta dejarlo con el valor de tensión deseado.
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PROCEDIMIENTO DE DESASENTAMIENTO Coloque la sarta con peso muerto y proceda a girar unas 5 vueltas a la izquierda para retirar el torque de la tubería. Con el torque sostenido, baje la tubería hasta liberar la tensión y el empaque. Una vez liberado puede asentarlo en otro lugar o retirarlo del pozo.
NOTA:
Para asegurarse que el empaque ha sido liberado, trabaje la sarta arriba y abajo aproximadamente aproximadamente unos 20 pies.
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RETENEDOR MERCURY MODELO “K” (CEMENT RETAINER) -(BAKER) Estas herramientas permiten realizar las operaciones de cementación con el menor riesgo posible, ya que están construidas de un material (magnesio) que se deja demoler con una broca muy fácilmente. La válvula de dos vías de estos retenedores se puede controlar completamente desde la superficie, permitiendo de esta forma mantener la presión final de forzamiento en la herramienta, probar la tubería, etc. La válvula tipo camisa permite probar la tubería antes de hacer el forzamiento simplemente levantando para cerrar la válvula y aplicar presión. Presión final de forzamiento: la válvula cierra siempre que el vástago (stinger) de la herramienta de asentamiento (setting tool) se retira del retenedor. Esta acción es automática y no requiere presión. Cuando el vástago (stinger) se remueve, la válvula se cierra, manteniéndose aislado de la presión hidrostática el intervalo de forzamiento. El retenedor modelo “K” está diseñado para asentamiento mecánico con tubería, pero con un conjunto de cuñas superiores especiales y un perno especialmente diseñado, puede asentarse con cable. Este retenedor también puede ser convertido para utilizarse como tapón puente (Bridge Plug).
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PROCEDIMIENTO DE ASENTAMIENTO 1. Se baja lentamente la tubería evitando que esta gire a la derecha (velocidad: 40 pies/min). Al llegar a la profundidad deseada se dispone la tubería de tal forma que queden ocho (8) pies por fuera del hueco. 2. Soltar la camisa de asentamiento (Setting Sleeve) y la canasta de resortes (Drag Spring) del mandril de asentamiento, se levanta la tubería dos (2) pies y se da (10) vueltas a la derecha. Luego se baja dos (2) pies para soltar las cuñas superiores. 3. Para agarrar las cuñas superiores se aplican de 16000 a 17000 libras de tensión (tamaño 2AA, revestimiento de 5 - ½”). El tirón hacia arriba mueve primero el cono en esa dirección para asentar las cuñas, luego corta el pasador del cono. Esto permite comprimir el elemento de sello (cauchos) y expandirlo. 4. Asentamiento de las cuñas inferiores para completar el sellamiento (Pack Off). El estiramiento continuado hacia arriba, corta el pin en el cono inferior y sienta las cuñas inferiores completándose el asentamiento y sello del retenedor. Aplíquese 16000 libras de peso (tamaño 2-AA). Pruébese la tubería si se desea, tensionando ésta con 16000 libras sobre el peso y aplicando la presión requerida. Pruébese la válvula abriéndola y cerrándola. 5. Con el fin de soltar la herramienta de asentamiento y de ésta manera permitir circulación por encima del retenedor, aplíquese 2000 a 3000 libras de tensión (2AA) y dense seis (6) vueltas a la derecha con este
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ligero estiramiento, al aplicar el torque de mano derecha se logra el rompimiento del seguro rotacional. Ahora aplíquense 10000 libras de tensión, para sacar el Stinger del retenedor, levántese la tubería tres (3) pies sobre el punto muerto. 6. Para realizar el forzamiento, es necesario meter nuevamente el Stinger dentro del retenedor para abrir la válvula. Para ello bájese la tubería y aplíquense 16000 libra de peso. Una vez terminado el forzamiento aplíquense 10000 libras de tensión para romper el Stinger. Estas dos operaciones se pueden realizar con la frecuencia que se desee siempre y cuando no se haya cementando aun. Con el fin de proteger el retenedor durante la bajada de éste, es posible instalar en su extremo inferior un Junk Pusher especial lubricado (Baker) con este fin.
