CONTENIDO 1
INTRODUCCIÓN .................................................................................................................................. 1
2
OBJETIVO.............................................................................................................................................. 5
2.1
OBJETIVOS EN LAS OPERACIONES CON LINEA DE ACERO....................................................... 6
2.2
OPERACIONES MÁS COMUNES EFECTUADAS EN LOS POZOS.................................................. 6
3
ESTRUCTURA DEL SIASPA Y POLÍTICA DE SEGURIDAD DE PEP........................................ 9
3.1
ESTRUCTURA DEL SIASPA Y POLÍTICA DE SEGURIDAD DE PEP............................................ 10
4
TIPO DE TERMINACIÓN. ................................................................................................................ 12
4.1
TERMINACIONES DE POZOS. ........................................................................................................... 13
5
TIPO DE TUBERIAS DE PRODUCCIÓN........................................................................................ 16
5.1
TIPO DE TUBERIAS DE PRODUCCION............................................................................................ 17
5.2
LOCALIZADOR DE EXTREMO DE T.P............................................................................................. 20
6.
EQUIPO DE CONTROL DE PRESIÓN............................................................................................ 22
6.1. ESTOPERO ALTA PRESIÓN. .............................................................................................................. 23 6.2. ESTOPERO OTIS TIPO “D”. ................................................................................................................ 25 6.3. ESTOPERO BOWEN............................................................................................................................. 27 6.4. OPRESOR DE HULES HIDRÁULICO OTIS D. .................................................................................. 29 6.5. LUBRICADORES.................................................................................................................................. 31 6.6. LUBRICADOR TIPO “A” DE ALTA PRESIÓN.................................................................................. 31 6.7. LUBRICADOR TIPO “W”. ................................................................................................................... 35 6.8. LUBRICADORES OTIS TIPOS "A" Y "RF" ........................................................................................ 36 6.9. CÁMARA DE LÍQUIDOS..................................................................................................................... 38 6.10. SELLOS "O" RING................................................................................................................................ 52 6.10.1SELLOS CON "O" RING EXTERNOS. ............................................................................................... 52 6.10.2SELLO CON "O"RING INTERNO....................................................................................................... 52 6.11. PREVENTORES. ................................................................................................................................... 57 6.12. PREVENTOR MANUAL. ..................................................................................................................... 59 6.13. PREVENTOR HIDRÁULICO “BOWEN”. ........................................................................................... 65 6.14. POLEA LIBRE O DE ANCLAJE. ......................................................................................................... 68 6.15. POLEA CONTADORA Y DEVANADOR............................................................................................ 69 6.16. CONTADOR DE PROFUNDIDAD. ..................................................................................................... 72 6.17. INDICADOR DE TENSIÓN (MARTÍN DECKER).............................................................................. 72 7
TIPOS DE LÍNEA DE ACERO Y UNIDADES A UTILIZAR. ....................................................... 75
7.1
TIPOS DE LÍNEAS................................................................................................................................ 76
7.2
EQUIPOS DE LÍNEA DE ACERO DISPONIBLES. ............................................................................ 81
7.3
MONTAJE DE UNIDADES. ................................................................................................................. 82
7.4
EJEMPLO DE UNA UNIDAD MARINA OTIS. .................................................................................. 84
7.5
SISTEMA HIDRÁULICO DEL MALACATE...................................................................................... 87
7.6
BOMBA HIDRÁULICA. ....................................................................................................................... 91
7.7
VÁLVULA DE MANDO DIRECCIONAL........................................................................................... 96
7.8
VÁLVULAS DE REGULACIÓN DE VELOCIDAD. .......................................................................... 96
8.
OPERACIONES MECÁNICAS (TIPO DE SERVICIO). ................................................................ 98
8.1. APAREJOS DE TRABAJO ................................................................................................................... 99 8.1.1. CABEZA. ............................................................................................................................................. 100 8.1.2. BARRA DE PESO................................................................................................................................ 104 8.1.3. TIJERA O MARTILLO DE PERCUSIÓN. ......................................................................................... 107 8.1.4. TIJERA HIDRÁULICA. ...................................................................................................................... 108 8.1.5. TIJERA TUBULAR. ............................................................................................................................ 111 8.1.6. RODILLAS........................................................................................................................................... 112 8.1.7. RODILLA TIJERA O TIJERA ARTICULADA.................................................................................. 114 8.2. HERRAMIENTAS DE CALIBRACIÓN............................................................................................. 116 8.2.1. CALIBRADOR TROQUELADOR...................................................................................................... 116 8.2.2. CALIBRADOR CORTADOR.............................................................................................................. 117 8.2.3. BLOCK DE IMPRESIÓN. ................................................................................................................... 118 8.2.4. COLGADOR DE AMERADAS OTIS TIPO “ LO “. ......................................................................... 122 8.2.5. CORRIDA Y ANCLAJE DEL COLGADOR. ..................................................................................... 124 8.2.6. ABSORVEDOR DE IMPACTOS TIPO “LO“. .................................................................................. 126 8.3. OPERACIONES MECÁNICAS........................................................................................................... 127 8.3.1. CALIBRACIÓN. (CAL)....................................................................................................................... 128 8.3.2. SACAR IMPRESIÓN. (SI.) ................................................................................................................. 129 8.3.3. SACAR MUESTRA CON CUBETA. (SMC.)..................................................................................... 130 8.3.4. CORTAR PARAFINA. (CP.)............................................................................................................... 132 8.3.5. RASPAR PARAFINA. (RP.) ............................................................................................................... 133 8.3.6. ABRIR CAMISA DESLIZABLE. (AC.) Y/O CERRAR CAMISA DESLIZABLE (CC.)............................................................................................................ 134 8.3.7. COLOCAR CEREBRO DE VÁLVULA DE TORMENTA. (CCVT.) Y/O RECUPERAR CEREBRO DE VÁLVULA DE TORMENTA. (RCVT.).................................... 135 8.3.8. COLOCAR VÁLVULA DE BOMBEO NEUMÁTICO. (CVBN.) Y/O RECUPERAR VÁLVULA DE BOMBEO NEUMÁTICO. (RVBN) ......................................... 136 8.3.9. COLOCAR OBTURADOR. (CO.) Y/O RECUPERAR OBTURADOR. (RO.) ................................. 137 8.3.10 RECUPERAR VARILLA DE IGUALACIÓN. (RVI.) ...................................................................... 138 8.3.11 CANCELAR VÁLVULA DE TORMENTA. (CVT.) ........................................................................ 139 8.3.12 DESPLAZAR CAMISA DE VÁLVULA DE TORMENTA. (DCVT) .............................................. 140 8.3.13 COLOCAR VÁLVULA DE TORMENTA SECUNDARIA. (CVTS.) Y/O RECUPERAR VÁLVULA DE TORMENTA SECUNDARIA (RVTS.) .................................... 141 8.3.14 COLOCAR ANCLA DE TUBERÍA. (CAT.) Y/O RECUPERAR ANCLA DE TUBERÍA. (RAT.)........................................................................................................... 142 8.3.15 COLOCAR Y/O RECUPERAR OBTURADOR LATERAL (COL.) (ROL.).................................... 143
8.3.16COLOCAR ANCLA CON SENSOR (CAT.) Y/O RECUPERAR ANCLA CON SENSOR. (RAT.) ......................................................................................................... 144 8.3.17COLOCAR TAPÓN. (CT.) Y/O RECUPERAR TAPÓN. (RT.)......................................................... 145 8.3.18COLOCAR VÁLVULA DE CIRCULACIÓN. (CVC.) Y/O RECUPERAR VÁLVULA DE CIRCULACIÓN. (RVC.)........................................................................................... 146 8.3.19COLOCAR Y RECUPERAR VÁLVULA DE PIÉ (CVP.) (RVP)...................................................... 147 8.3.20CORTAR LÍNEA (CL.) ....................................................................................................................... 148 8.3.21DESPLAZAR PEZ (DP.) ..................................................................................................................... 149 8.3.22PESCA CON UNIDAD DE LÍNEA DE ACERO. (PUL.) .................................................................. 150 9.
HERRAMIENTAS DE LIMPIEZA.................................................................................................. 151
9.1. CANASTA HIDROSTÁTICA ............................................................................................................. 152 9.2. DESARENADOR OTIS TIPO “M”. .................................................................................................... 154 9.3. DESARENADOR CAMCO TIPO “A". ............................................................................................... 156 9.4. CINCEL CON FILO DE ESTRELLA.................................................................................................. 157 9.5. ESCAREADOR (RIMAS).................................................................................................................... 157 10.
PESCANTES....................................................................................................................................... 160
10.1. PESCANTES OTIS TIPO “R”. ............................................................................................................ 161 10.1.1PESCANTE OTIS TIPO “RJ”. ............................................................................................................ 161 10.1.2PESCANTE OTIS TIPO “RS”............................................................................................................. 161 10.1.3PESCANTE OTIS TIPO “RB”. ........................................................................................................... 162 10.2. PESCANTES OTIS TIPO “S”.............................................................................................................. 164 10.2.1PESCANTE OTIS TIPO “SM”............................................................................................................ 164 10.2.2PESCANTE OTIS TIPO “SS”. ............................................................................................................ 166 10.2.3PESCANTE OTIS TIPO “SB”............................................................................................................. 166 10.3. PESCANTE OTIS TIPO “BB”............................................................................................................. 167 10.3.1PESCANTE OTIS TIPO “BE”............................................................................................................. 169 10.4. PESCANTE OTIS “GS”....................................................................................................................... 170 10.4.1PESCANTE OTIS TIPO “GSL” .......................................................................................................... 172 10.4.2PESCANTE OTIS TIPO “GR”. ........................................................................................................... 173 10.5. PESCANTE O' BANNON.................................................................................................................... 175 10.6. PESCANTE OTIS TIPO "G". .............................................................................................................. 178 10.7. PESCANTE ARPÓN OTIS TIPO "P".................................................................................................. 180 10.8. PESCANTES " CAMCO" (LINEA “J”)............................................................................................... 182 10.9. PESCANTE TIPO "JUL". .................................................................................................................... 185 10.10.PESCANTE TIPO "JUS". .................................................................................................................... 186 10.11 PESCANTE TIPO "JUC”. .................................................................................................................... 187 10.12 PESCANTE TIPO "JDS”. .................................................................................................................... 189 10.13 PESCANTE TIPO "JDC”. .................................................................................................................... 190
11.
SOLTADORES CAMCO................................................................................................................... 193
11.1. SOLTADOR CAMCO " D-1". ............................................................................................................. 194 11.2. SOLTADOR CAMCO "DB"................................................................................................................ 195 11.3. SOLTADOR CAMCO " JC-3"............................................................................................................. 197 11.4. SOLTADOR CAMCO " RK-1". .......................................................................................................... 198 11.5. SOLTADOR CAMCO “W-1”. ............................................................................................................ 200 11.6. SOLTADOR OTIS TIPO "H". ............................................................................................................. 203 11.7. SOLTADOR OTIS "SP"....................................................................................................................... 206 11.8. SOLTADOR OTIS TIPO "T"............................................................................................................... 208 11.9. SOLTADOR OTIS TIPO " D". ............................................................................................................ 209 11.10 SOLTADOR OTIS TIPO "X". ............................................................................................................. 211 11.11 SOLTADOR BAKER TIPO “C-1” ...................................................................................................... 213 12.
NIPLES DE ASIENTO....................................................................................................................... 215
12.1. NIPLE DE ASIENTO OTIS TIPO "N" (NO SELECTIVO). ............................................................... 216 12.2. NIPLE DE ASIENTO OTIS TIPO " X " (SELECTIVO).................................................................... 217 12.3. NIPLE DE ASIENTO “OTIS“TIPO “XN“NO SELECTIVO. ............................................................. 218 12.4. NIPLE DE ASIENTO CAMCO TIPO " D " (NO SELECTIVO). ...................................................... 219 12.5. NIPLE DE ASIENTO CAMCO TIPO "A " (NO SELECTIVO). ........................................................ 220 12.6. NIPLE DE ASIENTO CAMCO TIPO " W-1 " (SELECTIVO)........................................................... 221 12.7. NIPLE DE ASIENTO BAKER TIPO “F” (NO SELECTIVO)........................................................... 222 12.8. NIPLE DE ASIENTO OTIS TIPO “R” (SELECTIVO)....................................................................... 222 12.9. NIPLE DE ASIENTO OTIS TIPO “RN” (NO SELECTIVO). ........................................................... 224 13.
TAPONES OBTURADORES............................................................................................................ 225
13.1. MANDRIL............................................................................................................................................ 226 13.2. TAPÓN OTIS TIPO "DD". .................................................................................................................. 226 13.3. TAPON OTIS TIPO "XX". .................................................................................................................. 228 13.4. TAPÓN OTIS “PX” (SELECTIVO). .................................................................................................. 232 13.5. VÁLVULA DE IGUALACIÓN........................................................................................................... 232 13.6. TAPÓN OTIS TIPO "PN". ................................................................................................................... 233 13.7. TAPÓN DE CIRCULACIÓN OTIS TIPO “W”................................................................................... 238 13.8. TAPON OTIS “RX” (SELECTIVO). ................................................................................................... 239 13.9. TAPON CAMCO TIPO " CA " NO SELECTIVO.............................................................................. 240 13.10 TAPÓN CAMCO TIPO "MA" SELECTIVO. ..................................................................................... 247 13.11 TAPÓN BAKER FWG. (NO SELECTIVO)...................................................................................... 248 14.
VÁLVULA DE SEGURIDAD OTIS TIPO "J"............................................................................... 250
14.1. VÁLVULA DE SEGURIDAD OTIS TIPO “J” ................................................................................... 251 14.2. VÁLVULA DE SEGURIDAD CAMCO TIPO "A-3". ........................................................................ 254 14.3. VÁLVULA DE SEGURIDAD OTIS “DK”......................................................................................... 258 15.
VÁLVULA DE RETENCIÓN. .......................................................................................................... 266
15.1. VÁLVULA DE RETENCIÓN CAMCO TIPO “A-1 Y A-2”. ............................................................. 267
15.2. VÁLVULA DE RETENCIÓN BAKER “FB-2”. ................................................................................. 269 16.
CAMISAS. ........................................................................................................................................... 271
16.1. CAMISA............................................................................................................................................... 272 16.2. PARTES PRINCIPALES ..................................................................................................................... 276 16.3. TIPO DE CAMISAS............................................................................................................................. 277 16.4. CAMISA DESLIZABLE MODELO "L". ............................................................................................ 277 16.5. HERRAMIENTA OPERADORA TIPO "D-2".................................................................................... 280 16.6. OPERADORA DE CAMISA TIPO “B”. ............................................................................................. 284 17.
PERFORADORES. ............................................................................................................................ 288
17.1. PERFORADOR MECÁNICO OTIS TIPO "A". .................................................................................. 289 17.2. PERFORADOR DE TUBERÍA " KINLEY"........................................................................................ 293 17.3. FORMA DE ARMAR EL PERFORADOR. ........................................................................................ 295 18.
ANCLA DE COPLES......................................................................................................................... 302
18.1. ANCLA DE COPLES........................................................................................................................... 303 18.2. LOCALIZADOR DE COPLES OTIS TIPO “L“. ................................................................................ 304 18.3. ASIENTO DEL PERFORADOR OTIS TIPO “P”. .............................................................................. 306 18.4. ANCLAS DE COPLES OTIS TIPO “F”. ........................................................................................... 309 18.5. ANCLA DE COPLES (COLLAR STOP). ........................................................................................... 311 19.
HERRAMIENTAS DEFLECTORAS............................................................................................... 313
19.1. HERRAMIENTAS DEFLECTORAS CAMCO “OM-1 Y OM-5”...................................................... 314 19.2. HERRAMIENTA DEFLECTORA CAMCO TIPO “L”. .................................................................... 321 19.3. HERRAMIENTA DEFLECTORA CAMCO TIPO “R”. ................................................................... 322 19.4. CANDADOS PARA VÁLVULAS DE BOLSILLO............................................................................ 324 20.
HERRAMIENTAS DE PESCA......................................................................................................... 326
20.1. HERRAMIENTAS PARA PESCAS DE ALAMBRE. ........................................................................ 327 20.2. LOCALIZADOR DE LÍNEA “BOWEN“............................................................................................ 328 20.3. DIABLO CENTRAL OTIS TIPO “A”. ................................................................................................ 336 20.4. CAJA CIEGA. ...................................................................................................................................... 338 21
FACTORES QUE SE DEBEN CONSIDERAR PARA PLANIFICAR UNA OPERACIÓN ................................................................................................. 340
21.1 FACTORES QUE SE DEBEN CONSIDERAR PARA PLANIFICAR UNA OPERACIÓN. ............................................................................................................................. 341 22
FACTORES CRÍTICOS QUE SE PRESENTAN AL REALIZAR UNA OPERACIÓN. ........................................................................................................................... 342
22.1 FACTORES CRÍTICOS QUE SE PRESENTAN AL REALIZAR UNA OPERACIÓN ............................................................................................................................. 343 23.
OPERACIONES CONCRETAS CON LÍNEA DE ACERO .......................................................... 344
23.1. LIMPIEZA DEL ÁREA DE TRABAJO. ............................................................................................. 345 23.2. REVISIÓN PRELIMINAR DEL ÁRBOL DE VÁLVULAS............................................................... 345 23.3. EQUIPO DE CONTROL DE PRESIÓN.............................................................................................. 346
23.4. OPERACIÓN DEL PREVENTOR. ..................................................................................................... 346 23.5. ARMADO DE LUBRICADORES....................................................................................................... 347 23.6. PREPARACIÓN DE ESTOPERO. ...................................................................................................... 348 23.7. NUDO CON ALAMBRE. .................................................................................................................... 348 23.8. ARMAR APAREJO DE GOLPEO. ..................................................................................................... 349 23.9. OPERACIÓN DE CALIBRACIÓN DE TUBERÍA............................................................................. 356 23.10 OPERACIÒN DEL TAPÓN OBTURADOR OTIS TIPO “XX”. ........................................................ 359 23.11 OPERACIÓN DEL TAPÓN OTIS TIPO “PX” ................................................................................... 361 23.12 OPERACIÓN DEL TAPÓN CAMCO TIPO “CA” ............................................................................. 362 23.13 OPERACIÓN DEL TAPÓN CAMCO “MA”. .................................................................................... 363 23.14 OPERACIÓN DEL TAPÓN OTIS TIPO “DD”................................................................................... 365 23.15 OPERACIÓN DEL TAPÓN OTIS TIPO “PN” ................................................................................... 366 23.16 OPERACIÓN DEL TAPÓN DE CIRCULACIÓN OTIS TIPO “W” .................................................. 367 23.17.OPERACIÓN DE COLOCACIÓN, RECUPERACIÓN Y CALIBRACIÓN DE VÁLVULAS DE SEGURIDAD TIPO “J" Y " A-3". ................................... 368 23.18.OPERACIÓN DE COLOCACIÓN Y RECUPERACIÓN DE VÁLVULA DE SEGURIDAD “DK”................................................................................................... 369 23.19.OPERACIÓN DE COLOCACIÓN Y RECUPERACIÓN DE LA VÁLVULA DE RETENCIÓN (DE PIE) CAMCO TIPO “A” ....................................................................................... 376 23.20.OPERACIÓN DE LA VÁLVULA DE RETENCIÓN (PIE) BAKER TIPO “FB-2” .......................... 377 23.21.OPERACIÓN DEL PERFORADOR MECÁNICO TIPO “A”............................................................ 378 23.22.OPERACIÓN DE APERTURA Y CIERRE DE CAMISA DESLIZABLE. ....................................... 378
1
INTRODUCCIÓN
1
En los pozos petroleros durante las etapas de: Terminación, Reparación y en su vida productiva (llámese Productor, Testigo, Inyector, de Bombeo Neumático, Delimitador, etc.), Línea de Acero realiza actividades de apoyo con el fin de minimizar los altos costos de tiempo-equipo y también el de proporcionar la información recuperada, que coadyuve a evaluar el comportamiento de los pozos en su etapa inicial y durante la explotación del yacimiento.
STSA/
Para el desarrollo de las operaciones con Línea de Acero, se utiliza una Unidad de Línea (ULA) la cual posee un carrete devanador con alambre acerado de uso especial, activado por un sistema hidráulico a través de la fuerza que le imprime un motor diesel, posee un sistema contador que permite medir la longitud de alambre que sale del interior del carrete y que es introducido al pozo, también cuenta con un sistema indicador de peso que nos muestra el comportamiento del peso de las herramientas conforme bajan por el interior del pozo y de la misma manera durante la extracción de estas hacia la superficie.