INSTRUCCIONES PARA EL ACOPLAMIENTO DE LA HERRAMIENTA DE ASENTAMIENTO (“K” SNAP LATCH SETTING TOOL) AL RETENEDOR MODELO “K” (VER FIGURA)
1. Deslice la canasta de resortes (Drag Spring) hacia arriba hasta que sea detenida por la tuerca de control (Control Nut). 2. Rote la canasta hacia la derecha, hasta que ésta se detenga. 3. Localice el perro (dog) en la ranura superior del cuerpo del Stinger (válvula de control abierta) y oprima el perro varias veces para verificar su funcionamiento.
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4. Deslice las cuñas superiores hasta la parte superior del cuerpo del Stinger (Stinger Sub-Body). Afloje las grapas lo suficiente para instalar los segmentos de cuñas sobre el caballete y el perro del cerrojo de control (control latch). 5. Ajuste los segmentos de cuñas sobre el caballete del control latch y apriete fuertemente 6. Lubrique con grasa la porción libre de las cuñas 7. Verifique que la canasta de resortes esté aun contra el tope. Rote la camisa de asentamiento (Setting Sleeve) hacia abajo sobre las cuñas hasta donde sea posible. Devuelva ½ vuelta 8. Apriete el conjunto de tornillos 9. Lubrique el sello del stinger y los hilos del control Latch 10.Lleve el retenedor sobre el sello del stinger, hasta que el retenedor se siente en el control Latch 11. Rote el retenedor sobre el control Latch (rosca de mano izquierda) 12.Ajuste los tornillos del seguro de rotación en el hueso del control Latch y asegure. Los hueco están localizados a 45º del perro (dog) 13. Remueva las grapas o abrazaderas 14. Remueva la banda que rodean las cuñas inferiores
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En la mayoría de las operaciones se utiliza, una herramienta también perforable (magnesio), como tapón puente. Es el tapón puente Baker modelo “N” wire line casing bridge plug el cual se corre con cable, pero puede hacerse con tubería, si se desea.
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ANCLAS
Las anclas son herramientas utilizadas principalmente en pozos profundos o con algún grado de desviación, que trabajando por el método de bombeo mecánico, pueda afectar a la sarta de bombeo o producción, previniendo el efecto conocido como buckling (la sarta se enrosca como si fuera un resorte) y la ruptura de la tubería durante estas operaciones. Estas herramientas se pueden asentar con peso o tensión. Con ellas se busca incrementar la eficiencia de bombeo y disminuir el desgaste en las varillas de subsuelo, la tubería de producción y el revestimiento. Las principales características de estas herramientas y que desarrollan los fabricantes de anclas son: Un sistema mecánico de liberación que en ningún momento involucra o afecte a la tubería de producción o al revestimiento. •
Las roscas y sistema de conexión son de un material y de un diseño muy resistente a la corrosión. •
Un sistema secundario de liberación compuesto principalmente por unos pines de cizallamiento a un valor de tensión predeterminado. •
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MODELO B - 2 “TUBING-ANCHOR CATCHER” (BAKER)
Cumple dos funciones importantes: 1. Anclar la tubería 2. Soportar la tubería en su sitio, si llega a partirse. Debe colocarse por debajo de la bomba, pero si no es posible por alguna razón debe tenerse en cuenta el diámetro interno del ancla con relación al diámetro externo de la bomba
INSTRUCCIONES DE OPERACIÓN Para prevenir el daño de las cuñas antes de alcanzar la profundidad de asentamiento es aconsejable girar la tubería a la derecha cada 5 o 10 paradas.
ASENTAMIENTO A la profundidad de asentamiento rote la tubería a la izquierda con llave 36” hasta cuando las cuñas hagan contacto con el revestimiento (más o menos 5 a 8 vueltas). Mantenga torsión a la izquierda mientras mueve la tubería arriba y abajo varias veces para trabajar el conjunto de cuñas de la herramienta. Durante la operación de asentamiento de las cuñas la tensión mínima debe ser igual a la tensión final cuando la tubería está colgada, y el peso de asentamiento será igual al peso de la tubería. Retire las llaves y
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continúe trabajando la tubería para eliminar completamente el torque, y aplique la tensión requerida.