2
Sobre el árbol de válvulas se instala un equipo de control de presión (ECP) el cual nos permite evitar la exposición de presión, fluidos y gases contenidos en el pozo, permitiendo el introducir en forma segura herramientas y accesorios hacia el interior del pozo o de este hacia el exterior.
En todas las operaciones se utiliza un aparejo de trabajo básico el cual difiere según el tipo de actividad a desarrollar para lo cual esquematizamos los diferentes arreglos utilizados, difiriendo en la cantidad de herramientas utilizadas al esquema mostrado según sea la condición de cada pozo especifico.
Aparejo básico de trabajo
Las actividades que se realizan utilizando equipos de Línea de Acero se clasifican por el tipo de operación en tres grupos: 3
•
Operaciones Mecánicas
•
Toma de Información
•
Muestreo PVT
Toda esta gama de operaciones se hace tomando en cuenta las normas de Seguridad y Ecología.
4
2 .- OBJETIVO.
5
2.1
OBJETIVOS EN LAS OPERACIONES DE LINEA DE ACERO.
El objetivo general es mejorar el servicio que se presta a los departamentos de Perforación, Reparación de pozos, Producción, Yacimientos y en ocasiones al mismo departamento de Servicio a pozos.
Siendo una línea de negocios del departamento de Servicios a Pozos, se efectúan operaciones mecánicas de línea de acero a pozos con equipo y sin equipo, optimizando estos últimos las intervenciones con equipo.
Se pretende mejorar el servicio en dos formas:
Oportuno: Tratando a toda forma evitar tiempos de espera del pozo al equipo de Línea de Acero.
Eficiente: Haciendo las operaciones con la mejor técnica y calidad
Tratando de hacerlo cada día lo más técnicamente posible.
2.2
OPERACIONES MÁS COMUNES EFECTUADAS EN LOS POZOS. Estas operaciones de campo se pueden dividir en dos tipos: operaciones
mecánicas y operaciones de toma de información.
a) Operaciones mecánicas: •
Calibraciones de tuberías de producción.
•
Limpieza de tuberías con varias herramientas. 6
•
Colocación y recuperación de válvulas de pie.
•
Colocación y recuperación de tapones para pruebas de tuberías de producción.
•
Colocación y recuperación de tapones para pruebas para anclar empacadores hidráulicos.
•
Colocación y recuperación de tapones para efectuar operaciones mas seguras en casos de cambios de preventores por árboles de válvulas.
•
Colocación y recuperación de tapones de circulación.
•
Colocación y recuperación de estranguladores de fondo.
•
Colocación y recuperación de obturadores laterales.
•
Colocación y recuperación de separadores de horizonte.
•
Apertura y cierre de camisas deslizables para circular fluidos de control.
•
Perforación de tubería de producción para circular fluidos de control.
•
Colocación y recuperación de válvulas de gas en mandriles excéntricos para bombeo neumático.
•
Inserción de orificios en tuberías de producción para circular gas.
Además de las operaciones antes descritas, existe la de recuperación de herramientas conocidas como operaciones de pesca.
b) Operaciones de Toma de información: •
Calibraciones de tuberías de producción.
•
Registros de presión de fondo a pozo cerrado.
•
Registros de presión de fondo a pozo fluyendo.
•
Registros de temperatura.
•
Registros de producción. 7
•
Toma de muestras de fondo para verificar el contenido.
•
Toma de muestras de fondo para análisis P.V.T.
El desarrollo de esta línea de negocios será enfocado a la aplicación de nuevas tecnologías que le permitan seguir siendo el líder de estos servicios durante la perforación y el mantenimiento de pozos.
8
4 .-TIPOS DE TERMINACIÓN.
12
4.1
TERMINACIONES DE POZOS.
Existen
varios
tipos
de
terminaciones:
sencilla,
doble,
triple
y
terminaciones especiales. Generalmente la zona de número de intervalos del pozo que se van a explotar, son los que determinan el nombre que se le aplica a la terminación.
La terminación sencilla o típica es la que consta de una sola tubería de producción, un empacador anclado arriba del intervalo productor, algunos dispositivos integrados a la tubería como niples de asiento, camisas y su árbol de válvulas. Ver Fig. 4.1
La terminación doble puede ser sencilla con una sola tubería y un solo empacador. Este tipo de terminación ofrece la opción de producir las dos zonas simultáneamente, la zona superior por el espacio anular y la zona inferior por la tubería de producción. Ver Fig. 4.1
La terminación doble selectiva con dos empacadores y una sola tubería de producción. En esta forma pueden fluir los dos intervalos por una sola tubería o en forma alternada obturando un intervalo y permitiendo que fluya el otro. También pueden fluir los dos intervalos por una misma tubería simultáneamente, comunicándolos. Esto se puede lograr mediante los niples instalados en el pozo y los dispositivos de comunicación, dentro de ellos se pueden instalar un obturador lateral para que fluya por T.P. el intervalo inferior o un separador de horizonte para que fluya por la misma el intervalo superior. Ver Fig. 4.1 y 4.2
13
Figura 4.1
14
Figura 4.2
15
5 TIPO DE TUBERIAS DE PRODUCCIÓN.
16
5.1
TIPO DE TUBERIAS DE PRODUCCION. La mayoría de operaciones con Línea de Acero se efectúan dentro de las
tuberías de producción, por lo tanto, es importante el conocimiento de las mismas así como sus dimensiones. Observando la tabla de A.P.I. para tuberías de producción, respecto a su diámetro exterior solo las tuberías de 2 3/8”, 2 7/8”, 3 ½”, 4” y 4 ½” coinciden con su diámetro nominal. En otros casos de otras medidas de tuberías el diámetro nominal no coincide con el diámetro exterior de las mismas siendo el diámetro nominal un valor aproximado al diámetro interior. El diámetro interior es importante como dato, ya sea para efectuar simples operaciones de calibración con el objeto de correr dentro de la tubería algún instrumento, tapón, etc. también para efectuar una perforación o incrustar un inserto estrangulador en la misma.
Se consideran dos tipos de tuberías: estándar y reforzada. La mas utilizada es la estándar y para casos especiales la reforzada. En el caso de una T.P. reforzada de mayor peso, aumenta el espesor de pared y disminuye el diámetro interior, por lo tanto, ya se trata de un caso especial porque se tendrían que utilizar también dispositivos con Línea de acuerdo a la medida interior de la tubería. Los dispositivos son: niples, camisas deslizables, tapones, soltadores pescantes, etc. También se debe de tomar en cuenta el diámetro máximo para calibrar la tubería, este dato esta en la tabla como diámetro interno (Drift). El fabricante de la tubería especifica y garantiza que se pueden utilizar ese valor como diámetro máximo de calibración y se debe tomar en cuenta para en caso extremo introducir un calibrador con limitación a esa medida.
Se observa en la tabla el grado de la tubería es un factor a tomarse en cuenta. Al aumentar el grado aumenta la resistencia de la tubería interior y exteriormente. Como ejemplo si tenemos una tubería de grado J-55 y la comparamos con otra de las mismas dimensiones, la de grado P-105 tendrá aproximadamente el doble de resistencia al colapso, lo que quiere decir que la de mayor grado está construida con acero de mejor calidad. Ver Tabla 5.1 y Fig.5.1 17
Tabla 5.1 TABLA DE TUBERIAS Tubing Size Nom. in. 3
4
1
11
11
4
2
2 1 16
23
27
31
8
8
2
4
41
2
O. D. in. 1.050 1.050 1.050 1.050 1.315 1.315 1.315 1.315 1.660 1.660 1.660 1.660 1.660 1.660 1.900 1.900 1.900 1.900 1.900 1.900 2.063 2.063 2.063 2.063 2.375 2.375 2.375 2.375 2.375 2.375 2.375 2.375 2.375 2.375 2.375 2.375 2.875 2.875 2.875 2.875 2.875 2.875 2.875 2.875 3.500 3.500 3.500 3.500 3.500 3.500 3.500 3.500 3.500 3.500 3.500 3.500 3.500 3.500 3.500 3.500 4.000 4.000 4.000 4.000 4.000 4.000 4.000 4.000 4.500 4.500 4.500 4.500
Nominal Weight T&C T & C Int. NonUpset JT Up. lb/ft lb/ft lb/ft 1.20 1.14 1.20 1.14 1.20 1.14 1.20 1.14 1.80 1.72 1.70 1.80 1.72 1.70 1.80 1.72 1.70 1.80 1.72 1.70 2.10 2.40 2.33 2.30 2.10 2.40 2.33 2.30 2.40 2.33 2.30 2.40 2.33 2.30 2.40 2.90 2.76 2.75 2.40 2.90 2.76 2.75 2.90 2.76 2.75 2.90 2.76 2.75 3.25 3.25 3.25 3.25 4.00 4.60 4.70 4.00 4.60 4.70 4.00 4.60 4.70 5.80 5.95 4.00 4.60 4.70 5.80 5.95 4.60 4.70 5.80 5.95 6.50 6.40 6.50 6.40 6.50 6.40 8.70 8.60 6.50 6.40 8.70 8.60 6.50 6.40 8.70 8.60 7.70 9.30 9.20 10.20 7.70 9.30 9.20 10.20 7.70 9.30 9.20 10.20 12.70 12.95 7.70 9.30 9.20 10.20 12.70 12.95 9.30 9.20 12.70 12.95 9.50 11.00 9.50 11.00 9.50 11.00 9.50 11.00 12.60 12.75 12.60 12.75 12.60 12.75 12.60 12.75
Grad e
Wall Inside ThickDia. ness in. in.
H-40 J-55 C-75 N-80 H-40 J-55 C-75 N-80 H-40 H-40 J-55 J-55 C-75 N-80 H-40 H-40 J-55 J-55 C-75 N-80 H-40 J-55 C-75 N-80 H-40 H-40 J-55 J-55 C-75 C-75 C-75 N-80 N-80 N-80 P-105 P-105 H-40 J-55 C-75 C-75 N-80 N-80 P-105 P-105 H-40 H-40 H-40 J-55 J-55 J-55 C-75 C-75 C-75 C-75 N-80 N-80 N-80 N-80 P-105 P-105 H-40 H-40 J-55 J-55 C-75 C-75 N-80 N-80 H-40 J-55 C-75 N-80
.113 .113 .113 .113 .133 .133 .133 .133 .125 .140 .125 .140 .140 .140 .125 .145 .125 .145 .145 .145 .156 .156 .156 .156 .167 .190 .167 .190 .167 .190 .254 .167 .190 .254 .190 .254 217 .217 .217 .308 .217 .308 .217 .308 . 216 .254 . 289 . 216 . 254 . 289 . 216 . 254 . 289 . 375 . 216 . 254 . 289 . 375 . 254 . 375 . 226 . 262 . 226 . 262 . 226 . 262 . 226 . 262 . 271 . 271 . 271 . 271
.824 .824 .824 .824 1.049 1.049 1.049 1.049 1.410 1.380 1.410 1.380 1.380 1.380 1.650 1.610 1.650 1.610 1.610 1.610 1.751 1.751 1.751 1.751 2.041 1.995 2.041 1.995 2.041 1.995 1.867 2.041 1.995 1.867 1.995 1.867 2.441 2.441 2.441 2.259 2.441 2.259 2.441 2.259 3.068 2.992 2.922 3.068 2.992 2.922 3.068 2.992 2.922 2.750 3.068 2.992 2.922 2.750 2.992 2.750 3.548 3.476 3.548 3.476 3.548 3.476 3.548 3.476 3.958 3.958 3.958 3.958
Threaded and Coupled Coup. Outside Dia. Non- Upset Upset Reg. Spec. Up. in. in. in. .730 1.313 1.660 .730 1.313 1.660 .730 1.313 1.660 .730 1.313 1.660 .955 1.660 1.900 .955 1.660 1.900 .955 1.660 1.900 .955 1.660 1.900
Drift Dia. in.
1.286 2.054
2.200
1.286 2.054 1.286 2.054 1.286 2.054
2.200 2.200 2.200
1.516 2.200
2.500
1.516 2.200 1.516 2.200 1.516 2.200
2.500 2.500 2.500
1.947 1.901 1.947 1.901 1.947 1.901 1.773 1.947 1.901 1.773 1.901 1.773
1.947 1.901 1.947 1.901 1.947 1.901 1.773 1.947 1.901 1.773 1.901 1.773
3.423 3.351 3.423 3.351 3.423 3.351 3.423 3.351 3.833 3.833 3.833 3.833
2.875 2.875 2.873 2.875 2.875 2.875 2.875 2.875 2.875 2.875 2.875 2.875 3.500 3.500 3.500 3.500 3.500 3.500 3.500 3.500 4.250 4.250 4.250 4.250 4.250 4.250 4.250 4.250 4.250 4.250 4.250 4.250 4.250 4.250 4.250 4.250 4.750 4.750 4.750 4.750 5.200 5.200 5.200 5.200
3.063
2.910
3.063
2.910
3.063 3.063
2.910 2.910
3.063 3.063 3.063 3.063 3.668 3.668 3.668 3.668 3.668 3.668 3.668 3.668
2.910 2.910 2.910 2.910 3.460 3.460 3.460 3.460 3.460 3.460 3.460 3.460
4.500
4.180
4.500
4.180
4.500
4.180
4.500
4.180
4.500
4.180
4.500 4.500 4.500
4.180 4.180 4.180
5.000 5.000 5.000 5.000 5.563 5.563 5.563 5.563
Integral Joint Yield Strength Col- Internal Joint Yield lapse Int. T&C T&C Jt. Upset NonDrift Box Resis- Pressure lb. lb. Up. Dia. O. D. tance psi psi lb. in. in. 6.360 13.300 7.530 7.200 8.740 18.290 9.370 10.360 12.250 14.120 11.920 24.940 12.970 15.070 12.710 26.610 7.080 10.960 19.760 15.970 .955 1.550 6.820 9.730 15.060 27.160 21.960 .955 1.550 8.860 .955 1.550 11.590 13.270 20.540 37.040 29.940 .955 1.550 12.270 14.160 21.910 39.510 31.940 22.180 5.270 1.286 1.880 5.220 5.900 15.530 26.740 22.180 1.286 1.880 5.790 30.500 7.250 1.286 1.880 6.790 8.120 21.360 36.770 30.500 1.286 1.880 7.530 1.286 1.880 9.840 11.070 29.120 50.140 41.600 1.286 1.880 10.420 11.810 31.060 53.480 44.370 26.890 4.610 1.516 2.110 4.450 5.340 19.090 31.980 26.890 1.516 2.110 5.290 36.970 6.330 1.516 2.110 5.790 7.350 26.250 43.970 36.970 1.516 2.110 6.870 1.516 2.110 8.990 10.020 35.800 59.960 50.420 1.516 2.110 9.520 10.680 38.180 63.960 53.780 35.690 5.290 1.657 2.325 5.240 49.070 7.280 1.657 2.325 6.820 66.910 9.920 1.657 2.325 8.910 71.370 1.657 2.325 9.440 10.590 4.880 4.920 30.130 5.520 5.600 35.960 52.170 6.340 6.770 41.430 7.180 7.700 49.450 71.730 8.150 9.230 56.500 9.380 10.500 67.430 97.820 12.180 14.040 96.60 126.940 8.660 9.840 60.260 9.940 11.200 71.930 104.340 12.890 14.970 102.990 135.400 13.250 14.700 94.410 136.940 17.190 19.650 135.180 177.710 5.280 52.780 72.480 5.230 7.260 72.580 99.660 6.800 9.910 98.970 135.900 8.900 12.200 14.060 149.360 185.290 9.420 10.570 105.570 144.960 12.920 15.000 159.310 198.710 12.560 13.870 138.560 190.260 17.220 19.690 209.100 260.810 4.320 65.070 4.070 5.080 79.540 103.610 5.050 5.780 92.550 5.680 5.940 89.470 5.290 6.980 109.370 142.460 6.560 7.950 127.250 7.390 8.100 122.010 6.690 8.530 9.520 149.140 194.260 9.660 10.84 173.530 12.200 14.060 230.990 276.120 7.080 8.640 130.140 9.080 10.160 159.090 207.220 10.230 11.560 185.100 12.920 15.000 246.390 294.530 12.110 13.300 208.800 271.970 17.200 19.690 323.390 386.570 3.580 .960 72.000 4.420 4.580 123.070 4.650 5.440 99.010 5.750 6.300 169.220 5.800 7.420 135.010 7.330 8.600 230.750 6120 7.910 144.010 7.780 9.170 246.140 4.220 104.360 144.020 3.930 5.800 143.500 198.030 5.100 7.900 195.680 270.040 6.430 8.430 208.730 288.040 6.810
Fill-Up Volume bbl/ 100 ft .080 .080 .080 .080 .107 .107 .107 .107 .205 .185 .205 .185 .185 .185 . 264 . 252 . 264 . 252 . 252 . 252 . 298 . 298 . 298 . 298 . 429 . 387 . 429 . 387 . 429 . 387 . 338 . 429 . 387 . 338 . 387 . 338 . 517 . 517 . 517 . 496 . 517 . 496 . 517 . 496 . 999 . 869 . 829 . 999 . 869 . 829 . 999 . 869 . 829 . 779 . 999 . 869 . 829 . 779 . 869 . 779 1.222 1.173 1.222 1.173 1.222 1.173 1.222 1.173 1.521 1.521 1.521 1.521
18
Figura 5.1
19
5.2
LOCALIZADOR DE EXTREMO DE T.P.
Se corre en la tubería cuando no se sabe con exactitud la profundidad del extremo de la T.P., su cuerpo es cilíndrico, en el cual una cuña enresortada es retenida por un perno ( eje ) y un perno de corte de 3/16” de bronce que limita el movimiento de la cuña a una posición perpendicular al cuerpo de localizador, se baja con el aparejo normal de línea y al ir bajando la cuña es presionada por el resorte contra la pared de la tubería, al salir de la T.P. El resorte empuja la cuña hasta una posición perpendicular al cuerpo de la herramienta, la cuña es retenida por el perno de corte de 3/16" de bronce. Cuando la herramienta es levantada, la cuña pega en el extremo de la T.P. incrementándose la tensión en el indicador de peso, indicando que a esa profundidad esta el extremo de la T.P.
Con movimientos del aparejo hacia arriba se rompe el perno de corte de 3 /16" de bronce, logrando una rotación adicional de la cuña, que al dar la vuelta entra en una ranura del cuerpo cilíndrico, quedando inoperante y se procede a recuperar el aparejo hasta la superficie. Ver Fig. 5.2 y Tabla 5.2
20
Figura 5.2
Tabla 5.2
Localizador extremo de T.P. Diámetro Máximo
Cuello de pesca
Medida de cuerda
Longitud
2" - 2 1/2"
1.750"
15/16" - 10
11.437"
3"
2.500"
15/16" - 10
11.437"
4"
3.750"
1 9/16" - 10
14.812"
21
6. EQUIPO DE CONTROL DE PRESIÓN.
22
6.1. ESTOPERO
El estopero se emplea para sellar la parte superior del lubricador, nos permite el paso de la línea,
sellando por medio de unos empaques de hule
perforados, los cuales se pueden comprimir para cortar cualquier fuga de fluido o gas del pozo al exterior.
Entre el cuerpo del estopero y la horquilla que sujeta la polea hay tres baleros axiales para que la horquilla gire libremente.
Al recuperar el aparejo, es necesario aflojar un poco los hules para quitar fricción sobre la línea, que ocasiona que la línea se cristalice y se pueda quedar un aparejo y línea de pescado.
El conjunto de hules es oprimido entre el cilindro inferior y el superior por un tornillo regulador el cual esta taladrado y terminado en su parte superior en forma cónica y sirve para alojar una porción de aceite que lubrica el alambre durante la acción de bajada del instrumento, la presión que se ejerce con el tornillo regulador sobre los hules es proporcional a la presión del pozo.
Para un pozo con presión elevada se tendrán que apretar más los hules, con lo cual se aumenta la fricción sobre la línea, para vencer la fricción se tendrá que hacer uso de más peso en el aparejo de trabajo.
Al recuperar el aparejo de trabajo es necesario aflojar un poco el tornillo regulador para evitar la fricción.
El estopero se adapta al lubricador con una unión rápida y su sello es con un empaque anular "o'ring". Tiene una polea en la parte superior por donde se desliza la línea al bajar o subir un aparejo en el pozo, cuenta con dos baleros axiales, para que gire libremente la horquilla que sujeta la polea. Ver Fig. 6.1
23
1.- Tuerca 2.- Cuerpo 3.- Baleros axiales 4.- Cilindro inferior 5.- Empaques de hule 6.- Cilindro superior 7.- Tornillo regulador 8.- Grasera
9.- Baleros para la polea 10.- Polea 11.- Rondanas de presión 12.- Tuerca 13.- Perno 14.- Canal de la polea 15.- Tornillo opresor (Allen) 16.- Tuerca del balero
Figura 6.1
24
6.2. ESTOPERO OTIS TIPO “D”.
Su sello se hace por medio de un tapón de hule tipo pistón, sella automáticamente, cuando los empaques superiores no sellan la presión o se rompe la línea, cuenta con una válvula de relevo que al haber una diferencial de presión, el hule en forma de pistón se mueve hacia arriba y sella contra el cilindro inferior, que esta atornillado al cuerpo del estopero, permitiendo este sello cambiar los hules superiores en plena operación, cuando se han gastado demasiado o por el exceso de presión del yacimiento los bota. Ver Fig. 6.2
Forma de realizarlo:
a) Purgar la presión en la parte superior (sección de empaques) por medio de la válvula de relevo manteniéndola abierta. b) Una vez que no exista presión, quitar el tornillo regulador y el cilindro superior. c) Extraer los hules con la ayuda de un alambre o un tirabuzón, cortarlos lateralmente para sacarlos del alambre. d) Cortar lateralmente hules nuevos, colocándolos en el alambre e introducirlos con un poco de grasa, se facilita colocarlos dentro del estopero. e) Colocar el cilindro superior y el tornillo regulador, apretar los hules a una presión equivalente a la anterior, cierre la válvula de relevo y continuar con la operación.
La polea acanalada tiene un diámetro de 10” y esta diseñada para trabajar con líneas de acero sin causar fatigas ni roturas, está soportada por baleros reforzados los cuales pueden ser lubricados a través de la grasera.
25
Figura 6.2
26
6.3. ESTOPERO BOWEN.
Su construcción es parecida a la del preventor Otis tipo D. Algunos estoperos Bowen también incluyen en su diseño, un pistón o émbolo de sello en la parte inferior, para el caso especial que se tenga una fuga incontrolable en los hules. Si se presenta este caso, se pueden cambiar hules en plena operación. Los nuevos hules se instalarán cortados lateralmente (ver figura 6.3).
Los hules son instalados entre dos cilindros de bronce, el inferior es fijo y el superior es controlado por la tuerca de ajuste. Estos cilindros (guías) se deben revisar ya que se gastan por el paso del alambre y deben ser cambiados cuando se encuentran muy amplios en su interior. El paso del alambre ocasiona un desgaste normal cuando se lubrica. Un desgaste anormal de los cilindros es provocado por el mal estado de los valeros que soportan la polea.
El desgaste de los valeros tiende a descentrar a la polea. También esto lo puede ocasionar el desgaste en los baleros del soporte de la polea.
Los empaques de hule cilíndricos son del mismo diámetro para todos los estoperos. El largo puede variar según el fabricante. Las medidas más usuales son de ½" de diámetro exterior por 5/8" de longitud.
El material de los empaques cilíndricos de uso general es de hule Neopreno. Se utilizan empaques especiales de Vitón para ambientes de gas. Para casos especiales en que se requiera menor fricción se recomienda empaques de Poliuretano. Mientras se pueda lubricar el alambre, los hules del estopero tendrán mayor duración.
27
Figura 6.3
28
6.4. OPRESOR DE HULES HIDRÁULICO OTIS D. Está diseñado para adaptarse sobre el estopero Otis “D”, para eliminar la necesidad de subirse al lubricador y operar el tornillo que controla el apriete de los hules. Permite un modo seguro y conveniente de ajuste por medio de una bomba hidráulica manual y a través de una manguera armada entre la bomba y el opresor. Debido a que se puede operar a distancia (desde el piso) también ayuda a prevenir accidentes. Ver Fig. 6.4
El opresor de hules hidráulico está diseñado para instalarse fácilmente quitando el tornillo regulador de hules 8 y la tuerca retén 11, y armando el conjunto directamente sobre el estopero Otis tipo “D”.
La unidad opresora de hules es un cuerpo cilíndrico dentro del cual se encuentra un pistón que es forzado hacia abaja contra un resorte cuando una presión actúa en la parte superior. Esta acción es transmitida directamente al cilindro superior 12 que oprime los hules sobre el alambre y evitando fugas de fluido.
Cuando se logra el ajuste exacto sobre los empaques de hules cilíndricos, el alambre se deslizará libremente. También en este caso, el alambre se deberá lubricar cuando está en movimiento hacia el pozo.
La presión aplicada con la bomba manual deberá mantenerse durante el tiempo de la operación. Si la presión hidráulica sobre los hules fuera demasiada, se podrá bajar un poco purgando con la válvula de la bomba manual. El resorte 10 del opresor, ayuda a que el pistón regrese hacia arriba y con esto se afloja la presión sobre los hules.
Existe otro opresor de hules hidráulico de otra marca que funciona en forma similar, es más pequeño que el descrito y presenta lo siguiente:
29
Ventajas: •
Es de menor volumen.
•
Es de menor costo.
•
Se instala mas fácilmente, solamente quitando el tornillo opresor de hules del estopero 8 por lo que no es necesario desarmar más piezas.
•
Se opera igualmente a distancia con una bomba hidráulica manual.
Desventajas: •
Tiene un resorte muy ligero en el pistón, por lo que no regresa fácilmente cuando deja de actuar la presión de la bomba hidráulica.
•
Es más difícil de regular.
Figura 6.4
30
6.5. LUBRICADORES.
Los lubricadores son simplemente una serie de longitudes de tubos interconectados, el propósito de estos es proporcionar un espacio para que la herramienta pueda ser contenida bajo presión, cuando se abre y se cierra el pozo. La longitud del lubricador es calculada para que esta sea tan larga como la sarta de herramientas más cualquier peso adicional, necesarios para realizar la operación. El diámetro interno del lubricador debe ser de 0.15” a 0.25” mayor que el diámetro externo de la herramienta más grande corrida. Los tubos del lubricador pueden ser suministrados en longitudes de 4,5,8 y 10 pies. Cada tubo del lubricador viene suministrado con uniones rápidas para alta presión. Las uniones rápidas también pueden ser enroscadas al tubo, o ser parte integral del cuerpo del lubricador. Algunos lubricadores tienen orificios para permitir que se anexen mangueras de drenaje y medidores de presión.
Se recomienda la utilización de lubricadores integrales en vez de los tipos con roscas o soldados para eliminar sellos innecesarios o posibles fallas o fugas en el equipo de control de presión. Los sellos son fabricados con elastómeros de diversos compuestos, dependiendo de la temperatura de operación y de los fluidos del pozo. Sellos especiales deben ser utilizados para las condiciones hostiles como presencia de H2S y CO2.
6.6. LUBRICADOR TIPO “A”.
Se conecta por medio de una unión "yale" y se sella manualmente y su sello es un empaque anular o'ring, se pueden usar uno o mas tramos de lubricador, siendo el inferior el que cuenta con una válvula de purga, para bajar la
31
presión en el o los lubricadores una vez terminada la operación, en la válvula de purga colocamos un manómetro para medir la presión del pozo, las uniones son roscadas a los extremos del lubricador. Ver Fig. 6.5
Cada sección de lubricador es acoplada por medio de uniones rápidas, las cuales están diseñadas para apretarse manualmente, sellado interiormente por un empaque, anular o´ring.
Actualmente los lubricadores son con uniones soldadas o de una sola pieza. El número de lubricadores será de acuerdo a la longitud del aparejo.
32
Figura 6.5A
33
Figura 6.6
34
6.7.
LUBRICADOR TIPO “W”.
Es de las mismas características del anterior. Sus uniones son OTIS y están soldadas a los extremos del lubricador y su rango de trabajo es de 10,000 lbs/pulg2, su sello es por un empaque anular o'ring. Ver Fig. 6.7
Figura 6.7
35
6.8. LUBRICADORES OTIS TIPO “A” Y “RF”. Mantenimiento.
Al mantenimiento de los tubos lubricadores, en algunos casos no se les presta mayor importancia por la sencillez de su diseño, pero es conveniente tomar en cuenta lo siguiente: Ver Fig. 6.7 •
Antes de cada operación o de cada prueba, revisar los sellos (O'Rings) de las uniones rápidas.
•
A los lubricadores que se usan en la parte inferior del aparejo, revisarles su válvula de purga. Cuando sea necesario cambiar la válvula por una nueva, tener presente la colocación correcta de la misma, la flecha marcada en su cuerpo de apuntar hacia afuera del lubricador en sentido del fluido que se purga. La válvula debe ser del tipo de aguja y de un rango de presión igual al lubricador.
•
Hay otro aspecto que algunas veces se pasa por alto y se refiere a un desgaste interno en el lubricador. Después de mucho tiempo de uso de los lubricadores, se presenta un desgaste interno, que algunas veces aparece como pequeñas ranuras, esto se debe a cierta erosión causada por el paso del alambre sobre todo cuando no hay lubricación; esto puede afectar a la parte inferior del tubo o a la unión rápida, por lo que también se debe revisar y estimar si es muy ligero el desgaste, o amerita tomar medida como cambiar la parte dañada. Un desgaste por pequeño que sea debilita la pieza expuesta y ya no soporta la presión para la que fue diseñada.
36
Figura 6.7a
37
6.9. CÁMARA DE LÍQUIDOS.
Es un pequeño inyector de líquido y su propósito es limpiar, proteger y lubricar el alambre sin llegar a sellarlo completamente como si fuera un estopero.
Se instala por medio de uniones rápidas entre el estopero y el lubricador.
Su construcción se basa en el principio de un estopero, con la diferencia de que sus empaques no son de hule; son de un material mas suave (como fieltro) para efectuar solo una limpieza. Los empaques se ajustan ligeramente por medio del cilindro inferior 14 y esto se hace antes de instalar la cámara sobre el lubricador estando el alambre de por medio. Ver Fig. 6.8
Aplicaciones y Ventajas •
Limpiar y lubricar el alambre cuando sale del pozo.
•
Aplicar inhibidor al alambre en caso especial que exista H2S en el pozo. Esto se podrá hacer tanto de entrada del alambre como de salida.
•
Aplicar alcohol, etileno glicol o fluido similar para deshacer hidratos que se forman al purgar el lubricador.
•
Aplicación especial de lubricante o inhibidor en pozos que produzcan solo gas, con esto se evita mayor fricción y desgaste en los hules del estopero.
•
Al reducir la fricción en los hules disminuye notablemente el calentamiento sobre el alambre al recuperarlo del pozo. El calentamiento en exceso afecta las propiedades del acero con que están construidos los alambres para línea.
38
Figura 6.8
Adaptadores del Cabezal del pozo.
Para conectar el equipo de control de presión al pozo a un cabezal del pozo, se usa una brida (flange) conectada a la brida superior del cabezal (ver figura 6.8ª).
39
Bridas Adaptadoras.
Este método preferido y más seguro de conectarse al cabezal. Esta conexión debe soportar el peso de toda la herramienta de control de presión, la cual está sujeta a esfuerzos laterales, que pueden imponer un esfuerzo de flexión considerable al adaptador del cabezal. Ver Figs. 6.11, 6.12, 6.13, 6.14
Los adaptadores de brida se usan para trabajar a través de tubería, de 21/2" D.I. hasta 13-5/8" para adaptarse a los preventores del pozo. Ver Fig. 6.9
La información necesaria para identificar un adaptador de brida en particular, sería:
a) El tamaño nominal, el régimen de presión y el número del anillo. b) La conexión superior, la cuál puede ser una unión rápida o una conexión cuerda.
En general, las bridas tipo 6B API son para presiones de trabajo de 2000 a 5000 lbs/plg2 y las bridas tipo 6BX son para 5000 hasta 20000 lbs/plg2.
Las bridas 6B requieren de empaques de anillo tipo R ó RX y las bridas 6BX requieren de empaques de anillo BX. Ver Fig. 6.10
A continuación se describen algunas bridas y su número de parte:
# Parte
Descripción
Uso
41599
Brida adaptadora 2-9/16", 10 kpsi, #BX-153
General
51448
Brida adaptadora 3-1/16", 10 kpsi, #BX-154
General
S/N
Brida adaptadora 3-1/16", 5 kpsi, #R-35
General
51768
Brida adaptadora 2-9/16", 10 kpsi, #BX-153
H2S
51769
Brida adaptadora 3-1/16", 10 kpsi, #BX-154
H2S
40
UNION RAPIDA CON TAPON DE CABEZAL UNION RAPIDA CON TAPON DE CABEZAL
Figura 6.8a.
41
figura 6.9
TABLA DE UNIONES DE ACOPLAMIENTO RÁPIDO UNION DIAMETRO CUERDA MARCA INTERIOR ACME OTIS OTIS OTIS OTIS OTIS OTIS BOWEN BOWEN
2" 2 1/2" 2 7/8" 3" 4" 4"
5" - 4 5" - 4 5" - 4 5" - 4 6 1/2" - 4 6 1/2" - 4 4 3/4" - 4 5 1/2" - 4
O´'RING OTRA DIAMETRO MARCA PIÑON
O'RING OTIS 91Q1338-H 91Q1338-H 91Q1338-H 91Q1236-H 91Q1348-H 91Q1349-H
2-236
2-340 2-345
3 1/2" 3 1/2" 3 1/2" 3 1/2" 4 3/4" 4 7/8" 3 3/4" 4 3/8"
DIMENSIONES DE O'RING 7/32" - 3 1/8" - 3 1/2" 7/32" - 3 1/8" - 3 1/2" 7/32" - 3 1/8" - 3 1/2" 9/64" - 3 1/4" - 3 1/2" 7/32" - 4 3/8" - 4 3/4" 7/32" - 4 1/2" - 4 7/8" 7/32" - 3 3/8" - 3 3/4" 7/32" - 4" - 4 3/8"
BRIDA Y FORMA DE ANILLOS
Figura 6.10
42
BOTELLA ADAPATADORA
Figura 6.11
43
BRIDA ADAPTADORA
Figura 6.12
44
ÁRBOL DE VÁLVULAS
Figura 6.13
45
BRIDA SECCIONADA CON ROSCA INTERIOR 8 HRR.
Figura 6.14
Procedimiento de Conexión de la Brida.
1. Limpie e inspeccione los canales para el anillo. 2. Engrase ligeramente el canal. No lo llene de grasa. 3. Inspeccione que el empaque sellador no tenga muescas (ó ralladuras). 4. Instale la brida con el aro empaque en el canal. 5. Asegúrese que el espacio entre las bridas es parejo alrededor conforme se aprietan los tornillos. Apriete los tornillos alternamente en los extremos opuestos de la brida para juntar uniformemente las bridas. 6. Use TODOS los tornillos.
46
ESPECIFICACIONES DE BRIDAS CON ANILLO DE SELLO A.P.I A
B
C
D
DIÁMETRO DE ANILLO Y RANURA
DIÁMETRO CIRCULO DE BIRLOS
DIÁMETRO EXTERIOR DE BRIDA
ESPESOR MINIMO DE BRIDA
MEDIDA NOMINA L T.P.
MEDIDA NOMINAL DE BRIDA
DIÁMETRO INTERIOR DE BRIDA
2 3/8” 2 7/8“ 3 1/2” 4 1/2”
2 1/16” 2 9/16” 3 1/8” 4 1/16”
2.060” 2.550” 3.120” 4.060”
3 3/4” 4 1/4” 5 3/8” 6 3/8”
2 3/8”
2 1/16”
2.060”
2.897”
2 7/8“ 3 1/2” 4 ½”
2 9/16” 3 1/8” 4 1/16”
2.550” 3.060” 4.060”
3.492” 4.079” 5.232”
2 3/8” 2 7/8“ 3 1/2” 4 1/2”
2 1/16” 2 9/16” 3 1/8” 4 1/16”
2.060” 2.550” 3.060” 4.060”
2.897” 3.492” 4.079” 5.232”
BIRLOS CANTIDAD
MEDIDA
LARGO
NUMERO DE ANILLO A.P.I
TIPOS 6B PRESION DE TRABAJO 5000 LBS/PULG² 6 1/2” 8 ½” 1 13/16” 7 1/2·” 9 5/8” 1 15/16” 8 10 1/2” 2 3/16” 9 1/2” 12 1/4” 2 7/16”
8 8 8 8
7/8” 1” 1 1/8” 1 1/4”
6” 6 1/2” 7 1/4” 8“
R-24 R-27 R-35 R-39
TIPO 6BX PRESION DE TRABAJO 10,000 LBS/PULG² 6 1/4” 7 7/8” 1 47/64”
8
3/4”
5 ¼”
BX-152
8 8 8
7/8” 1 1 1/8”
6” 6 3/4” 8”
BX-153 BX-154 BX-155
8 8 8 8
7/8” 1” 1 1/8” 1 3/8”
6” 6 3/4” 7 1/2” 9 1/4”
BX-152 BX-153 BX-154 BX-155
7 1/4” 8 1/2” 10 3/16”
9 1/8” 10 5/8” 12 7/16”
2 1/64” 2 19/64” 2 49/64”
TIPO 6BX PRESION DE TRABAJO 15,000 LBS/PULG² 6 7/8” 8 3/4” 2” 7 7/8” 10” 2 1/4” 9 1/16” 11 5/16” 2 17/32” 11 7/16” 14 3/16” 3 3/32”
ESPECIFICACIONES Y CARACTERISTICAS DE LAS BRIDAS EMPLEADAS
MEDIDA NOMINAL T.P. 2 3/8” 2 3/8” 2 3/8” 2 3/8” 2 7/8” 2 7/8” 2 7/8” 2 7/8” 3 1/2” 3 1/2” 3 1/2” 3 1/2” 4 1/2” 4 1/2” 4 1/2” 4 1/2”
DIAMETRO NOMINAL DE BRIDA 2 1/6” 2 1/6” 2 1/6” 2 1/6” 2 1/2” 2 1/2” 2 9/16” 2 9/16” 3 1/8” 3 1/8” 3 1/8” 3 1/16” 3 1/16” 4 1/16” 4 1/16” 4 1/16”
DIAMETRO INTERIOR DE BRIDA 2 1/6” 2 1/6” 2 1/6” 2 1/6” 2 9/16” 2 9/16” 2 9/16” 2 9/16” 3 1/8” 3 1/8” 3 1/8” 3 1/16” 3 1/16” 4 1/16” 4 1/16” 4 1/16”
TIPO DE ANILLO A.P.I. R-23 R-24 R-24 BX-152 R-26 R-27 BX-153 BX-153 R-31 R-31 R-35 BX-154 BX-154 R-39 BX-155 BX-155
RANGO DE PRESION LBS/PLG² 2000 3000 5000 10000 2000 5000 10000 15000 2000 3000 5000 10000 15000 5000 10000 15000
BIRLOS
DIAMETRO DEL BIRLO
DIAMETRO DEL ORIFICIO
LARGO DEL BIRLO
TUERCA EXAGONAL
8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8
5/8” 7/8” 7/8” 3/4” 3/4” 1” 7/8” 1” 3/4” 7/8” 1 1/8” 1” 1 1/8” 1 1/4” 1 1/8” 1 3/8”
3/4” 1” 1” 7/8” 7/8” 1 1/8” 1” 1 1/8” 7/8” 1” 1 1/4” 1 1/8” 1 1/4” 1 5/8” 1 1/4” 1 1/22
4 3/4” 6” 6 1/4” 5 1/2” 5 1/4” 7” 6 1/4” 7” 5 1/2” 6 1/4” 7 3/4” 7 1/4 7 1/2” 6 3/8” 8” 9 1/4”
1 1/16" 1 1/16" 1 1/16" 1 1/4” 1 1/4” 1 5/8” 1 7/8” 1 5/8” 1 1/4” 1 1/16” 1 13/16” 1 5/8” 1 13/16” 1 13/16”
47
BRIDAS CON MEDIA UNIÓN RAPIDA INTEGRADA MEDIDA NOMINAL T.P.