DESASENTAMIENTO NORMAL Para retirar el ancla, se debe colocar la tubería en comprensión (aplicar poco peso), de tal manera que el cono superior quede espaciado y el cono inferior baje completamente cuando las cuñas pierde su contacto con el revestimiento. Esta operación evita el daño de las cuñas cuando se retira el ancla del pozo y el cono inferior no se retrae completamente. Si no es posible realizar la operación arriba descrita, el ancla puede retirarse así la tubería este sometida a tensión. Para retirar el ancla gire la tubería a la derecha (5 a 8 vueltas sobre la herramienta) para retraer los conos de las cuñas y permitir que las cuñas regresen a su posición original. Antes de comenzar a sacar el ancla del pozo mueva la tubería arriba y abajo mientras gira unas vueltas más a la derecha con el fin de estar seguros que el ancla no está asentada.
FORMA DE RETIRAR EL ANCLA EN EMERGENCIA Si es posible desasentar el ancla por procedimientos normales, debe aplicar una tensión mayor que la resistencia de los pines de cizalladura más el peso de la tubería la cual partirá los pines y permitirá el retiro del ancla. NOTA:
Las anclas 4 - ½” a 7” poseen de 10 a 12 pines de cizalladura con una resistencia de 5000 libras por cada pin las de 8 - 5/8” a 10 - ¾” poseen de 12 a 16 pines de cizalladura
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ANCLA HIDRÁULICA (HOLD DOWN) TIPOS H 4, H 1 y LV - (GUIBERSON) Son utilizadas para mantener fijos el empaque y la tubería en operaciones, a alta presión tales como: acidificaciones, fracturamientos, cementaciones forzadas y operaciones donde la presión interna en la tubería excede la presión externa en el anular. El tipo H4 es probado con 6000 psi de presión diferencial El tipo LV tiene como máxima presión de operación 8000 psi
ASENTAMIENTO 1. Debe tenerse el cuidado de que todos los pistones de las cuñas estén en su posición de retracción 2. Se procede a instalar el ancla directamente encima del empaque 3. Bajar el ancla a una velocidad moderada hasta la profundidad de asentamiento 4. Asentar el empaque, el ancla se asentará automáticamente cuando la presión interna en la tubería exceda la presión externa en el anular
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NOTA:
Cuando se utiliza el ancla en operaciones de cementación el espacio anular entre el mandril y el cuerpo debe llenarse cuidadosamente con grasa pesada antes de bajar el ancla al pozo, después de la operación debe desarmarse y limpiarse cuidadosamente
DESASENTAMIENTO 1. Igualar las presiones tubería espacio anular antes de proceder a retirar el ancla 2. Desasentar el empaque 3. Retirar el ancla lentamente o a una velocidad moderada
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TUBING ANCHOR/CATCHER TIPO R - (ARROW) Esta herramienta es utilizada con el fin de prevenir el movimiento y doblamiento de la tubería para así aumentar la eficiencia de bombeo y reducir el desgaste de las varillas, la tubería y el revestimiento
OPERACIÓN 1. ASENTAMIENTO Esta herramienta se puede colocar, encima o debajo de la bomba, el ancla se baja a la profundidad de asentamiento y se rota la tubería a la izquierda para asentarla (8 giros). Se sube la tubería para chequear el asentamiento de las cuñas, luego asiente sobre el ancla, 10000 libras de peso mientras sostiene el torque a la izquierda en este momento puede colocar tensión deseada sobre el ancla (recuerde cuantos pines de cizalladura tiene en el ancla).
2. DESASENTAMIENTO Para desasentar, retire la tensión y rote el tubing a la derecha hasta que el ancla quede libre. Si el ancla no desasienta se puede tensionar para romper los pines de cizalladura que se encuentran debajo del cono inferior. La tensión para el desasentamiento de emergencia se puede ajustar a un valor deseado con incrementos de 4000 libras por cada pin de cizalladura
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ANCLAS HIDRÁULICA DE TENSIÓN MODELO “R” (PAGE OIL TOOLS)
Este tipo de herramienta está diseñado para resistir el movimiento hacia arriba causado principalmente por la acción de la bomba de varillas, es de asentamiento automático y el diseño especial de la cuña elimina los cálculos para tensión, la manipulación mecánica y el espaciamiento en la cabeza del pozo.
VENTAJAS 1. Reduce el movimiento de la tubería, aumentando la eficiencia de la bomba al asegurar un máximo recorrido 2. Posee un área de “By Pass” lo que reduce el “gas build up” por debajo del ancla y el “sand build up” por encima de la misma.
OPERACIÓN El peso de la columna de fluido dentro de la tubería acciona el pistón dentro del ancla y la carga de la bomba es la fuerza dinámica que mueve el ancla a tensión.
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SELECCIÓN DE LA HERRAMIENTA Es generalmente utilizada en pozos profundos y con bomba tipo inserto idealmente debe colocarse a 30’ o 60’ de la bomba.
FORMULA Carga 1
=
Psi en la bomba * A pistón
Carga 2
=
Psi en el ancla * A pistón
Si carga 2 mayor 30% que carga 1 debe instalarse ancla Modelo “R” Si carga 2 menor 30% que carga 1 debe instalarse ancla Modelo “DR”
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HERRAMIENTAS Y DATOS DE INTERES
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TUBING SIZE 2 - 3/8 2 - 7/8
Wt/Ft 4.7 6.5
NIPPLE PACKING BORE 1.875 2.313
No - Go 1.791 2.205
OD 2 - 3/8 2 - 7/8
3 - ½
9.3
2.750
2.635
3 - 1/2
4 - ½
12.75
3.813
3.725
4 - 1/2
5 - ½
15.5
4.562
-
5 - 1/2
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SLIDING SLEEVES SIDE DOOR (CAMISAS DE CIRCULACIÓN SSSD) Son dispositivos para control de flujo en el pozo y que se bajan con la tubería de producción para establecer comunicación entre las columnas anular y tubing en operaciones como: - Producción de pozos a través de varias zonas - Pruebas selectivas de producción en una o varias zonas - Operaciones de control de pozos cuando se requiera establecer circulación
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SLIDING SLEEVES SIDE DOOR (CAMISAS DE CIRCULACIÓN SSSD) Son dispositivos para control de flujo en el pozo y que se bajan con la tubería de producción para establecer comunicación entre las columnas anular y tubing en operaciones como: - Producción de pozos a través de varias zonas - Pruebas selectivas de producción en una o varias zonas - Operaciones de control de pozos cuando se requiera establecer circulación - Producción por gas lift - Circulación de inhibidores para control de corrosión Existen camisas de varios tipos pero en especial se utilizan las de tipo “XD” o “XO” que como característica especial tienen que se abren golpeando el dispositivo deslizante hacia abajo y para cerrarlo se trabaja en forma inversa. Estas camisas además de los orificios grandes para establecer circulación entre las columnas, poseen unos orificios internos más pequeños que permiten igualar presiones en la camisa antes de que se abra completamente.
PROCEDIMIENTO PARA ABRIRLA 1. Conecte a la sarta de slick line la shifting tool tipo “B” con el perfil de las cuñas hacia abajo.
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2. Baje hasta la profundidad de la camisa. En este momento las llaves de la herramienta se ubican en la parte inferior de la camisa deslizante deteniendo el viaje de la sarta. 3. Golpee varias veces y con movimientos suaves hacia abajo la camisa hasta que pueda enfrentar los orificios igualadores de presión en la camisa. Esto se detecta en superficie cuando al instalar un manómetro en el anular o tubing se espera que haya una variación de la presión (por lo general se incrementa). 4. Espere unos instantes dándole tiempo a la igualación de presiones y dele unos golpes adicionales para que se abra completamente. 5. Cuando la camisa se abre por completo, el shifting tool pasa a través de ella sin ninguna restricción. Al sacar el shifting tool revise que el pin de seguridad esté en buen estado. En caso contrario, esto indica que la camisa no abrió completamente por lo que debe instalarse un pin nuevo y bajar repitiendo desde el paso No. 2.