MEDIDA NOMINAL DE BRIDA
DIAMETRO INTERIOR DE BRIDA
UNIÓN RAPIDA CUERDA ACME
DIAMETRO DE SELLO
ANILLO A.P.I No.
No. BRIDA OTIS
2 3/8” 2 7/8” 3 1/2” 4 1/2”
PRESIÓN DE TRABAJO 5000 lbs/plg². SERVICIO ESTANDAR 2 1/16” 1.66” 5”-4 3.500” R-24 2 9/16” 2.560” 5”-4 3.500 R-27 3 1/8” 3.060” 5”-4 3.500 R-35 4 1/6” 4.250” 6 1/2”-4 4.750” R-39
2 3/8” 2 7/8” 3 1/2” 3 1/2” 4 1/2”
PRESIÓN DE TRABAJO 10000 lbs/plg². SERVICIO ESTANDAR 2 1/16” 2.060” 5”-4 3.500” BX-152 2 9/16” 2.560” 5”-4 3.500” BX-153 3 1/16” 3.060” 5”-4 3.500” BX-154 3 1/16” 3.130” 6 1/2”-4 4.750” BX-154 4 1/16” 4.060” 6 1/2”-4 4.750” BX-155
46A 973 46W792 46W680 46A668 46A417
2 7/8” 3 1/2” 3 1/2”
PRESIÓN DE TRABAJO 15000 lbs/plg². SERVICIO ESTANDAR 2 9/16” 2.560” 5”-4 3.500” BX-153 3 1/16” 2.620 5”-4 3.500” BX-154 3 1/16” 3.060” 6 1/2”-4 4.750” BX-154
46F473 46F505 46A416
46A1038 46A977 46A903
48
MEDIDA NOMINAL T.P.
MEDIDA NOMINAL DE BRIDA
DIAMETRO INTERIOR DE BRIDA
UNIÓN RAPIDA CUERDA ACME
DIAMETRO DE SELLO
ANILLO A.P.I No.
No. BRIDA OTIS
3 1/2” 4 1/2”
PRESIÓN DE TRABAJO 5000 lbs/plg². SERVICIO H2S 3 1/8” 3.060” 5 3/4”-4 4.000” R-35 4 1/16” 4.060” 8 3/8”-4 5.250 RX-39
46A955 46F498
2 3/8” 2 7/8” 3 1/2” 4 1/2”
PRESIÓN DE TRABAJO 10000 lbs/plg². SERVICIO H2S 2 1/16” 2.060” 6 1/4”-4 4.000” BX-152 2 9/16” 2.560” 6 1/4”-4 4.000” BX-153 3 1/16” 3.060” 6 1/4”-4 4.000” BX-154 4 1/16” 4.060” 7 1/2”-4 5.500” BX-155
46F514 46F513 46F519 46W439
2 3/8” 2 7/8” 3 1/2” 4 1/2”
PRESIÓN DE TRABAJO 15000 lbs/plg². SERVICIO H2S 2 1/16” 2.060” 6 1/4”-4 4.000” BX-153 2 9/16” 2.560” 6 1/4”-4 4.000” BX-154 3 1/16” 3.060” 7 1/2”-4 5.500” BX-154 4 1/16” 4.060” 9 1/2”-4 6.250” BX-155
46F510 46F485 46F1094 46A961
49
Roscas y sellos a prueba de presión.
El equipo de control de presión requiere, obviamente de conexiones resistentes a la presión. Una manera de lograr esto es usando conexiones con rosca con un sello de metal-metal. Otro método es usar un sello u "O" ring. Un tercer método es usar una conexión con brida y cuarto método es usar un sello de grasa como se hace en el HGT. Cada uno de estos métodos es usado en el WHEA.
Sello Metal – Metal con Rosca.
La figura 6.15 muestra una conexión a tope donde el sello se hace en el borde de la conexión del piñón. Se requiere de un torque grande para hacer el sello. Este método no es muy satisfactorio pues cualquier imperfección en la superficie del borde puede ocasionar una junta con fugas especialmente si no se le aplicó suficiente torque.
La figura 6.15 muestra un método alterno. Las roscas del piñón y la caja son ahusadas. Cuando se enroscan las mismas cuerdas hacen el sello. Este tiene la ventaja sobre el método anterior de tener un área más grande de sellado y por lo tanto menor probabilidad de fugar, aún si una cuerda se daña. Como una precaución adicional, las cuerdas se cubren con cinta teflón o con una grasa gruesa. Este método también requiere de un torque grande para hacer la unión. Las roscas ahusadas se usan en la tubería de perforación y conexiones de casings. También se usan para unir las piezas del Manifold del BOP. En este caso se emplean roscas de ½" y las conexiones no están diseñadas para abrirse con frecuencia. La figura muestra las cuerdas ACME que se usan en la mayoría de las conexiones rápidas y cuando se combina con un sello de tipo "O" ring hacen una conexión robusta de larga vida que puede ser fácilmente conectada y desconectada.
50
Conexión a Tope.
Conexión con Rosca Ahusada.
Conexión ACME. Figura 6.15
51
6.10. SELLOS "O" RING.
6.10.1. Sellos con "O" ring externos.
Este tipo de sellos se usan en las uniones del equipo de grasa. El "O"ring se sienta en la superficie de una mitad de la junta. La fuerza necesaria para mantener las 2 mitades de la unión juntas se provee por medio de una tuerca. La unión necesita ser hecha bastante fuerte para mantener el sello del "O"ring, pero no requiere de tanto torque como el caso del sello metal – metal. Ver Fig. 6.16
Figura 6.16
6.10.2. Sello con "O"ring interno.
Este tipo de sello, mostrado en las figuras tienen la ventaja que la conexión no necesita ser apretada fuertemente. Se usan en situaciones donde el movimiento relativo entre 2 componentes es necesario, p. Ej. Entre el pistón de los arietes y el cuerpo del BOP. También se emplea en conexiones que requieren de
52
un acoplamiento fácil tales como las uniones rápidas usadas en la mayoría de los componentes WHE (lubricadores, Bop's, etc.) Ver fig. 6.17
Figura 6.17
Problemas con los Sellos tipo "O"ring.
El problema con que nos encontramos en el campo es el de mantener los "O"ring y las superficies de sellado libre de suciedad, la misma naturaleza del equipo WHE, con su mecanismo de sello de grasa, significa que todo estará invariablemente cubierto por una capa de grasa. Partículas de mugre, arena, etc. pueden ser atrapadas fácilmente por la grasa evitando un sello efectivo y dañando
53
a los "O"ring. Todos los "O"ring deberán ser limpiados antes de hacer la unión. Una capa delgada de grasa es útil para ayudar a mantener el sello. Un problema mayor es el daño o corrosión de las superficies de sellado. Estas necesitan ser lisas para cumplir con su función. Si están rayadas o muy oxidadas, no se puede lograr el sello. Por esto, es importante remover todos los O'ring en el chequeo e inspeccionar los asientos. Los O'ring expuestos a ambientes corrosivos p. Ej. Lodo de perforación, deben ser quitadas con frecuencia para limpiar sus asientos. Una capa delgada de grasa ayudará a prevenir que los elementos corrosivos entren en contacto con el asiento.
Sistema de tres anillos.
Los sellos con O'ring proveen de un método de hacer una conexión rápida y resistente a la presión. Sin embargo, existen limitaciones a las condiciones en las cuales el O'ring puede mantener el sello. Ver Fig. 6.18 y 6.19
Los lubricadores antiguos WHE-A usan una conexión del tipo mostrado en la figura. Estas conexiones son utilizadas continuamente. Además, los lubricadores
frecuentemente
tienen
que
conectarse
cuando
no
están
perfectamente alineados. Para lograr hacer las conexiones con facilidad la diferencia entre el D. E. Del piñón y el D. I. De la caja es relativamente grande. Esto significa que el anillo sello, deberá extenderse bastante sobre su asiento.
Cuando se inserta el piñón en la caja, los O´ring se deforman especialmente si los lubricadores no están bien alineados. Los O'ring se deforman también cuando el sistema es presurizado. Una deformación moderada ocurre a bajas presiones y una deformación severa ocurre a altas presiones.
El esfuerzo mecánico constante impuesto al O'ring ya sea durante la conexión o bajo presión, puede debilitar al O'ring, particularmente es el anillo el
54
que está en contacto con un ambiente corrosivo (lodo de perforación, gas, etc.). En casos severos el O'ring no sellará y puede romperse bajo presiones muy altas. DEFORMACION SEVERA
Figura 6.18
Para solucionar este problema, se desarrolló un sistema de 3 anillos y se usa extensivamente en el equipo Bowen. Los 3 anillos son: El o'ring, el anillo protector del sello y el aro anti-extrusión como se muestra en la figura.
SOLUCION A LA DEFORMACION
Figura 6.19
El aro anti-extrusión está hecho de acero o un material plástico duro y biselado por un lado. El lado biselado está opuesto al O'ring quedando empujado hacia atrás debido a la presión que actúa sobre el O'ring, el aro anti-extrusión es forzado a expandirse y el lado biselado se desliza ha arriba ajustándose al eje biselado del asiento. El aro anti-extrusión y el anillo seccionado y sus 2 extremos se traslapan. Ver Fig. 6.20
55
O-ring se mueve hacia Abajo bajo presión
Oring O ringSello Anillo protector
protector del Oring
Anillo protector del sello deforma ligeramente Por expansión
Anillo dividido con Bordes en pendiente
Sistema de tres anillos
Anillo dividido abre y desliza hacia asiento de borde en pendiente
Sistema de tres anillos Sellado contra presión
Figura 6.20
El anillo protector del sello está hecho de una sustancia de hule duro. Se usa para proteger al O'ring de un posible daño debido a la expansión y contracción del aro anti-extrusión. Finalmente el propio O'ring es el que hace el sello contra la presión.
Bowen usa el sistema de 3 anillos en su equipo de 5000 psi. Hydrolex usa este sistema sólo en su equipo de 15,000 psi. Bowen rediseñó el sistema de anillos usado en el BOP, eliminando el aro anti-extrusión de acero el cual causaba daño a las superficies de sellado cuando se instalaban mal.
56
6.11. PREVENTORES.
Este dispositivo forma parte del equipo superficial y se instala por medio de uniones rápidas entre el lubricador y el árbol de válvulas.
Propósitos: •
Aislar la presión del pozo con respecto al lubricador sin cortar el alambre, sin necesidad de cerrar la válvula maestra del pozo.
•
Permite armar herramientas (caja ciega o diablo) para cortar Línea de alambre sobre la cabeza de un aparejo.
•
Permite deslizar el alambre a través de los hules (de los rams) en caso necesario en operaciones de pesca de alambre.
•
Al operarse el preventor cerrado obtura completamente su diámetro interior debido a que sus mordazas (rams), son de una construcción de metal con hule, las partes de hule son las que se ponen en contacto con el alambre.
Descripción: •
Se puede usar una fuerza mecánica o hidráulica para cerrar las mordazas (rams) contra el alambre, y también para abrirlas.
•
Para las líneas de 0.082", 0.092", 0.105", 0.108" se usan (rams) con sellos interiores parejos sin ranuras los cuales pueden sellar la presión con o sin alambre de por medio.
•
Para uso con cable de acero de 3/16", ¼" de diámetro o cables armados con conductores de mayor diámetro, se usan sellos interiores con una ranura en forma de canal de la medida del cable.
•
Los preventores para alambre son de construcción ligera en comparación con otros preventores.
57
•
Se pueden obtener en medidas desde 2 ½" hasta 6 3/8" de diámetro nominal, el cual es prácticamente el diámetro interior.
•
Se pueden obtener para presiones de trabajo de
5000, 10000 y 15000
lbs./pulg.2. Para servicio estándar y para H2S. •
Se pueden obtener sencillos con un solo juego de mordazas (rams) o doble.
Instalación Correcta •
Todos los preventores solo sellan las presión en un solo sentido debido a su construcción especial de los rams, por lo que, se debe tener precaución en el caso especial cuando se instalan uniones rápidas roscadas a un preventor nuevo.
•
Preventor sencillo, instalado normalmente entre el árbol de válvulas y el lubricador.
•
Preventor doble, se pueden instalar con doble juego de rams para alambre. En caso de trabajar en forma alternada con alambre y con cable, el juego de rams para alambre se instala en la parte superior y en la parte inferior el juego de rams para cable.
•
Preventor múltiple, como se mencionó es una instalación especial en pozos que tienen alta presión de gas. En este caso se puede utilizar un preventor doble y un preventor sencillo. El preventor inferior (sencillo) se instala invertido para que soporte la presión de arriba hacia abajo. Este tipo de instalación especial se utiliza cuando se trabaja con cable con el objeto de poder inyectar grasa entre los dos preventores inferiores.
58
6.12. PREVENTOR MANUAL.
Preventor sencillo se opera por medio de dos barras para abrir o cerrar las mordazas, cuenta con una válvula igualadora, para equilibrar la presión, entre el pozo y el lubricador, esta operación se realiza cuando tenemos la necesidad de desconectar los lubricadores sin cerrar ninguna válvula del pozo, ya que controlamos la presión del yacimiento, como en el caso de tener línea atrapada entre las mordazas o rams del preventor, para soltar una caja ciega o diablo central, cuando se tiene que cortar la línea de la cabeza del aparejo o bien cuando estamos recuperando un pescado. Ver Fig. 6.21 y 6.22
Sistema de Igualación:
Como se mencionó todos los preventores tienen un medio de igualación de presiones entre los rams, este sistema actúa como un puente para equilibrar las presiones entre el pozo y el lubricador cuando el preventor está cerrado.
Una presión diferencial que actúa sobre el área transversal de los rams, crea una fuerza que hace difícil operarlos normalmente (presenta gran resistencia para abrirse). Intentar abrir el preventor en estas condiciones puede dañar su mecanismo, por lo que no es aconsejable utilizar llaves de gran tamaño o palancas sobre los manerales.
Lo correcto es hacer la igualación a través de la válvula de aguja para establecer la comunicación arriba y abajo de los rams. Esta válvula se opera con una llave "allen" de ¼". Se abre lentamente y se espera un tiempo razonable para obtener el equilibrio de presiones.
En la operación normal con los rams abiertos, la válvula igualadora debe permanecer cerrada.
59
En la mayoría de los preventores para alambre, el sistema de igualación está integrado en el cuerpo ya sea interior o exterior.
Diseño Especial:
El diseño actual de algunos preventores hidráulicos incluye cilindros con un pequeño orificio, que comunica al vástago del pistón con el exterior, esto es para prevenir que el gas del pozo alcance a pasar hasta el pistón y el cilindro. Cualquier gas que alcance el cilindró, puede causar los siguientes problemas: •
Si el gas se mezcla con el fluido hidráulico, puede aumentar la presión en las mangueras y en la bomba sobrepasando su rango de presión.
•
El gas puede causar que el fluido hidráulico se expanda y por lo tanto los rams abran.
Mantenimiento y Prueba.
Desarmado y Limpieza. •
Antes de desarmar el preventor procure mover los rams para abrir y cerrar. Aplique un poco de aceite para que aflojen, podrían estar pegados.
•
Deje abiertos los rams totalmente.
•
Primeramente afloje y saque las tapas laterales desenroscándolas del cuerpo del preventor y de las barras.
•
Extraiga el ram que esté más accesible. A continuación extraiga el otro.
•
Desarme el sistema de igualación de la presión.
•
Desarme totalmente cada uno de los rams.
•
Lave y limpie todas las partes.
60
•
El cuerpo del preventor será revisado y si es necesario pulir interiormente use una lija fina.
•
Revise los sello interiores de los rams, si están maltratados cámbielos por nuevos. Asegúrese de que sean para la medida del alambre que se usará.
•
Cambie los sellos exteriores de los rams.
•
Las guías metálicas deberán estar completas y sin dobladuras.
•
Un juego de empaques (O'Rings) nuevos se asignará para cada preventor que se repare.
•
Limpie y destape los conductos del puente de igualación de presión, revise la válvula de aguja que se encuentre en buen estado.
Armado. •
Lubrique todas las partes antes de armar.
•
A cada ram armado agregue su barra (usillo)
•
Guíe los rams en el interior del cuerpo con su cuña hacia abajo. No los meta totalmente.
•
Agregue las tapas laterales sobre las barras.
•
Rosque las tapas al cuerpo del preventor apretándolas lo suficiente.
•
Pruebe que los rams se deslicen sin dificultad para abrir y cerrar.
•
Arme la válvula de igualación en el cuerpo del preventor. La aguja del la válvula (entrada de hexágono para llave "allen"), deberá quedar abajo en dirección a la presión del pozo.
•
Instale un empaque (O'Ring) nuevo en el piñón de la unión rápida inferior.
•
Pruebe el preventor con presión, la prueba correcta debe ser abierto y cerrado, atendiendo lo siguiente:
•
La presión que se aplicará al preventor cerrado será igual a la presión de trabajo.
•
La presión que se aplicará al preventor abierto será igual a la presión de trabajo x 1.5 (presión de prueba especificada). 61
62
Figura 6.21
63
Figura 6.22
64
6.13. PREVENTOR HIDRÁULICO BOWEN.
El preventor hidráulico es accionado por una bomba manual, conectada al preventor a través de mangueras, la cual proporciona la fuerza necesaria para operar los rams por medio de dos cámaras de presión, tanto para abrir como para cerrar. La dirección del fluido de la bomba es controlada y cambiada por medio de una válvula manual de cuatro vías instalada en la bomba. Este tipo de preventor utiliza rams del mismo tipo que el preventor manual. También cuenta con una válvula igualadora para equilibrar las presiones entre el pozo y el lubricador. En caso de emergencia (falla de la bomba hidráulica) se puede cerrar manualmente operando los manerales para ese caso.
Estos preventores se pueden adquirir en medidas de 2 ½" hasta 6 3/8" de diámetro nominal. La medida nominal es prácticamente el diámetro interior del preventor. Los hay disponibles para presiones de trabajo de 5000, 10000 y 15000 lbs./pulg2, para servicio estándar y H2S. Ver Fig.6.23 y 6.24
65
Figura 6.23
66
Figura 6.24
67
6.14. POLEA LIBRE O DE ANCLAJE.
Se sujeta al árbol de válvulas, debe quedar siempre a 90 grados con respecto al malacate y la polea del estopero y nos da un punto de apoyo al introducir o recuperar la línea que sale de la polea del estopero hacia el malacate, ayudando a devanar la línea en forma fácil y correcta, evitando cargas y tensiones sobre el lubricador que puedan deformarlo (doblarlo), la polea cuenta con un balero para que gire libremente. Ver Fig. 6.25
1.- Horquilla 2.- Baleros De La Polea 3.- Rondanas De Presión 4.- Tuerca Del Perno 5.- Perno 6.- Polea 7.- Tuerca Del Gancho 8.- Rondana De Presión
9.- Tornillo 10.- Tuerca 11.- Canal De La Polea 12.- Gancho 13.- Perno (Candado) 14.- Resorte 15.- Perilla Del Perno
68
Figura 6.25
6.15. POLEA CONTADORA Y DEVANADOR.
Es importante revisar que las poleas tanto opresoras, como contadora sean del mismo diámetro de la línea y que el contador de profundidad sea para medir metros o pies al igual que las poleas, de lo contrario tendremos lecturas falsas.
Si al hacer un cambio de poleas, se instalara unas poleas opresoras de otro diámetro diferente al de la contadora, va a ocasionar que la línea se dañe, teniendo que desecharla para evitar un pescado.
69
El alambre se pasa por la polea contadora dándole una vuelta completa, sujetándola con las poleas opresoras, sin presionar demasiado, porque también se daña la línea, su función es mantener la línea en el canal de la polea contadora. Ver Fig. 6.26
1- Polea Contadora
12.- Perno
2- Polea Opresora
13.- Block Para Tensión
3- Eje Para Polea Contadora
14.- Eje Para Polea
4- Tuerca
15.- Tapa Adaptador De Contador
5- Tuerca De Seguridad
16.- Balero
6- Arandela Separadora
17.- Espaciador Externo
7- Tornillo Para Ajuste
18.- Cuña Candado
8- Tornillo
19.- Eje Para Polea Contadora
9- Tornillo De Ensamble
20.- Balero Polea Opresora
10- Cuerpo Del Devanador
21.- Tornillo
11- Perno Rolado
70
Figura 6.26
71
6.16. CONTADOR DE PROFUNDIDAD.
El contador de profundidad lo proporciona el fabricante de acuerdo a las necesidades del usuario y puede ser para medir pies o metros, se puede identificar por los datos que contiene la placa, para pies de 0.5 indica que la polea contadora dará media vuelta por cada unidad que marque el contador y para metros será de 1.6 vueltas de la polea por cada unidad. Va instalado en el tablero del malacate y conectado por un chirrion con la polea contadora. Ver Fig. 6.27
Figura 6.27
6.17. INDICADOR DE TENSIÓN (MARTÍN DECKER).
El funcionamiento del indicador de tensión es importante en los trabajos de línea de acero, por medio del cual podemos detectar cualquier anomalía en la T.P. o la localización de un niple, indicando la tensión o peso que le aplicamos a la línea de acero, en el momento de la operación. Su funcionamiento es hidráulico y puede operar por tiempo indefinido, con poco mantenimiento y haciendo el llenado con el fluido adecuado ya sea el W-15 ó W-16. Ver Fig. 6.28
72
¼”
Figura 6.28
Sus partes principales son:
Una celda de carga (convertidor), un medidor de presión (manómetro) que están conectados por una manguera de alta presión de 1/4" de diámetro, el rango del manómetro debe ser por lo menos de 2,000 lbs., todo el conjunto debe ser llenado por fluido W-15 ó
W-16.
El convertidor bien calibrado es muy sensible y puede tener un error de 0.5 a 1.0 % en su escala total, en su parte media tiene un dispositivo (diafragma) que impide se fugue el aceite, en un extremo del convertidor se coloca la polea libre por donde corre el alambre y en el otro extremo se coloca una cadena para sujetar el convertidor al árbol de válvulas.
73
Para evitar que la presión se vea afectada, se debe colocar el convertidor en un ángulo de 90 grados con respecto al malacate de la unidad de línea.
Las lecturas que nos proporciona la unidad de tensión, es en lbs y nos indica las cargas aplicadas a la línea de acero, sumando el peso del aparejo y la fricción de los hules , el efecto de aceleración y viscosidad del fluido del pozo.
Para evitar la vibración de la aguja del manómetro, al realizar una operación de golpeo con tijeras, se cierra parcialmente la perilla del amortiguador de vibraciones y para obtener mayor sensibilidad en las medidas es necesario abrir la perilla.
Para su reparación se coloca el convertidor a mayor altura que el manómetro y sin aplicar peso se quita el tapón del convertidor, moviendo la perilla estriada del manómetro que se encuentra a la derecha del mismo, se pone en cero el manómetro, una vez hecho esto, conectamos la bomba manual a la conexión (check) del manómetro, llenando la bomba de fluido W-15 ó W-16 se inyecta fluido cuantas veces sea necesario, para expulsar
todo el aire que
contenga en su interior, una vez terminado de sacar todo el aire se coloca el tapón al convertidor y se eleva la presión arriba de 1,000 lbs, sosteniéndola por un tiempo de 10 minutos para comprobar que no tenga fugas el sistema, si no se detectan fugas se baja la presión a 20 lbs. y se cierra totalmente el tapón, se pone cero en el manómetro y se prueba su sensibilidad aplicando peso al convertidor. y al quitarlo bruscamente, la aguja debe regresar a cero, esto nos indica que esta bien calibrado todo el conjunto.
Se pueden obtener indicadores de tensión con rango de 0 - 2000, 0 - 4000 y de 0 -10,000 lbs los dos últimos se utilizan con unidad de cable.
74
7 TIPOS DE LÍNEA DE ACERO Y UNIDADES A UTILIZAR.
75
7.1
TIPOS DE LÍNEAS
Alambres especiales para operaciones de línea de acero y toma de información.
Cuando se opera con Línea de Acero, varios factores se deben tomar en cuenta en el manejo del alambre: •
Propiedades físicas.
•
Resistencia a la corrosión.
•
Efecto de curvatura.
•
Tensión aplicada.
•
Cuidado y manejo.
Se deben emplear los que tengan mayor resistencia mecánica y conocer su carga mínima de ruptura.
Para mayor resistencia a la corrosión, cuando hay cloruros y ácido sulfhídrico, se usan alambres con aleaciones inoxidables que contienen mayor porcentaje de níquel y cromo. Estos alambres son menos resistentes que los de acero común (acero al carbón) que fácilmente se oxidan y sufren picaduras en medios corrosivos. Algunos alambres especiales incluyen otros materiales en su composición química y con eso se logra hacerlos casi tan resistentes como los de acero común.
El efecto de curvatura que sufre el alambre, es la causa más común de rotura y casi siempre es la menos considerada. El doblez ocurre casi siempre que un alambre es desviado de su trayectoria en línea recta y pasa por una polea o por un malacate, esto no se puede evitar. Cada vez que la línea pasa por una polea esta sujeta a dos esfuerzos por doblez, uno cuando cambia de recta a curva y otro cuando vuelve a su línea recta. Cuando entra o sale del malacate solo esta 76
expuesto a un doblez, de tal manera que al entrar y salir del pozo se completa un ciclo y la línea recibe un mínimo de catorce dobleces, esto causa fatiga en su material sobre todo si ocurre con tensiones altas. Se puede corregir aumentando el diámetro de las poleas. Una relación recomendada entre el diámetro del alambre y la polea es de 1:120. Ver Fig. 7.1
Puntos de mayor esfuerzo del alambre por doblez en las poleas.
Figura 7.1
Cuidados y manejo. •
Evite la excesiva tensión al devanar el alambre, esto reduce la resistencia del mismo. Evite la fricción entre las poleas y los hules del estopero. Demasiado apriete en las poleas opresoras, deforma el alambre y el calentamiento lo hace quebradizo, aplique aceite para lubricar. Ver Fig. 7.2
•
Cuando se recupera alambre del pozo, se debe limpiar la continuación del mismo, si es de acero común se aplica aceite lubricante o inhibidor.
•
No es recomendable dejar el alambre dentro del pozo por mucho tiempo cuando éste se encuentre fluyendo.
•
Al almacenar los carretes de todo tipo, se deben poner bajo techo, sobre una base sólida de madera seca.
77
Método recomendado para pasar alambre de un carrete al malacate.
CORRECTO (A) MALACATE
CARRETE CARRETE
MALACATE
CARRETE
MALACATE
INCORRECTO (B) MALACATE
CARRETE
Figura 7.2
En (A) se muestra la posición correcta para evitar los dobleces en el alambre, es la mas recomendable. Los mejores resultados se obtienen cuando los dos carretes se montan en flechas horizontales y espaciados lo suficiente para lograr un devanado más fácil y reducir el derrumbe de las capas. En (B) se muestra la posición incorrecta debido a que la línea recibe un doblez al salir del carrete y otro doblez en reversa al entrar al malacate.
Cuando se monta una línea nueva, es conveniente hacer seis camadas bien devanadas y parejas, eso sirve de guía al operador para saber que el extremo final está próximo. Es necesario controlar la tensión, se puede hacer colocando un cable Manila entorchado en el alambre a la salida del carrete para frenar un poco.
Alambres de acero especiales para uso en medios corrosivos.
Los alambres y cables usados para bajar herramientas e instrumentos en pozos profundos, están sujetos al ataque por corrosión y a grandes esfuerzos mecánicos en diversos grados. Los pozos que producen gas y aceite muy 78
profundos, en particular demandan materiales especiales para cables y alambres los cuales requieren lo siguiente: Ver Tabla 7.1 •
Resistencia a la corrosión muy alta en presencia de cloruros y ácido sulfhídrico a elevadas temperaturas.
•
Alta resistencia mecánica.
•
Propiedades de tensión muy uniformes.
•
Que sean de una sola pieza, sin soldaduras.
Carga mínima de ruptura en libras. Tabla 7.1 NIQUELADO INOXIDABLE INOXIDABLE DIÁMETRO
3.175mm (.125”) 2.74mm (.108”) 2.67mm (.105”) 2.34mm (.092”) 2.08mm (.082”) 1.83mm (.072”)
INOXIDABLE URANOS
INOXIDABLE
INOXIDABLE SANDVIK
HOWCO
AISI 316
URANOS 50
USA
USA
USA
2425
-
-
-
2685
3045
1930
-
-
-
2005
2275
1820
-
-
-
1895
2150
1480
1130
1400
1650
1455
1650
1190
900
1100
1310
1155
1310
920
690
-
-
890
1010
D-58 USA
SANICRO 28 SUECIA
SAF 2205 SUECIA
Los más recomendables para servicio intermitente y para uso en períodos largos de tiempos (curvas de incremento) son los tipos: URANOS D-58 y SANICRO 28 en medios corrosivos.
79
Recomendaciones para el uso en pozos con H 2 S. a) Cargas que excedan el 50% de la resistencia a la tensión, pueden causar deformación al alambre. b) Las poleas (contadora del estopero y libre) deben ser de diámetros mayores que las normales.
EJEMPLOS:
c) De 11 ½” de diámetro para 0.082” y 0.092” , De 16” de diámetro para 0.105” y 1.108”, 0.125” d) Las poleas opresoras no deben apretarse demasiado, deforman el alambre. e) Quite o desenrolle el alambre de la polea medidora (de ser posible) para trabajos de larga duración y fuerte golpeo con tijera. f)
Los cilindros de acero de los estoperos causan daño al alambre de preferencia instalar de bronce.
g) Para reducir fricción y calentamiento haga lo siguiente:
1. Limpie y lubrique el alambre para evitar que se frene y se gasten los hules del Estopero rápidamente. 2. Use un inyector de lubricante abajo del estopero cuando se extraiga el alambre del pozo. 3. Use empaques de baja fricción en el estopero, como ejemplo, de poliuretano. 4. Siempre toque el alambre cuando sale del pozo, si se calienta la superficie, Reduzca la velocidad del malacate.
a) Al iniciar o terminar un trabajo siempre revise los primeros 50 pies de alambre, podría estar quebradizo con picaduras, dobladuras, etc. b) Para trabajos de “presiones de fondo” de muy largo tiempo se recomienda anclar el registrador en un niple de asiento o un colgador de tubería para no exponer el alambre. 80
Longitudes de alambre obtenibles de una pieza sin soldaduras (sanicro 28).
7.2
2.74mm (0.108”)
-
6100 metros -
20000 pies
2.67mm (0.105”)
-
6400 metros -
21000 pies
2.34mm (0.092”)
-
7600 metros -
25000 pies
2.154mm (0.085”)
-
9100 metros -
30000 pies
UNIDADES DE LÍNEA DE ACERO DISPONIBLES. Los fabricantes de unidades para efectuar operaciones con línea de acero,
en la actualidad, las pueden surtir en varios tipos para cada necesidad en especial, con lo que se cumple una variedad operacional. Ver Fig. 7.3, 7.4, 7.5 y 7.6
Se tienen disponibles unidades para servicio ligero, medio, extra y de trabajo pesado. También las hay con malacate sencillo o doble.
En el caso del malacate doble, uno de ellos es para alojar línea de alambre de 0.092” y el otro para alojar línea de cable de 3/16 de diámetro.
Algunas unidades son instaladas en una cápsula o cabina destinadas para montarse en un chasis de camión o para transportarse en plataformas marinas donde la operación requiere unidades de alta potencia para realizar trabajos bajo extremas condiciones de dificultad.
Las unidades más pequeñas están diseñadas para efectuar operaciones bajo condiciones normales y son utilizadas donde hay poco espacio para instalación o donde se dificulta cargar unidades pesadas. Estas unidades 81
generalmente las surten en dos secciones y se facilita su manejo a tal grado que podrían transportarse por helicóptero. Los motores encargados de mover el malacate pueden ser del tipo eléctrico o de combustión interna. Los más usuales son del tipo de combustión interna y han sido seleccionados de preferencia los que consumen diesel por razones de seguridad y economía.
El control de velocidad hidráulico se ha integrado en estas unidades como un medio de operación seguro, suave y flexible. El rango de velocidad que se logra con este sistema es muy amplio y el control se hace automáticamente con solo operar manualmente las palancas de las válvulas.
7.3
MONTAJE DE UNIDADES. Las unidades montadas en patines son transportables a los pozos
principalmente en plataformas marinas o localizaciones donde no hay acceso por carretera.
a) Unidades compactas. Están instaladas en un solo chasis el motor y el malacate. Estas unidades pueden ser de operación mecánica o hidráulica. b) Unidades montadas en un solo chasis con cabina. Estas unidades cuentan con una cabina especial para protección del operador. Dentro de la cabina se encuentra el panel de controles para el malacate. El motor y el malacate quedan fuera de la cabina, también estas unidades pueden ser surtidas con malacate sencillo o doble. El motor de combustión interna es de 175 H. P. Las unidades con malacate doble cuentan con devanador estándar para alambre y otro adicional para cable. c) Unidades instaladas en dos paquetes transportables. La sección de malacate está instalada sobre un patín de acero e incluye el motor hidráulico, la caja de transmisión mecánica, instrumentos y válvulas de control. La sección motriz 82
incluye el motor de combustión interna, la bomba hidráulica, tanques de aceite y combustible, filtros y enfriador para aceite. Para su funcionamiento se acoplan por medio de mangueras y uniones rápidas. Estas unidades generalmente son pesadas por esa razón se construyen en dos partes. d) Unidades montadas en camiones. Consta de dos secciones: motriz y malacate. Son especiales para ser transportadas a instalaciones terrestres.
Estas unidades son un poco más cómodas que otras ya que cuentan con una cabina con más amplio espacio donde está instalado el malacate, el panel de controles y tienen suficiente espacio para el operador y el ayudante. Algunas cuentan con aire acondicionado, otras únicamente con ventilador eléctrico. En otro espacio aislado de calor y ruido se encuentra instalado el motor de combustión interna, también el camión cuenta con compartimientos para herramientas, tornillo de banco, alumbrado adicional para operaciones nocturnas y algunas con brazo hiab integrado.
e) Algunas unidades son montadas en remolques de uno y dos ejes, para ser transportadas a pozos en tierra utilizando camionetas de 3.5 o 4.5 toneladas con brazo Hiab integrado. Esto para poder efectuar tomas de información y para realizar operaciones de línea de acero. La ventaja de los remolques de doble eje, es que el operador se encuentra de frente al pozo y tiene una amplia visión de la operación que se está efectuando.
En las unidades de operación mecánica, el malacate esta conectado al motor impulsor por medio de un embrague, una caja de velocidades y transmisión de cadena o de bandas.
En el acoplamiento mecánico se tienen menos perdidas de potencia que con un sistema de operación hidráulico, solo que el control de velocidad es más simple y brusco por lo que hacer una operación de línea de acero resulta más
83
difícil que por otros medios. Estas unidades serian más recomendables para operaciones de presiones de fondo.
En el acoplamiento hidráulico se tienen ventajas como: •
Mejor control de velocidad en el malacate.
•
Operación más fácil, ya que se hace por medio de palancas que operan válvulas que generalmente son suaves en su manejo para efectuar el golpeo con herramientas de línea de acero.
Una desventaja de este sistema es que tiene mayor perdida de potencia comparada con el acoplamiento mecánico, por lo tanto en estas unidades se utilizan motores más potentes.
7.4
UNA UNIDAD MARINA OTIS.
Sección de malacate: •
Doble carrete
•
Capacidad:
20,000 pies para alambre de 0.092” 17,000 pies para cable de 3/16”.
•
Caja de transmisión de tres velocidades.
•
Freno mecánico de balata operado manualmente.
•
Motor hidráulico VICKERS tipo paleta.
•
Válvula de control remoto.
•
Indicador de tensión hidráulico MARTIN DECKER.
•
Peso de la unidad: 2,125 Kg. (4,700 lbs.).
84
Sección motriz: •
Motor diesel foro de 6 cilindros de 80 PP.
•
Bomba hidráulica VICKERS tipo paleta de 70 gal/min.
•
Enfriador de aceite con ventilador.
•
Indicador de presión hidráulico 0-3,000 lbs/pulg2.
•
Válvulas de relevo.
•
Tanque para aceite hidráulico.
•
Tanque para diesel.
•
Peso de la unidad: 1,265 Kg.. (2,800 lbs.).
Unidad de Línea de Acero con Brazo Hiab integrado.
85
Figura 7.3
Remolque de presiones de fondo.
Figura 7.4
86
Figura 7.5
Cabina marina
Figura 7.6
7.5
SISTEMA HIDRÁULICO DEL MALACATE. Es un sistema transmisor de fuerza por medio de un fluido (aceite) el cual
cumple con varias funciones: •
Transmite aceite a presión de la bomba hacia un motor hidráulico.
•
Lubrica todo el sistema para evitar desgaste.
•
Enfría el sistema por medio de circulación, haciendo pasar el aceite por un enfriador y retornando finalmente al tanque almacenados.
87
El control de velocidad del malacate se hace a través de válvulas que se operan manualmente. Con una válvula se controla el sentido de rotación del malacate. Con otra se controla la presión del sistema, variando el ajuste de esta también cambia la velocidad en el malacate.
Operación:
El aceite que proviene de un tanque, pasa por gravedad a través de una manguera de baja presión y alimenta a la bomba hidráulica. La bomba hidráulica esta acoplada directamente a la flecha principal de un motor de combustión interna. Cuando el motor gira, la bomba manda aceite por la manguera de acoplamiento de alta presión, hacia una válvula de relevo, la válvula de relevo permite el paso directo del aceite cuando la presión en el circuito es menor de 2000 lbs/pulg2. Este valor de presión es el ajuste máximo para esta válvula.
El aceite continúa hacia una válvula repartidora de cuatro vías, esta válvula opera en forma alternada enviando el aceite hacia un motor hidráulico por medio de mangueras, logrando con esto invertir el sentido de rotación del motor hidráulico y al mismo tiempo del malacate. Si la válvula de cuatro vías permanece en posición central, el aceite estará circulando por una línea de retorno hacia el tanque almacenado.
Todas las válvulas tanto las de operación manual como las de relevo, tienen una línea de retorno.
Un manómetro conectado al circuito indica la presión de trabajo de la bomba y motor hidráulico en la línea que conduce el aceite a mayor presión.
Un termómetro conectado en la línea de retorno nos indica la temperatura del aceite circulando.
88
Una válvula de control remoto se opera manualmente para aumentar o disminuir la presión, lo cual hace variar la velocidad en el malacate. La válvula de control remoto esta conectada por una manguera delgada a una válvula de relevo.
En la línea de retorno hacia el tanque se encuentra otra válvula “puente” y se utiliza para forzar el aceite a que circule por el enfriador en caso de que la temperatura exceda de 85ºC (185ºF), su operación es manual.
La válvula de dos pasos únicamente esta incluida en las unidades CAMCO, la cual sirve para regular ampliamente la velocidad del motor hidráulico. En las unidades OTIS y MATHEY no se usa la válvula de dos pasos, en este caso la misma válvula de dos vías se encarga de regular la velocidad además de invertir el sentido de rotación del motor hidráulico.
El circuito hidráulico en su línea de alta presión esta calibrado para operar máximo a 2,000 lbs/pulg2, si esta presión aumenta inmediatamente actúan las válvulas de relevo, enviando el aceite hacia el tanque almacenados y protegiendo en esa forma a todas las partes, en especial a las mangueras de hule.
En los esquemas de las unidades CAMCO y OTIS se encuentra una válvula (parecida a la válvula puente) debe permanecer siempre abierta en operación, ya que a través de la misma pasa todo el abastecimiento del aceite hacia el sistema. La válvula de paso solo debe ser cerrada para operaciones, si no estuviera instalada, al desarmar cualquier parte se perdería una cantidad considerable de aceite. Se recomienda verificar frecuentemente esta válvula, si se cierra por descuido o por la propia vibración del sistema, puede ocasionar una avería mayor en la bomba y/o en el motor hidráulico. Una indicación inicial será la falta de potencia en el malacate; es peligroso insistir en operar bajo estas condiciones. El trabajar el motor hidráulico o la bomba sin aceite o sin suficiente aceite, provoca de inmediato un calentamiento excesivo y se rompen las partes
89
internas que están en movimiento, estas partes trabajan mínimo a 1,500 RPM. Ver Fig. 7.7 y 7.8
Figura 7.7
90
Figura 7.8
7.6
BOMBA HIDRÁULICA. La mayoría de las bombas utilizadas en el sistema hidráulico de los
equipos de línea de acero, son del tipo de paleta (vanes) y se usan para obtener un suministro constante de aceite a presión. Ver Fig. 7.9
El rango del fluido depende del tamaño de la bomba y de la velocidad que se aplique a la flecha de la misma.