PROCEDIMIENTO PARA CERRARLA
1. Instalar el shifting tool tipo “B” pero con el perfil de la cuñas hacia arriba. 2. Baje hasta la camisa y pase la herramienta de apertura a través de ella. Suba lentamente hasta que el shifting tool tranque en la camisa.
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3. Inicie a dar golpes hacia arriba hasta lograr que la camisa cierre por completo. Esto de se detecta cuando la shifting tool pasa a través de la camisa sin ningún tipo de restricción. 4. Saque el shifting tool y revise el pin de seguridad. Si está roto debe remplazarse por un pin nuevo y bajar a repetir desde el paso No. 2, ya que la camisa pudo quedar abierta parcialmente.
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TAPONES TIPO “PXX” Son herramientas utilizadas para soportar presiones de abajo hacia arriba y viceversa. Están compuestos por un lock mandrel tipo “X” y un equalizing prong tipo “PXX”. A su vez, el equalizing prong tipo “PXX” está compuesto por dos partes: un prong igualador y una válvula igualadora o housing . La válvula igualadora tiene unos pequeños orificios que al retirar el prong, permiten igualar presiones lentamente durante la operación.
PROCEDIMIENTO PARA CORRER Y SENTAR EL TAPÓN . 1. Enrosque el housing al lock mandrel. 2. Pine el bajante ( running tool ) Otis tipo “X” al lock mandrel “X”. Recuerde que son dos puntos para pinar. - Si el tapón lo va a colocar en el primer landing nipple que se encuentre en la tubería de producción, coloque el bajante en posición locativa. Baje en el pozo y llegue hasta el nipple suavemente hasta detenerse, en ese momento las cuñas se encuentran localizadas en el perfil del nipple. Empiece a martillar para romper el pin superior. Una vez roto éste, el lock mandrel está cerrado y las cuñas totalmente aseguradas dentro del perfil. Tensione unas 100 ó 200 libras para asegurar que esto es cierto, si no aguanta tensión, continúe golpeando hasta conseguirlo. Si aguanta tensión, cierre el martillo e inicie el martilleo hacia arriba para romper el pin inferior. Una vez roto
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este, el bajante quedará libre y puede recuperar la sarta para salir a superficie. Retire el bajante.
- Si tiene que pasar a través de más de un nipple, coloque la herramienta en posición selectiva. Bájelo al pozo y cuando llegue a cualquier nipple disminuya la velocidad para pasar suavemente (es posible que tenga que martillar ligeramente para poder pasarlo), cuando llegue al nipple en donde va a sentar el tapón, páselo a través de él y vaya unos 10 pies mas abajo hasta asegurase de que ha pasado totalmente, luego devuélvase y páselo hacia arriba a través del nipple (esto hace que el bajante pierda el selectivo y que quede de inmediato en posición para iniciar el asentamiento del tapón), llegue de nuevo hasta el nipple suavemente hasta que se detenga, en ese momento las cuñas se encuentran localizadas en el perfil del nipple. Empiece a martillar para romper el pin superior. Una vez roto este, el lock mandrel está cerrado y las cuñas totalmente aseguradas dentro del perfil. Tensione unas 100 o 200 libras para asegurar que esto es cierto. Si no aguanta tensión, continúe
golpeando hasta conseguirlo.
Si aguanta
tensión, entonces cierre el martillo e inicie el martilleo hacia arriba para romper el pin inferior. Una vez roto éste, el bajante quedará libre y se puede recuperar la sarta para salir a superficie. Una vez afuera retire el bajante. 3. Corra el prong. Luego coloque el pulling tool (Otis tipo “SB”), en la sarta de slick line y enganche allí el prong. Baje hasta encontrar el lock mandrel con el housing. Cuando se localice, empiece a golpear hacia abajo para romper el pin del “SB” (trate en este caso de colocar siempre un pin lo mas débil posible al “SB”), dependiendo de la sensibilidad del indicador de peso
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y su pericia, usted puede determinar en que momento el prong queda en fondo. Salga nuevamente a superficie .