El positivo bombeo se logra aplicando movimiento a la flecha y esta a su vez mueve un rotor que esta hidráulicamente balanceado. El tipo predominante es el de varias paletas libres en una cámara elíptica dichas paleta pueden ser perfectamente radiales o ligeramente inclinadas como se muestra en la figura. En operación las paletas se mueven hacia adentro y hacia afuera dos veces cada vuelta completa de rotor, existiendo en el cuerpo interior de la bomba dos puertas 91
de admisión de aceite y dos de salida o escape. Como se observa las fuerzas hidráulicas que actúan sobre el rotor, están equilibradas, por lo tanto los cojinetes no soportan sobrecargas. Como las paletas están enresortadas
y son libres,
cualquier desgaste en sus extremos queda compensado automáticamente debido a la misma fuerza centrifuga y a la presión de aceite en los extremos inferiores de las ranuras del rotor.
La bomba de la figura representa una bomba simple la cual consiste principalmente de una tapa de entrada, un cuerpo de salida, una flecha, un cartucho de bombeo. El cartucho se compone de un anillo con interior elíptico, un rotor ranurado exteriormente y asegurado a la flecha, un plato de presión y 10 paletas con insertos (resortes) colocados en las ranuras del rotor.
El aceite entra a la bomba por la tapa de cubierta de entrada y es descargado a través del plato de presión hacia el cuerpo de salida. De acuerdo a la figura, el flujo de aceite se desarrolla en el cartucho o la bomba. El rotor es movido dentro del anillo por la flecha de la bomba la cual esta acoplada directamente a un motor de combustión interna sin utilizar ningún embrague.
92
Figura 7.9
El rango de la bomba se determinara en galones por minuto, también se toma en cuenta el rango de velocidad en la flecha RPM así como la presión máxima de operación. Todo esto es importante cuando se instala o sustituye una bomba. 93
Existen varios modelos de bombas de paletas pero para fines industriales, el descrito es el de utilización más amplia, aunque los diseños de bombas pequeñas y de poco peso se utilizan en la industria automotriz. Por su tipo especial de construcción algunas bombas hidráulicas pequeñas también actúan como motores hidráulicos.
La serie de bombas de paletas de alta velocidad y alta presión marca VICKERS se fabrican en variedad de tamaños y capacidades desde 8 a 138 GPM y para presión hasta 2,500 lbs/pulg2 a una velocidad máxima de 2700 RPM.
Igualmente en la marca DENINSON se encuentran en una gran variedad de tamaños desde capacidades reducidas como 1.4 GPM hasta 60 GPM con presiones de 2,000 a 3,000 lbs/pulg2 y hasta 3,000 RPM.
Como ejemplo de una bomba utilizada en un equipo de línea de acero de doble carrete con capacidades de 20,000 pies de alambre de 0.092" de diámetro y 17,000 pies de cable de 3/16" de diámetro podemos citar lo siguiente:
Bomba hidráulica VICKERS de 70 GPM para una presión de 2,000 lbs/pulg2 y 2,000 RPM.
En los sistemas hidráulicos donde trabajan este tipo de bombas se debe tener ciertas precauciones:
a) Al acoplar una bomba a otra flecha se deberá tener en cuenta de que no quede muy forzada, pues se dañan los baleros de la misma. b) Las bombas son normalmente armadas para una rotación en sentido de las manecillas del reloj (derecha). Una bomba armada para que gire en sentido contrario estará marcada con la letra L (left). Si se desea modificar una bomba normal para que gire a la izquierda, será necesario 94
desarmarla e invertir en sentido contrario pues además de no funcionar adecuadamente corre el peligro de pegarse, haciendo necesaria una reparación mayor. c) Todos los tubos y mangueras instalados deberán ser limpiados antes de su instalación. d) Es necesario revisar válvulas y sobre todo asegurarse del suministro de aceite a la bomba ya que la entrada a la misma es por gravedad y si no fuera suficiente se dañaría el sistema. e) Cuando se instala una bomba que no es exactamente igual se deberán tomar en cuenta varios aspectos. Que las posiciones de entrada y salida de aceite queden en la misma dirección de la original, esto es posible moviendo la tapa junto con el cartucho. La tapa se puede colocar en cuatro posiciones con respecto al cuerpo. f)
Para evitar al mínimo la resistencia de flujo en el sistema, se deben utilizar solo las conexiones propias y necesarias. El número de codos se debe reducir para evitar la turbulencia y fricción del aceite. El mínimo radio aceptado para codos debe ser tres veces el diámetro de la tubería o manguera.
g) El aceite utilizado en el sistema es el de transmisión de la fuerza de la bomba, al mismo tiempo sirve de lubricante y refrigerante. La selección de un fluido adecuado ayuda en el correcto funcionamiento y rendimiento a largo tiempo. Se deben tomar en cuenta dos factores importantes al seleccionar el fluido, la viscosidad para que mantenga una película de lubricación a la temperatura máxima de operación y que contenga aditivos para asegurar el antidesgaste.
El tipo de fluido recomendado deberá ser de clasificación "MS" (Most Severe) apropiado para sistemas hidráulicos móviles.
Se puede utilizar: 95
•
Fluido para transmisión automática tipos A, F, DEXRON.
•
Fluido para transmisión automática tipos C-1 C-2.
Viscosidad de fluido recomendado:
Viscosidad de fluido recomendado Clasificación de
Rango de temperatura
Viscosidad asignada
del sistema hidráulico
S. A. E
De 0 F a 180 F
10 w
MS
De 0 F a 210 F
10 w-30
MS
De 50 F a 210 F
20-20 w
MS
servicio A. P. I.
a) Se debe proteger el sistema y principalmente la bomba instalando una válvula de relevo la cual limita la presión a un valor máximo de ajuste y en esa forma protege los componentes de una presión excesiva. b) Este tipo de bombas están diseñadas para arrancar sin carga. Es recomendable poner todas las válvulas de control en posición neutral arrancar el motor de combustión para que opere la bomba y esperar unos minutos para que circule el aceite antes de aplicar alguna carga.
7.7
VÁLVULA DE MANDO DIRECCIONAL. En el sistema hidráulico del malacate se utiliza una válvula que se
denomina de cuatro pasos o de cuatro vías, esta válvula gobierna el sentido de rotación del motor hidráulico al enviar aceite por los conductos del motor en forma alternada logrando de esta forma invertir la rotación del mismo. 96
La mayoría de los tipos de estas válvulas son de corredera deslizante para obtener una mayor facilidad de funcionamiento. La más común es la que se muestra en la figura. Al desplazar la corredera hacia uno de los extremos, la ventana correspondiente se pone en comunicación con la línea de presión que proviene de la bomba y al mover la corredera al otro extremo cambia el sentido del flujo enviando el aceite a otra ventana de la válvula. Las dos ventanas No. 3 y 4 están conectadas directamente al motor hidráulico. En este caso especial se utiliza una válvula con corredera de centro abierto para que en la posición central de la válvula el aceite circule directamente hacia el tanque de aceite de reserva y en esa forma no opera el motor hidráulico. La operación de la válvula de cuatro pasos debe ser suave y como se utiliza frecuentemente cuando se realiza un golpeo de herramientas con el malacate, es conveniente que tenga una palanca de tamaño regular. En algunos sistemas la válvula solo cambia el sentido de flujo del aceite. Hay otros tipos de válvulas usadas en unidades OTIS que además de invertir el sentido de flujo, también regulan la cantidad de flujo de aceite.
7.8
VÁLVULAS DE REGULACIÓN DE VELOCIDAD. En el conducto de la bomba al motor hidráulico (línea d alta presión) se
monta una válvula de regulación de flujo o válvula de relevo, a esta válvula se acopla otra válvula más pequeña que se opera desde el tablero del malacate la cual se denomina “válvula de control remoto”. La válvula de regulación de flujo se ajusta a que abra a una presión determinada de trabajo (2,000 lbs/pulg2) que exceda el valor de ajuste de un resorte interior de la misma y que control a un asiento, al operar esta válvula en vía el aceite al tanque de reserva (línea de retorno). Como se indicó a esta válvula de relevo esta conectada una pequeña que regula la velocidad del malacate. Ver Fig. 7.10. Esta válvula reguladora e velocidad de tipo de orificio variable semejante a una válvula de aguja y en la misma se produce una caída de presión cuando se opera para abrir. La aguja de la válvula evita que las fugas de aceite se desarrollen con gran rapidez e impide 97
además cualquier tendencia a vibrar durante su funcionamiento, ya que sobre la aguja funcionan un resorte el cual se comprime o se suaviza por medio d un vástago regulador con perilla circular la cual esta al alcance del operador para mover y regular la velocidad del sistema. Todo esto ocasiona una velocidad variable al gusto, en el motor hidráulico y al mismo tiempo en el malacate, además con esto proporciona una fuerza controlada automática que en caso de una sobrecarga, reacciona la válvula de relevo y no aumenta la fuerza sino que la mantiene estable, logrando con esto una protección del alambre (línea de acero) cuando se trabaja sacando herramientas del pozo.
VALVULAS DE CONTROL HIDRAULICO
Figura 7.10
98
8. OPERACIONES MECÁNICAS (TIPO DE SERVICIOS).
98
8.1. APAREJOS DE TRABAJO Se consideran las herramientas que se utilizan para ayudar a efectuar calibraciones, apertura de camisas, colocación de tapones, etc.
Las principales forman un conjunto llamado "aparejo de golpeo o de trabajo", que incluye la cabeza, barras de peso o contrapesos, la tijera (mecánica, hidráulica o tubular) , la rodilla y barra rodante (opcional). Este aparejo se arma de acuerdo a las condiciones que presentan los fluidos dentro del pozo y de acuerdo al tipo de operación por efectuarse.
En base a las condiciones del pozo se escogen especialmente: •
El diámetro del conjunto.
•
El tamaño de los contrapesos.
•
Las articulaciones (rodillas).
En base a la operación por efectuarse se escogen el recorrido de la tijera mecánica y también se toma en cuenta el tamaño de los contrapesos.
La efectividad del golpeo con la tijera mecánica o hidráulica depende de la cantidad de contrapesos que se usen. La mayoría de operaciones con Línea de Acero se trabajan a base de impactos hacia arriba y hacia abajo. Entre más grande sea el contrapeso mayor será el impacto que se logre con la tijera.
También ayuda para un golpeo más efectivo que la tijera mecánica sea la de mayor recorrido (30"). Se incluyen tablas con datos de cabezas, barras y tijeras para darnos mayor idea de los que hay disponible, y además los datos de diámetros en los cuellos de pesca en caso de que se quede alguna pieza accidentalmente dentro de las tuberías y poder recuperarla.
99
8.1.1.
CABEZA.
Es un cuerpo cilíndrico, en la que interiormente se alojan, un resorte, un tope del resorte y un disco acanalado, así como el nudo que se hace en el disco acanalado. Tiene un cuello de pesca externo y cuerda hembra en la parte inferior para conectarla a las barras de peso. Ver tabla 8.1
El disco debe quedar en forma recta, para que el disco acanalado gire libremente
sobre el tope del resorte y que el alambre no se tuerza al bajar las
herramientas dentro de la T.P. Ver Fig. 8.1
El nudo se hace con 8 vueltas como máximo para trabajos normales donde no se va a golpear fuertemente y 13 vueltas como máximo para trabajos donde las cargas sean mayores.
Cabeza para alambre estándar OTIS tipo “B”.
Esta compuesta de cuerpo, resorte, tope del resorte y disco acanalado y cuello de pesca. Es la cabeza mas empleada para los trabajos de línea de acero. El nudo se debe hacer con 8 vueltas como máximo en trabajos con remolque y 13 vueltas en trabajos con unidad de línea de acero (camión), se tiene que centrar el alambre al realizar el nudo para que el aparejo de trabajo gire libremente, El nudo actúa para sujetar el aparejo de trabajo a la línea y cuenta con cuello de pesca, se usa para líneas de 0.072”, 0.082” y 0.092”.
100
Figura 8.1
101
Cabeza para alambre OTIS tipo “A”
Tiene la misma finalidad de la cabeza estándar la única diferencia es que no se hace nudo, cuenta con un casquillo y una cuña para sujetar el alambre, sus parte son: cuerpo, cuello de pesca, cuña y casquillo y se utiliza para líneas de 0.092”, 0.105” y 0.108” Ver Fig. 8.2
CABEZA PARA ALAMBRE OTIS TIPO “A”
Figura 8.2
102
Cabeza para cable 3 /16 CAMCO”
Esta cabeza se utiliza para trabajos con cable trenzado, cuando se tiene que hacer un golpeo más fuerte para destrabar pescados que estén muy acuñados y que se tenga la necesidad de aumentar el peso del aparejo para hacer mas efectivo el golpeo. Sus partes son: cuerpo, abrazadera, tornillo de ¼” y cuello de pesca. Ver Fig. 8.3
CABEZA PARA CABLE 3 /16”
Figura 8.3
103
Tabla 8.1
TABLA DE CABEZAS. DIAMETROS, TIPOS, CUELLOS DE PESCA, CUERDA Y SERVICIO MEDIDA NOMINAL
DIAMETRO MAXIMO DE ALAMBRE
TIPO
DIAMETRO CUELLO DE PESCA
DIAMETRO MAXIMO EXTERIOR
CUERDA
SERVICIO
1”
0.092”
NUDO DIRECTO
1.000”
1.000”
5/8” – 11
STD
1 ¼”
0.092”
DISCO
1.187”
1.250”
15/16” – 10
STD
1 ½”
0.105”
DISCO
1.375”
1.375”
15/16” – 10
STD
1 ½”
0.105”
DISCO
1.375”
1.375”
15/17” – 10
H2S
1 ½”
0.187”
CUÑA
1.375”
1.500”
15/16” - 10
STD
1 7/8”
0.092”
DISCO
1.750”
1.875”
1 1/16” – 10
STD
1 7/8”
0.092”
DISCO
1.750”
1.875”
1 1/16” – 10
H2S
1 7/8”
0.108”
CUÑA
1.750”
1.875”
1 1/16” – 10
STD
1 7/8”
0.108”
CUÑA
1.750”
1.875”
1 1/16” - 10
H2S
8.1.2.
BARRA DE PESO.
La barra de peso, aumenta o disminuye el impacto de la tijera, son de acero rolado, en la parte superior tiene una cuerda macho y cuello de pesca y en la parte inferior una caja con cuerda interior, para pescar una barra se baja un pescante JDS o SS de acuerdo al diámetro de la barra. Ver tabla 8.2
Al termino de cada operación se deben lavar las cuerdas con cualquier solvente, poniendo especial atención, en que las cuerdas no estén deformadas o rotas y no se deben lubricar. Ver Fig. 8.4
104
Tabla 8.2
TABLA DE DIMENSIONES DE BARRAS . DIAMETRO NUMERO DE PARTE DIAMETRO CUERDA MAXIMO CUELLO PIÑON Y 24" 36" 60" EXTERIOR DE PESCA CAJA
PESO EN LIBRAS 24"
36"
60"
1"
44B1 44B40 44B41
1 . 000"
5/16" - 11
5
7 - 1/2"
15-1/2"
1 1/4"
44B17 44B48 44B49
1 . 187"
15/16" 10
7 3/4"
11 - 5/8"
19-3/8"
1 1/2"
44B2 44B42 44B43
1 . 375"
15/16" 10
10 1/2"
16 - 1/2"
34-1/2"
1 7/8"
44B3 44B44 44B45
1 . 750
1 1/16" 10
16
25 - 1/2"
43-1/2"
BARRA
105
Figura 8.4
106
8.1.3.
TIJERA O MARTILLO DE PERCUSIÓN.
Las tijeras de eslabón, están diseñadas para proporcionar impactos fuertes, dentro de la tubería y se pueden operar con línea desde la superficie, su golpeo es en dos sentidos, hacia arriba y hacia abajo.
La fuerza de golpeo se puede aumentar o disminuir agregando o quitando barras de peso al aparejo.
Su construcción es de dos piezas similares a los eslabones de una cadena, su recorrido puede ser de 30" ó 20" y al igual que las barras tiene el mismo tipo de cuerda para roscarlas en el aparejo.
La tijera es la herramienta principal en un aparejo de trabajo de línea de acero y dependemos de su funcionamiento para el éxito de las operaciones, su rendimiento es mejor que el de la tijera hidráulica, pero no debemos emplearla para trabajos fuertes de golpeo hacia abajo, estando fuera de la T.P., porque se pueden deformar sus eslabones, no permitiendo que entre en la T.P.
Sus eslabones deben estar
siempre bien alineados para permitir un
recorrido libre. Ver Fig. 8.5 , 8.7 y Tabla 8.3
TIJERA
Figura 8.5
107
8.1.4.
TIJERA HIDRÁULICA.
Con este tipo de tijera se obtienen impactos más fuertes y efectivos que con la tijera mecánica, su operación esta limitada, porque su golpeo es únicamente hacia arriba y su impacto es proporcional al peso de las barras agregadas en el aparejo.
Siempre se debe usar con la tijera mecánica de eslabón, pues
en
ocasiones llega a fallar y contando con la tijera mecánica se puede continuar con la operación. Siempre se debe instalar arriba de la tijera mecánica.
La tijera hidráulica, tiene un pistón que se mueve dentro de una cámara llena de aceite, la cámara hidráulica es un cilindro de acero, que interiormente tiene dos diámetros, uno restringido y otro aumentado, la parte inferior de la cámara tiene el diámetro menor, casi igual al diámetro del pistón, de tal manera que el paso del aceite es muy reducido a través de la tolerancia entre las dos piezas.
Su operación se realiza al tensionar el alambre junto con el aparejo de 300 a 500 lbs arriba del peso del aparejo.
El pistón comprime al aceite que se encuentra en la cámara, ya que el área de paso de aceite será muy reducido, el movimiento del pistón será lento y al llegar a la parte media de su recorrido, el área aumenta bruscamente, haciendo que el movimiento del pistón adquiera gran velocidad, aprovechando la energía debido a la presión acumulada en la cámara, logrando un impacto de gran fuerza y efectividad.
Para seguir golpeando con la tijera hidráulica, se tiene que cerrar recargando el peso de las barras sobre la tijera para que el pistón baje y quede en posición de ser operada nuevamente.
108
El aceite que pasa a la parte superior de la cámara a través un orificio, controlado por una válvula check, que permite el paso de aceite en forma rápida y en un solo sentido.
La parte inferior de la cámara esta sellada por un pistón de equilibrio que esta expuesto a la presión del pozo, por medio de una ventana, al bajar la tijera en el pozo, la presión va en aumento, obligando al pistón de equilibrio a subir hasta que comprime el aceite en el interior de la cámara, en esa forma la presión dentro y fuera de la tijera será la misma y quedara equilibrada, lo cual impide que las paredes de la cámara se deformen (colapsen) por la presión alta en el exterior de la tijera.
Su tiempo de operación es de 30 a 60 segundos y el aceite para su llenado es sae-10 y si se desea un golpe más fuerte, se usara aceite sae-20 ó 30. Ver Fig. 8.6 , 8.7 y Tabla 8.3
109
Figura 8.6
110
8.1.5.
TIJERA TUBULAR.
Su diseño y funcionamiento, es similar a la de eslabones, su diferencia es que no se flexionan, siendo adecuadas para golpear fuera de la T.P. Ver Fig. 8.7 y Tabla 8.3
Figura 8.7
111
Tabla 8.3 TABLA DE DIMENSIONES DE MARTILLOS ( TIJERAS) DIAMETRO
NUMERO DE PARTE
MAXIMO EXTERIOR 1"
CORTA LARGA * * 44A01
LONGITUD CERRADA
DIAMETRO
CUERDA
CUELLO DE
PIÑON
PESCA
Y CAJA
CORTA
1"
5/8" - 11
29"
LARGA
PESO EN LIBRAS
CORTA LARGA 5
1 1/4"
44A012 44A027
1.187"
15/16" - 10
37-15/16" 47- 15/16"
12
15
1 1/2"
44A02
44A04
1.375"
15/16" - 10
37-15/16" 47- 15/16"
17
21
1 7/8"
44A03
44A05
1.750"
1 1/16" - 10
25
31
* TIJERA CORTA 20" DE EXTENSION.
38-1/8"
48-1/8"
TIJERA DE 1" TIENE 14" DE EXTENSION.
** TIJERA LARGA 30" DE EXTENSION.
8.1.6.
RODILLAS.
La rodilla o articulación se usa para dar flexibilidad a los aparejos y alinear las herramientas en forma excéntrica, se pueden instalar entre las barras de peso, cuando la tubería esta desviada o deformada. Al operar dentro del pozo se someten a fuertes impactos y la bola o articulación se gasta o pueden separarse los pernos rolados, por lo cual su uso es limitado únicamente a operaciones especiales en las que se requiera que el aparejo tenga flexibilidad.
En su cuerpo central tiene una bola y un asiento que forma la articulación, cuenta con cuerda y cuello de pesca en la parte superior y en la inferior con cuerda para roscarla al aparejo de trabajo. Ver Fig. 8.8, 8.10 y tabla 8.4
112
Figura 8.8
Tabla 8.4
RODILLA MEDIDA
CUERDA
1" 1 1/4" 1 1/2" 1 3/4" 1 7/8" 2 1/8"
5/8" -11 1 5/16" - 10 1 5/16" - 10 1 1/16" - 10 1 1/16" - 10 1 1/16" - 10
CUELLO DE PESCA 1.000" 1 3/16" 1 3/8" 1 3/4" 1 3/4" 1 3/4"
113
8.1.7.
RODILLA TIJERA O TIJERA ARTICULADA.
Su construcción es similar ya que permite la misma flexibilidad que la rodilla común, con la ventaja de una acción corta de tijera, proporciona el efecto de una tijera
tubular y solo en casos especiales debe agregarse al aparejo de
trabajo. Ver Fig. 8.9 , 8.10 y Tabla 8.5
Figura 8.9
Tabla 8.5
RODILLA TIJERA MEDIDA
CUERDA
1 1/4" 1 1/2" 1 3/4" 1 7/8" 2 1/8"
1 5/16" - 10 1 5/16" - 10 1 1/16" - 10 1 1/16" - 10 1 1/16" - 10
CUELLO DE PESCA 1 3/16" 1 3/8" 1 3/4" 1 3/4" 1 3/4"
114
Figura 8.10
115
8.2. HERRAMIENTAS DE CALIBRACIÓN.
8.2.1.
CALIBRADOR TROQUELADOR.
Se utiliza para troquelar pequeños colapsos en las tuberías, se pueden operar en cualquier clase de fluido, porque tiene canales que permiten el paso libre del fluido a través del mismo, además es la herramienta adecuada para realizar una calibración de tuberías, cuenta con cuerda y cuello de pesca en la parte superior para su conexión. Ver Fig. 8.11 , 8.14 y Tabla 8.6
Figura 8.11
116
Tabla 8.6 CALIBRADOR DE TUBERIA ( TROQUELADOR)
8.2.2.
DIAMETRO
MEDIDA
CUELLO DE
MAXIMO
CUERDA
PESCA
LONGITUD
1.000" - 1.230"
15/16" - 10
0.875"
5.062
1.375" - 1.410"
15/16" - 10
1.187"
5.062
1.750" - 2.250"
15/16" - 10
1.375"
5.281"
2.625" - 2.812"
1 1/16" - 10
1.750"
5.421"
3.500" - 4.625"
1 1/16" - 10
2.312"
6.546"
5.500" - 5.750"
1 1/16" - 10
2.312"
7.250"
CALIBRADOR CORTADOR.
Llamado también cortador de parafina, es
una herramienta con base
circular que sirve para limpiar las paredes interiores de la tubería, se recomienda donde el fluido del pozo sea viscoso, pues cuenta con dos ventanas grandes para dar paso al fluido. Ver Fig. 8.12 ,8.14 y Tabla 8.7
Figura 8.12
117
Tabla 8.7
TABLA CALIBRADOR CORTADOR
8.2.3.
MEDIDA
CUERDA
1.250" 1.500" 1.750" 1.843" 1.906" 2.250" 2.343" 2.500" 2.750" 2.875"
15/16-10 15/16-10 15/16-10 15/16-10 15/16-10 15/16-10 15/16-10 15/16-10 11/16"-10 11/16"-10
CUELLO DE PESCA 1 3/16" 1 3/16" 1 3/16" 1 3/8" 1 3/8" 1 3/8" 1 3/8" 1 3/8" 1 3/4" 1 3/4"
BLOCK DE IMPRESIÓN.
El uso del block de impresión es importante en operaciones de pesca, para determinar cualquier tipo de obstrucción o tomar una huella de cuellos de pesca.
La parte superior del block de impresión, es igual al de una barra, con cuerda macho y cuello de pesca, la parte inferior es cilíndrica, con dos pernos diametralmente opuestos para asegurar el plomo al cuerpo del cilindro. Ver Fig 8.13, 8.14 y Tabla 8.8
La parte inferior del plomo (cara), así como las paredes laterales
del
plomo deben tener acabado espejo, para tomar una buena impresión. La longitud del plomo fuera del cilindro debe tener como máximo media pulgada, si la longitud es mayor se corre el riesgo de que al tomar la impresión, se deforme el plomo y se acuñe, quedando como pescado.
118
Figura 8.13
Tabla 8.8
TABLA DE BLOCK DE IMPRESSION MEDIDA
CUERDA
1.250" 1.500" 1.750" 1.875" 2.000" 2.250" 2.375" 2.500" 2.750" 2.875"
15/16"- 10 15/16"- 10 15/16"- 10 15/16"- 10 15/16"- 10 15/16"- 10 15/16"- 10 15/16"- 10 1 1/16"-10 1 1/16"-10
CUELLO DE PESCA 1 3/16" 1 3/16" 1 3/16" 1 3/8" 1 3/8" 1 3/8" 1 3/8" 1 3/8" 1 3/4" 1 3/4"
119
Figura 8.14
Para tomar una buena impresión, se recomienda llegar
al objetivo en
forma lenta hasta recargar todo el aparejo, se procede a abrir la tijera y dar un solo golpe hacia abajo, se recupera el aparejo hasta la superficie y se analizan las huellas impresas en las caras del block. Ver Fig. 8.15
120
Figura 8.15
121
8.2.4.
COLGADOR DE AMERADAS OTIS TIPO “ LO “.
El colgador OTIS tipo “LO“es usado para instalar en el fondo de la sarta de un pozo, un registrador equipado con collarines, el collarín debe tener un espacio entre las partes finales del tubo. Es instalado y retirado con el uso de la línea de acero, sin martillos ( tijeras ) que pueden causar daño a la exactitud de los registros Ver Fig. 8.16
122
Figura 8.16
Para instalar el soltador (41AO13) en el colgador (33LO4) :
a).-Insertar un punzón o tornillo en el puerto lateral del soltador para mantener el vástago extendido.
b).- Empujar el soltador
(41AO13 )
en el colgador
(33LO4 )
hasta que
automáticamente engarce en el colgador, el vástago empuja el candado accionando los resortes ( 3 ) hasta que las cuñas ( 4 ) engarcen arriba del cuello del vástago del soltador. En este momento el soltador se encuentra completamente ensamblado al colgador. Ver Fig. 8.17
123
8.2.5.
CORRIDA Y ANCLAJE DEL COLGADOR.
a) Durante la corrida en el pozo, las cuñas tienen
movilidad, permitiendo al
colgador bajar dentro del pozo, cuando se llega a la profundidad deseada. Levantar el aparejo lentamente, en este momento las cuñas en el colgador se detendrán en el primer cople que localice Tensionar 75 lbs. arriba de su peso, en este momento las cuñas del colgador quedaran ancladas y el soltador liberado del candado. b) Es importante colocar entre el colgador y los instrumentos; El absorbedor de impactos, para evitar daño en los instrumentos de fondo.
Recuperación del colgador e instrumento de fondo.
a) Correr el aparejo normal de línea de acero con un pescante tipo “JDS” o “SS” de 2 1/2” y un vástago ( 49P246 ). Ver Fig. 8.17 b) Colocar el pescante en el colgador suavemente, pero en forma rápida, para evitar que el colgador se desprenda antes de que el pescante lo sujete. c) En este momento el pescante engarza en el cuello de pesca del colgador, al mismo tiempo que el vástago o varilla de liberación empujan el candado hacia abajo , las cuñas se retraen y se libera el hombro del cuerpo del colgador desanclando el colgador, procediendo a recuperar todo hasta la superficie.
124
Figura 8.17
Recomendaciones:
El pozo debe encontrarse lo mas limpio posible (libre de sólidos) para evitar que la herramienta se atore.
Practicar en la superficie con un tubo madrina para observar como opera el equipo, también es necesario colocar un ancla de tubo o de cople para evitar que por un error, el colgador y el instrumento se vayan al fondo del pozo.
125
8.2.6.
ABSORBEDOR DE IMPACTOS TIPO “LO“. El absorbedor de impactos tipo LO es generalmente corrido entre un
mandril candado y un registrador de presiones de fondo, cuando se requiere la acción de un martillo, para instalar el mandril y el registrador de presiones.
Básicamente el ensamble consiste de un cilindro, un resorte y una varilla. Las roscas inferior y superior permiten que el absorbedor de impactos, se coloque en el
aparejo de trabajo, cuando es instalado adecuadamente el
absorbedor de impactos esta diseñado para aguantar el impacto de soltar y retirar el colgador.
Verifique el medidor de peso no exceda a la compresión del resorte. el peso máximo recomendado depende del diseño de la herramienta . Ver Fig. 8.18
126
Figura 8.18
8.3. OPERACIONES MECÁNICAS.
Las Operaciones Mecánicas utilizan herramientas de percusión (tijeras) que imprimen golpes a diferentes tipos de herramientas con fines específicos como el de: Instalar, Activar, o Recuperar dispositivos mecánicos en los aparejos de producción, así como la de Imprimir huellas de obstrucciones, Verificar las condiciones de la tubería de producción, Recuperación de muestras de fluidos o
127
sólidos, Activar dispositivos para hacer cambios de fluidos, Desprender adherencias de las tuberías, desplazar obstrucciones, Alojar accesorios de control o monitoreo, Bloquear dispositivos de seguridad, indicando a continuación las operaciones usuales:
TIPO DE OPERACIÓN
SIGLAS
Calibración Sacar Impresión Sacar Muestra con Cubeta Cortar Parafina Raspar Parafina Abrir y/o Cerrar Camisa deslizable
CAL SI SMC CP RP AC / CC
Colocar y/o Recuperar cerebro actuador de válvula de tormenta
CCVT / RCVT
Colocar y/o Recuperar válvulas de B.N. Colocar y/o Recuperar obturador de B.N. Recuperar varilla de igualación de accesorio de B.N. Cancelar válvula subsuperficial de seguridad (tormenta) Desplazar camisa de válvula de tormenta Colocar y/o Recuperar válvula de tormenta secundaria Colocar y/o Recuperar ancla de tubería Colocar y/o Recuperar obturador lateral Colocar y/o Recuperar ancla con sensor Colocar y/o Recuperar Tapón mecánico (ciego) Colocar y/o Recuperar válvula de circulación Colocar y/o Recuperar válvula de retención (pie) Desplazar resistencias o pez Pescas con Unidad de Línea Cortar línea
CVBN / RVBN COBN / ROBN RVI CVT DCVT CVTS / RVTS CAT / RAT COL / ROL CAS / RAS CT / RT CVC / RVC CVP / RVP DR / DP PUL CL
8.3.1.
CALIBRACIÓN. (CAL)
El objetivo de la calibración es conocer el diámetro libre del interior de las tuberías de producción, siendo esta operación necesaria, previamente a la introducción de cualquier herramienta o instrumento y para tal fin existen varios tipos de calibradores siendo uno de los más usuales el Troquelador. 128
El Troquelador posee una forma cónica que le permite guiar y orientar el conjunto de herramientas con el que es introducido al interior del pozo, siendo su parte central la de mayor diámetro de paso, su diseño permite corregir pequeños defectos de las tuberías, ya que al golpear fuertemente permite recalcar ciertos puntos.
8.3.2.
SACAR IMPRESIÓN. (SI.)
El objetivo de sacar impresión es el de transportar hasta la superficie del pozo una huella sobre una área de plomo homogénea, obtenida a una profundidad en la cual se halla determinado previamente alguna obstrucción que impida el libre paso de herramientas o instrumentos hacia dentro del pozo, o cuando se desea conocer el estado de dispositivos y/o accesorios alojados en el interior, mencionando algunos de los posibles motivos:
129
•
Reducción de diámetros
•
Aportación de Formación
•
Sedimentación en las paredes de la tubería
•
Boca de pescados
•
Verificación de asentamiento de herramientas
•
Colapsos de T.P.
Al tenerse en superficie la impresión en el sello de plomo, se interpreta determinando el motivo o causa posible que obstruye el paso.
8.3.3.
SACAR MUESTRA CON CUBETA. (SMC.)
El objetivo de sacar muestra con cubeta es la de recuperar una cantidad de fluido del interior del pozo a una profundidad determinada utilizando un barril
130
muestrero o cubeta hidrostática, pudiendo ser la muestra liquida o sólida según sea requerida.
Existen dos maneras de recuperar dicha muestra: la primera es mediante el uso de muestrero de circulación por el cual va pasando el fluido a través de este y en la profundidad seleccionada se estaciona la herramienta durante un corto tiempo y al momento de iniciar a levantar hacia superficie, es sellado mediante una esfera que se aloja sobre su asiento y trayendo consigo la muestra. La segunda manera es utilizando muestreros de gravedad los cuales al estacionar la herramienta desplazan la muestra por diferencia de densidad de fluidos, entrampando la de mayor densidad.
En el caso de muestra sólida se coloca en la parte inferior una zapata tipo pata de cabra para introducir la muestra a la cámara.
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8.3.4.
CORTAR PARAFINA. (CP.)
La finalidad de cortar parafina es la de limpiar desprendiendo las adherencias que se presentan en las paredes internas de las tuberías, pudiendo ser estas ocasionadas por asentamientos de: carbonatos, sedimentos, parafinas, acumulación o sedimentación de sólidos sobre los perfiles de los accesorios del aparejo, etc.
El cortador de parafina posee lateralmente dos canales de drene los cuales permiten expulsar los recortes que han sido desprendidos a su paso por el interior de la tubería, siendo estos ingresados por la parte inferior del cortador y expulsados a la parte superior por los lados del cuerpo.
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8.3.5.
RASPAR PARAFINA. (RP.)
El objetivo del raspador de parafina es la de desprender adherencias de las paredes de las tuberías mediante la acción de friccionar extremos de alambre de acero (alambre que se utiliza de la misma Unidad de Línea) con el cual se repasa la profundidad de intervalos determinados o seleccionados en los cuales se cree o ha confirmado previamente la posible obstrucción por adherencias.
Los testigos o guías de alambre acerado son colocados a través de los orificios (con diámetros de 0.082”, 0.092” y 0.108”) dispuestos en espiral del cuerpo del raspador. La longitud de los testigos de alambre dependerá del diámetro interior de la tubería en la cual se vaya a trabajar, siendo estos fácilmente acondicionados al diámetro que se trate.
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8.3.6.
ABRIR CAMISA DESLIZABLE. (AC.) Y/O CERRAR CAMISA DESLIZABLE (CC.)
El objetivo de abrir camisa es el de establecer una comunicación entre la tubería de producción y el espacio anular, así mismo el cerrar camisa es el de aislar dicha comunicación.
Para realizar esta operación se utiliza una operadora de camisa siendo la mas usual la tipo “B” a la cual se le pueden colocar cuñas o llaves del tipo estándar o selectivas con las cuales se operan una gran variedad de tipos y marcas de camisas deslizables.
Estas actividades se realizan cuando se requiere controlar el pozo utilizando fluidos previamente preparados bajo un diseño de densidad que contrarreste la aportación hidrostática de la formación también para desplazar fluidos lavando pozo a través del espacio anular o para aligerar la columna hidrostática que auxilie en la inducción del pozo.
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8.3.7.
COLOCAR CEREBRO DE VÁLVULA DE TORMENTA. (CCVT.) Y/O RECUPERAR CEREBRO DE VÁLVULA DE TORMENTA. (RCVT.)
El objetivo de colocar el cerebro actuador de la válvula de seguridad subsuperficial (tormenta), es el de controlar mediante este dispositivo la apertura y cierre de la válvula mediante la aplicación de un fluido hidráulico desde la superficie o en el caso de recuperar el cerebro, para dar mantenimiento a dicho sistema. El cerebro se aloja en el bolsillo excéntrico de la válvula, mismo que es colocado utilizando la herramienta deflectora (pateador), un localizador, un soltador, un pescante, extensiones (corta y larga) y un block de impresión. Existen varios tipos de cerebros actuadores: el de trabajo, el de cancelación temporal y el de cancelación permanente. Este tipo de trabajo se efectúa cuando se ha detectado un mal funcionamiento en la apertura y cierre de la válvula o para dar mantenimiento preventivo al sistema actuador, minimizando los costos por concepto de extracción del aparejo para cambio de la válvula de Seguridad subsuperficial (tormenta).
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8.3.8.
COLOCAR VÁLVULA DE BOMBEO NEUMÁTICO. (CVBN.) Y/O RECUPERAR VÁLVULA DE BOMBEO NEUMÁTICO. (RVBN) El objetivo de colocar o recuperar válvula de gas lift es la de modificar las
características del diseño de bombeo neumático mediante el reemplazo por una similar ya sea por rediseño o por mal funcionamiento de la misma. Su función es la de inyectar gas al interior de la T.P. ya sea en forma continua o intermitente a una presión de calibración especifica según su diseño, con el fin de auxiliar a aligerar la columna hidrostática para lograr hacer fluir el pozo.
Para realizar este servicio es necesaria la utilización del aparejo de trabajo adicionando una herramienta deflectora (pateador), un soltador, un pescante tipo JDC, 2 extensiones, un sello de plomo y la válvula de gas lift.
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8.3.9.
COLOCAR OBTURADOR. (CO.) Y/O RECUPERAR OBTURADOR. (RO.)
El objetivo de colocar obturador es el de establecer un sello hermético entre el interior de la T.P. y el espacio anular a través del mandril y el de comunicar el espacio anular y el interior de la T.P. a través del mandril excéntrico de producción en el caso de recuperarse el obturador, ya sea por modificación del diseño o por haberse deteriorado sus sellos, o para igualar las columnas hidrostática del espacio anular y la T.P. Para efectuar esta operación, se requiere la utilización del aparejo de trabajo, una herramienta deflectora ( pateador ), un soltador, un pescante del tipo JD, 2 extensiones, el obturador en cuestión y un block de impresión.
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8.3.10. RECUPERAR VARILLA DE IGUALACIÓN. (RVI.)
El objetivo de recuperar la varilla de igualación es la establecer comunicación igualando las presiones existentes entre el espacio anular y la tubería de producción en los aparejos que poseen mandriles excéntricos de bombeo neumático para realizar un control de pozo, el obturador que posee varilla de igualación deberá estar alojado en el ultimo mandril ubicado a la mayor profundidad de diseño.
Esta operación debe ser la primera que se realice con el fin de evitar descompensaciones de presión durante la recuperación del conjunto de obturadores o accesorios que contenga el aparejo con lo cual se evitaría un posible pez al empujar la columna hidrostática del espacio anular las herramientas que realizan el cambio hacia arriba propiciando la formación de espirales al alambre y por consecuencia su rotura.
Las herramientas que se utilizan consisten en: el aparejo de trabajo, la herramienta deflectora (pateador) y un pescante.
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8.3.11. CANCELAR VÁLVULA DE TORMENTA. (CVT.) El objetivo de cancelar la válvula de tormenta es la de bloquear permanentemente el mecanismo de apertura y cierre de la esfera o charnela dejándola en posición abierta sin necesidad de que sea controlada su apertura y cierre desde la superficie a través del fluido de control hidráulico.
Esta operación se realiza cuando la válvula presenta mal funcionamiento en su operación, utilizando una herramienta canceladora que dependerá del tipo y marca especifica.
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8.3.12. DESPLAZAR CAMISA DE VÁLVULA DE TORMENTA. (DCVT)
El objetivo de desplazar la camisa de la válvula de tormenta es el de comunicar la línea de control que acciona el sistema de apertura y cierre desde la superficie con el interior de la T.P., en preparación para alojar la válvula de tormenta secundaria, misma que al ser instalada interiormente en la válvula primaria o de tubería, sella a través de los juegos de empaques en la parte superior e inferior con los niples pulidos y comunica el puerto existente con el de la nueva válvula utilizando la misma línea de control para su accionamiento.