PROCEDIMIENTO PARA DESASENTARLO 1. Baje al pozo con un pescante ( pulling tool ) tipo Otis “SB” suavemente hasta localizar y enganchar el prong. Tensione un poco para verificar el enganche. Si está enganchado, martille hacia arriba hasta sacarlo del lock mandrel y salga a superficie. 2. Retire de la sarta el prong y su pescante y coloque un pulling tool Otis tipo“GR”, si no tiene este pescante puede utilizar el “GS”. 3. Baje hasta localizar el lock mandrel y engánchelo. Antes de intentar sacar el lock mandrel asegúrese de que ha tenido suficiente tiempo para que las presiones sobre el
mismo estén totalmente igualadas. Tensione
suavemente para comprobar de que esta enganchado. Dependiendo de la presión diferencial que el tapón haya tenido de abajo hacia arriba y del tiempo de exposición , es recomendable dar unos golpes hacia abajo antes de intentar el desasentamiento. En algunos casos el solo tensionar un poco hacia arriba puede ser suficiente para liberar el tapón, pero si no es posible, entonces martille hasta desasentarlo y salga a superficie.
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TAPONES TIPO “PXN” (NO - GO)
Estos tapones están compuestos por un lock mandrel tipo “XN” y un equalizing prong tipo “PXX”. Son tapones diseñados para soportar
presiones de abajo hacia arriba y viceversa. El equalizing prong tipo “PXX” está compuesto por dos partes: un prong igualador y una válvula igualadora o housing . La válvula igualadora tiene
unos pequeños orificios que son los que al retirar el prong permiten una lenta igualación de la presión. Estos tapones se colocan en un landing nipple tipo “XN” (no-go), que es el último que se encuentra en una tubería de producción.
PROCEDIMIENTO PARA CORRER EL TAPÓN 1. Enrosque el housing al lock mandrel. 2. Pine el bajante ( running tool ) Halliburton tipo “X” al lock mandrel “XN”. Recuerde que son dos puntos para pinar. Coloque el bajante en posición locativa. bájelo y cuando llegue a cualquier nipple disminuya la velocidad para pasar suavemente (es posible que tenga que martillar ligeramente para poder pasarlo), llegue hasta el nipple “XN” suavemente hasta detenerse. En ese momento las cuñas se encuentran localizadas en el perfil del nipple. Empiece a martillar para romper el pin superior. Una vez roto este, el lock mandrel está cerrado y las cuñas totalmente aseguradas dentro del perfil
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tensione unas 100 o 200 libras para asegurar que esto es cierto. Si no aguanta tensión, continúe golpeando hacia abajo hasta conseguirlo. Si aguanta tensión entonces, cierre el martillo e inicie el martilleo hacia arriba para romper el pin inferior. Una vez roto éste, el bajante quedará libre y se puede recuperar la sarta para salir a superficie. 3. Corra el prong. Luego coloque el pulling tool Otis tipo “SB” en la sarta de slick line y enganche allí el prong. Baje hasta encontrar el lock mandrel con el housing y cuando lo localice, empiece a golpear hacia abajo para romper el pin del “SB” (trate en este caso de colocar siempre un pin lo mas débil posible al “SB”). Dependiendo de la sensibilidad del indicador de peso y su pericia, usted puede determinar en que momento el prong queda en fondo. Salga nuevamente a superficie .
PROCEDIMIENTO PARA DESASENTARLO 1. Baje en el pozo con un pescante ( pulling tool ) tipo Otis “SB” suavemente hasta localizar y enganchar el prong. Tensione un poco para verificar el enganche. Si está enganchado martille hacia arriba hasta sacarlo del lock mandrel y salga a superficie. 2. Retire de la sarta el prong y su pescante y coloque un pulling tool Otis tipo “GR”. Si no tiene este se puede utilizar el “GS”.
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3. Baje hasta localizar el lock mandrel y engánchelo. Antes de intentar sacar el lock mandrel asegúrese de que ha tenido suficiente tiempo para que las presiones sobre el mismo estén totalmente igualadas. Tensione suavemente para comprobar de que está enganchado. Dependiendo de la presión diferencial que el tapón haya tenido de abajo hacia arriba y del tiempo de exposición a ésta, es recomendable dar unos golpes hacia abajo antes de intentar el desasentamiento (en algunos casos el solo tensionar un poco hacia arriba puede ser suficiente para liberar el tapón), pero si no es posible, entonces martille hasta desasentarlo y salga a superficie.
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TESTING TOOL (HERRAMIENTA PARA PRUEBA)
El Otis “N” no-go test tool es una herramienta que sirve para soportar presión de arriba hacia abajo, más no de abajo hacia arriba. Este es necesario sentarlo en un landing nipple tipo no-go. Es óptima para ser usada en pruebas de tubería (no tiene necesidad de ir llenándola), para sentar empaques hidráulicos y para proteger una zona inferior cuando se está circulando una superior a través de una camisa. En pruebas de tubería se acostumbra a colocarlo desde superficie. Se debe tener cuidado si la tubería tiene mugre o cascarilla producto de oxidación ya que en cada operación de presión, ésta se puede desprender e ir cayendo sobre el mismo y cuando se le intente pescar, la cabeza de pesca puede estar tapada.
PROCEDIMIENTO PARA CORRER LA TESTING TOOL 1. Conecte un bajante Otis tipo “SSJ” a la sarta de slick line y enganche el test tool. 2. Baje hasta fondo a encontrar el landing nipple no-go “XN”.
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3. De varios golpes hacia abajo para sentarlo y romper el pin del bajante para así liberarlo.
PROCEDIMIENTO PARA RECUPERAR LA TEST TOOL
1. Conecte un bajante tipo “SSJ” a la sarta de slick line. 2. Baje hasta fondo a encontrar el test tool. Una vez enganchado, verifíquelo tensionando unas 100 libras. Si la herramienta está igualada, con solo tensión o con unos ligeros golpes quedará libre y podrá ser sacada a superficie. Si es un pozo que está tomando y que por tanto la columna hidrostática en el tubing es mucho mayor que la presión por debajo, haga los cálculos necesarios, tensione y espere un buen rato hasta que las columnas se igualen y proceda al desasentamiento.
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PROCEDIMIENTO PARA SOLTAR EL ON/OFF TOOL
1. Colocar en peso la sarta de producción con el lock - set sentado 2. Aplicar torque a la izquierda un cuarto de vuelta 3. Subir lentamente manteniendo el torque a la izquierda 4. La herramienta quedará libre automáticamente al subir
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PROCEDIMIENTO PARA PESCAR EL SEAL NIPPLE
1. Bajar a la profundidad en que se dejo el lock - set y observar que la tubería se gire a la derecha en el momento de pescar. 2. Aplicar 1.500 lbs de peso para entrar completamente el overshot en el seal nipple y dejar nuevamente el on - off tool conectado.
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FORMULA PARA DETERMINAR “ESTIRAMIENTO” O “ENCOGIMIENTO” DEL TUBING Y SENTAR EMPAQUES CON TENSION O PESO PLG
=
TP x PR x F / 1.000.000
donde: TP: Tensión o Peso deseado en libras PR: Profundidad de Asentamiento en pies F : Factor de Conversión
FACTOR DE CONVERSION TUBING
PESO
O.D. PLG
LB/PIE
2.375
4.70
0.383
5.95
2.875
3.500
FACTOR
CASING
PESO
O.D. PLG
LB/PIE
5.0
15.0
0.114
0.295
18.0
0.095
6.20
0.288
20.80
0.082
7.70
0.232
24.20
0.071
6.40
0.276
14.0
0.124
6.50
0.276
15.5
0.111
8.70
0.201
20.0
0.101
9.50
0.185
23.0
0.075
7.70
0.224
17.0
0.102
9.20
0.193
20.0
0.087
9.30
0.193
23.0
0.075
10.2
0.172
26.0
0.066
12.7
0.136
29.0
0.059
12.8
0.138
32.0
0.054
5.5
7.0
FACTOR