Para esta operación se utiliza una operadora de camisa con cuñas o llaves tipo DL.
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8.3.13. COLOCAR VÁLVULA DE TORMENTA SECUNDARIA. (CVTS.) Y/O RECUPERAR VÁLVULA DE TORMENTA SECUNDARIA (RVTS.)
El objetivo de colocar válvula de tormenta secundaria es la de proveer al pozo un dispositivo de seguridad que permita el cierre al flujo del pozo para cualquier caso de emergencia, sobre todo cuando no se dispone en forma inmediata de algún equipo que intervenga el pozo para el cambio de este dispositivo de seguridad.
Esta actividad se realiza en los casos en los que la válvula introducida con tubería ha dejado de funcionar correctamente, para lo cual se aloja internamente una segunda válvula que realiza las mismas funciones de control, pero reduciendo el diámetro interno de la T.P. en este accesorio.
En el caso de recuperar la válvula de tormenta secundaria, se realiza por diversos motivos: por mantenimiento preventivo, por falla o por recuperación del aparejo para cambio de válvula de tormenta bajada con tubería.
Para esta operación se utiliza una válvula de tormenta secundaria y un candado o mandril de anclaje los cuales dependerán del tipo y marca de válvula primaria en donde vaya a ser alojada, una herramienta Soltadora, un pescante y un juego de blocks de impresión.
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8.3.14. COLOCAR ANCLA DE TUBERÍA. (CAT.) Y/O RECUPERAR ANCLA DE TUBERÍA. (RAT.)
Los objetivos de colocar y/o recuperar ancla de tubería son varios, uno de ellos es el de impedir la perdida de válvulas y accesorios de bombeo neumático durante su cambio, ya que existe la posibilidad de desprendimiento durante su colocación y/o recuperación, mismos que caerán encima del ancla pudiendo ser pescados, otra función es el de soportar el perforador mecánico de tubería al permitir asentarse sobre esta durante la perforación de la tubería, o durante la instalación del pistón viajero.
El ancla de tubería es soltada y recuperada utilizando un pescante del tipo JD y se fija a las paredes de la tubería a través de tres cuñas cónicas distribuidas proporcionalmente en su cuerpo.
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8.3.15. COLOCAR Y/O RECUPERAR OBTURADOR LATERAL (COL.) (ROL.)
El objetivo de colocar el obturador lateral es el contar con un herramienta de prueba para efectuar el aislamiento de la camisa deslizable con la cual se verifica la hermeticidad tanto de su parte deslizable, como la del conjunto interno de sellos, también es utilizada para asilar y probar la hermeticidad de los niples pulidos del niple de inyección tipo “XL”, así como para probar y determinar las zonas de por las cuales el aparejo no presenta hermeticidad (empacadores, sellos multi-v, etc.).
La herramienta es colocada en el niple de asiento mediante un candado el cual posee un grupo de empaques en su parte inferior, en donde se conecta el obturador lateral el cual posee en el extremo inferior un grupo de sellos, los que en conjunto con los superiores aíslan la zona de prueba.
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Para esta operación se utiliza el aparejo de trabajo, el obturador lateral, un candado de anclaje, un soltador y un pescante.
8.3.16. COLOCAR ANCLA CON SENSOR (CAT.) Y/O RECUPERAR ANCLA CON SENSOR. (RAT.) El objetivo principal al colocar ancla con sensor es la proveer un mecanismo que permita alojar y colgar instrumentos de medición instalándolos en un niple mecánico de anclaje, los cuales se instalan dejándolos asentados y recuperándose el aparejo de trabajo a superficie sin que se tenga alambre a través del pozo del cual pendan los registradores.
Generalmente este tipo de actividad se realiza en pruebas con tiempos prolongados de monitoreo de datos (7, 15, 20, 30 días etc.), lo cual dependerá de la capacidad del instrumento para captura de datos.
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La recuperación de ancla con sensor se realiza por lo general cuando ya se cumplió el tiempo máximo de obtención de información del instrumento utilizado, ya sea para su reemplazo o retiro definitivo.
Esta operación utiliza el aparejo de trabajo el cual sirve para transportar los instrumentos, un soltador, un pescante, un candado mecánico de anclaje, un absorbedor de impactos, un centralizador y los instrumentos de medición.
8.3.17. COLOCAR TAPÓN. (CT.) Y/O RECUPERAR TAPÓN. (RT.)
El objetivo principal al colocar tapón dentro de la tubería de producción es la de obturarla, ya sea para probar con presión todo el aparejo incluyendo el medio árbol de válvulas, o como un dispositivo adicional de seguridad durante el cambio del medio árbol de válvulas por preventores o viceversa.
Deberá de tenerse un cuidado especial con la limpieza de los fluidos de control utilizados, ya que de existir sólidos o suciedad, contenidos en el fluido estos se asentaran sobre el cuello de pesca impidiendo su recuperación al intentar
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conectarse para activar el sistema de igualación y poder ser retirado del niple de asiento. Esta operación se efectúa contando con un candado mecánico, un tapón ciego con sistema de igualación, un soltador y un pescante con sus respectivas extensiones igualadoras.
8.3.18. COLOCAR VÁLVULA DE CIRCULACIÓN. (CVC.) Y/O RECUPERAR VÁLVULA DE CIRCULACIÓN. (RVC.)
El objetivo de colocar válvula de circulación es la de contar con un accesorio que permita la inyección de fluido al interior del pozo, mediante un mecanismo de resorte y esfera en la que la presión del pozo contribuye a mantener la esfera sobre el asiento no permitiendo el flujo del interior hacia afuera, siendo posible inyectar o bombear de afuera hacia adentro venciendo la fuerza que imprime el resorte y la misma presión del pozo al tenerse una presión superior que contrarreste dicha fuerza. Para esta operación se utiliza el aparejo de trabajo,
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un candado o mandril de anclaje, la válvula de circulación, un Soltador y un pescante.
8.3.19. COLOCAR Y RECUPERAR VÁLVULA DE PIÉ (CVP.) (RVP)
El objetivo de colocar las válvulas de pie o retención es el de permitir el flujo en un solo sentido. Cuando a sido asentada en su niple no permite el flujo del exterior hacia el interior del pozo, siendo uno de sus usos principales el de activar el mecanismo de anclaje de empacadores hidráulicos en aparejos integrales y el probar la hermeticidad de la T.P. Para esta operación se utiliza además del aparejo de trabajo, la válvula de retención o de pie, un Soltador y un pescante.
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8.3.20. CORTAR LÍNEA (CL.)
El objeto de cortar línea es el de trozar el alambre como lo indica su nombre en la cabeza conectora, con el fin de recuperar la totalidad de alambre existente en el interior del pozo, cuando las herramientas de línea se encuentran atrapadas y no ha sido posible liberarlas, evitando con esto el complicar las actividades de pesca al existir alambre dentro del pozo, al cortar el alambre solo se dejarían el parejo de trabajo y las herramientas mismas que se encuentran atrapadas. Esta operación se puede efectuar de dos maneras, la primera soltando una barra cortadora (“diablo”) la cual al impacto sobre la cabeza corta el alambre y la segunda soltando una caja ciega con una barra de contrapeso en caída libre por el interior del pozo, la cual al golpear la cabeza corta el alambre.
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8.3.21. DESPLAZAR PEZ (DP.) El objetivo de desplazar pez consiste en deslizar con golpes de tijera aquella obstrucción que impide el libre paso al interior del pozo a través del aparejo de producción, hasta que se logre desplazar al fondo del pozo dejando libre el paso para cualquier herramienta que vaya a introducirse. Para esta operación se utiliza el aparejo de trabajo adicionando en su parte inferior una caja ciega que consiste en una herramienta metálica de material sólido endurecido.
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8.3.22. PESCA CON UNIDAD DE LÍNEA DE ACERO. (PUL.)
El objetivo de la pesca con la unidad de línea es el de recuperar las herramientas y/o accesorios que hayan quedado de pez en el interior del pozo.
Para este tipo de operación existen varias herramientas de pesca con fines específicos mencionando las siguientes:
Pescante Arpón, se utiliza cuando existe alambre de pez dentro del pozo, el cual es sujetado por los gavilanes internos que tiene distribuidos en su longitud, arrastrando el alambre hasta la superficie, siendo posible su recuperación.
Pescante tipo JD o JU, se utiliza cuando existe una herramienta de pez que posea cuello de pesca el cual es sujetado por los perros internos del pescante. Pescante tipo O´Bannon, se utiliza en herramientas que no poseen cuello de pesca , la cual es sujetada por unas cuñas cónicas que se introducen en la longitud del cuerpo de la herramienta.
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9. HERRAMIENTAS DE LIMPIEZA.
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9.1. CANASTA HIDROSTÁTICA Nos ayuda a extraer partículas pesadas y pequeñas basuras que se encuentran sobre los cuellos de pesca de tapones, válvulas de pie, mandriles etc. se recomienda usarlo cuando el desarenador de embolo no puede extraer las partículas o basuras pequeñas. Su construcción es igual a un muestrero, está formado por un cilindro con un volumen de 700 cm3 aproximadamente, es sellado en la superficie por un pequeño disco de bronce y se corre dentro de la tubería con la cámara interna sellada a la presión atmosférica.
Con unos cuantos golpes de tijera hacia abajo se corta del disco de bronce, entrando a gran velocidad las partículas de arena, sedimento, hierro, etc. llenando la cámara interior y son contenidas en la parte inferior por una esfera metálica (check), al sacarla a la superficie se purga la cámara interna por medio de una válvula, que se encuentra en la parte superior de la canasta, se procede a desarmar y limpiar la cámara interna para continuar la operación.
Los discos de bronce se obtienen de varios espesores, desde 1/32" hasta 3/32", cuando se va a sacar sedimento se debe usar el más delgado (1/32"), la cámara debe salir a la superficie sin presión, la válvula de seguridad actúa y purga pero en algunos casos este dispositivo de seguridad no opera automáticamente, por lo que se recomienda purgar lentamente a través del orificio superior que esta sellado por la esfera de acero inoxidable, nunca se debe desarmar la canasta sin antes quitar la presión a la cámara interna. Ver Fig. 9.1
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Figura 9.1
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9.2. DESARENADOR OTIS TIPO “M”. Se usa para extraer arena, sedimento y pequeñas basuras que obstruyen los cuellos de pesca y que impiden la recuperación de herramientas subsuperficiales colocadas en la tubería.
Esta compuesto por un pistón que se desliza dentro de un cilindro, dos válvulas de asiento y esfera de acero (tipo check), superior e inferior que sirven para retener la arena, sedimento o basura a recuperarse.
Al mover el pistón hacia arriba ejerce una succión y al bajar el pistón, la esfera de acero sella la parte inferior del desarenador, dejándolo preparado para una nueva succión, hasta llenar el cilindro. En la parte superior del cilindro tiene un orificio para desplazar el fluido que se aloja en la parte superior del pistón. Su operación es con el aparejo normal de trabajo y tijereteando suavemente hacia arriba y hacia abajo. Ver Fig. 9.2
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Figura 9.2
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9.3. DESARENADOR CAMCO TIPO “A". Su funcionamiento es igual al anterior, con la diferencia que tiene un substituto superior en el cual esta atornillada una varilla y en su extremo inferior acoplado un pistón, que tiene ranuras exteriores donde se alojan anillos metálicos, que son los que hacen la succión, en su interior tiene atornillado un asiento para una esfera metálica ( check ), agregado al cilindro tiene un tubo para almacenar la arena, sedimento, etc., una válvula de asiento y esfera metálica esta construida dentro del cilindro de acero, se atornilla en la parte inferior del desarenador. Ver Fig. 9.3
Figura 9.3
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9.4. CINCEL CON FILO DE ESTRELLA.
Es una herramienta que se corre agregada a un aparejo convencional y se utiliza pare remover pedazos de cemento para romper o desplazar hacia abajo, objetos sólidos que obstruyen el interior de la tubería como piedras, pedazos de pistola desintegrable, siempre que no estén atascados unos con otros o que no sea mucho volumen de material. Ver Fig. 9.4
Figura 9.4
9.5. ESCAREADOR (RIMAS). Esta herramienta nos sirve para limpiar pequeñas capas de carbonato o sarro en la tubería, cuando al aparejo de producción se le va a instalar un sistema de recuperación secundaria. Como un pistón viajero se cuenta con diferentes medidas de acuerdo al diámetro de la T.P. Ver Fig. 9.5
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Calibrador Escareador (RIMA).
Está formado de tres partes principales, un mandril en forma de barra con cuerda en el extremo superior, una tuerca roscada y un juego de tres carretes con surcos y filos que son usados para cortar rebabas de la tubería así como óxido y pequeñas deformaciones. Antes de correr un escariador se debe correr otro tipo de calibrador para tener información básica. A continuación se corre un escariador de menor diámetro del "drift" de la tubería con el objeto de limpiar por partes y finalmente se corre otro de mayor diámetro de acuerdo al diámetro de calibración permitido (drift) y de acuerdo a la herramienta que se va a instalar en la tubería. A continuación pondremos un ejemplo de como se pueden correr los escariadores de acuerdo a las medidas de un tubo especial.
Datos:
Tubería nominal de 2 7/8" grado J-55 y peso de 6.5 lbs./pie. Diámetro interior 2.441" Drift 2.347"
Si continuamos con varias medidas de escariadores se meterían en el orden siguiente:
a) Escareador de 2.330" de diámetro. b) Escareador de 2.340" de diámetro. c) Escareador de 2.350" de diámetro.
Al usar estas herramientas de limpieza dentro de la tubería se corren con un aparejo convencional de trabajo (cabeza, barras, tijera) se bajan a una velocidad moderada y al encontrar resistencia, se golpea un poco hacia abajo para que la herramienta penetre en lo sucio con lo que quedará atorada por un momento, a continuación se golpea hacia arriba para sacarla de ese punto, se
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repite lo mismo hacia abajo y se observa, si hay avances hacia abajo se continúa golpeando y repitiendo lo anterior. Cuando todo el conjunto vence esa obstrucción se regresará para repasar varias veces en el mismo punto hasta que el escariador pase en forma libre.
Figura 9.5
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10. PESCANTES.
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Con este tipo de herramientas se recuperan dispositivos subsuperficiales. Esta compuesto de: un núcleo, un perno de corte o seguridad, dos resortes, un cilindro que contiene un juego de cuñas, un cuerpo superior con cuerda y cuello de pesca agregado al cilindro.
El perno de seguridad (de corte) requiere de varios golpes fuertes con tijera para romperse; Al hacer esta acción el resorte del núcleo lo desplaza y permite abrir las cuñas liberando la herramienta atrapada.
En si la mayor parte de las herramientas de línea de acero cuentan con pernos de seguridad para liberarse.
Se cuenta con tres tipos de pescantes de acuerdo al sentido en que rompen su perno de seguridad con golpes de tijera y se recuperan dispositivos con cuello de pesca externos e internos.
10.1. PESCANTES OTIS TIPO “R”.
10.1.1. PESCANTE OTIS TIPO “RJ”. Rompe su perno hacia arriba y tiene núcleo mas corto que el tipo “RS”. Ver Fig. 10.1. y Tabla 10.1
10.1.2. PESCANTE OTIS TIPO “RS”.
Rompe su perno hacia arriba y tiene núcleo corto. Ver Fig. 10.1 y Tabla 10.1
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10.1.3. PESCANTE OTIS TIPO “RB”. Rompe su perno hacia arriba y tiene núcleo largo. Ver Fig. 10.1 y Tabla 10.1
Desarmado pescante Otis tipo “R” a) Quitar tornillo opresor del cuerpo superior si el perno de seguridad esta roto, devuelta al núcleo 90º y localice el taladro inferior, coloque un perno o un botador. b) Destornille el cuerpo superior, tener cuidado con el resorte del cilindro se encuentra comprimido. c) Quite la camisa que cubre el resorte y quite el resorte del cilindro. d) Saque el anillo reten y el perno o botador. e) Saque el núcleo por la parte inferior del cilindro, será necesario usar las pinzas especiales para abrir las cuñas. f)
Quitar las cuñas.
g) Saque la rondana y resorte de las cuñas.
Armado pescante Otis tipo “R” Limpiar y engrasar todas las piezas y proceder en forma inversa al desarmado.
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Figura 10.1 Tabla 10.1
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TABLA DE DATOS Y DIMENSIONES PESCANTE "R" ENGANCHA MEDIDA DÍAMETRO TIPO CUELLO DE ALCANCE CUERDA NOMINAL MÁXIMO PESCA 1 1/2" RB 1.187" 1.265" 1.430" 15/16"-10 1 1/2" RS 1.187" 1.797" 1.430" 15/16"-10 1 1/2" RJ 1.187" 2.547" 1.430" 15/16"-10 2" RB 1.375" 1.219" 1.430" 15/16"-10 2" RS 1.375" 1.984" 1.770" 15/16"-10 2" RJ 1.375" 2.547" 1.770" 15/16"-10 2 1/2" RB 1.750" 1.203" 1.770" 15/16"-10 2 1/2" RS 1.750" 1.984" 1.770" 15/16"-10 2 1/2" RJ 1.750" 2.547" 2.180" 15/16"-10 3" RB 2.312" 1.297" 2.180" 1 1/16"-10 3" RS 2.312" 2.156" 2.180" 1 1/16"-10 3" RJ 2.312" 2.609" 2.180" 1 1/16"-10 4" RB 3.125" 1.406" 3.718" 1 1/16"-10 4" RS 3.125" 2.156" 3.718" 1 1/16"-10
10.2. PESCANTES OTIS TIPO “S”
10.2.1. PESCANTE OTIS TIPO “SM”.
Rompe su perno hacia abajo y tiene núcleo mas corto que el "SB". Ver Fig. 10.2 y Tabla 10.2
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Figura 10.2
165
10.2.2. PESCANTE OTIS TIPO “SS”.
Rompe su perno hacia abajo y tiene núcleo corto.
10.2.3. PESCANTE OTIS TIPO “SB”.
Rompe su perno hacia abajo y tiene núcleo largo. Ver Fig. 10.3 y Tabla 10.2
Figura 10.3
166
Desarmado pescantes Otis tipo “S” a) Destornille el cuerpo superior b) Quite el cilindro protector del perno. c) Quite el perno roto con un botador dejándolo dentro del orificio. d) Destornille la tuerca del núcleo. e) Quite el resorte del núcleo y saque el núcleo por parte inferior del pescante. f)
Extraiga las cuñas, la rondana y el resorte de las cuñas.
Armado pescante Otis tipo “S”
Proceda en forma inversa que en el desarmado todas las piezas deben estar limpias y engrasadas.
Tabla 10.2
TABLA DE DATOS Y DIMENSIONES PESCANTES "S" MEDIDA NOMINAL 1 1/2" 1 1/2" 2" 2" 2 1/2" 2 1/2" 3" 3" 4"
TIPO SB SS SB SS SB SS SB SS SB
CUELLO DE PESCA 1.187" 1.187" 1.375" 1.375" 1.750" 1.750" 2.312" 2.312" 3.125"
ALCANCE 1.297" 1.781" 1.219" 2.031" 1.281" 2.000" 1.500" 2.219" 1.800"
DIAMETRO MAXIMO 1.437" 1.437" 1.770" 1.770" 2.180" 2.180" 2.740" 2.740" 3.718"
CUERDA 15/16"- 10 15/16"- 10 15/16"- 10 15/16"- 10 15/16"- 10 15/16"- 10 1 1/16"-10 1 1/16"-10 1 1/16"-10
10.3. PESCANTE OTIS TIPO “BB”.
Rompe su perno hacia arriba y tiene sus cuñas mas cortas que el “BE”. Ver Fig. 10.4 y Tabla 10.3
167
168
Figura 10.4
10.3.1. PESCANTE OTIS TIPO “BE”.
Rompe su perno hacia arriba y tiene sus cuñas mas largas que el "BB". Este tipo de pescante (BB Y BE) tienen el extremo de sus cuñas libre y la abertura que existe entre las mismas permite efectuar pescas que tengan pequeñas basuras sobre los cuellos de pesca y aun con pedazos de alambre, su único inconveniente es que si la herramienta por pescar este muy pegada o que este soportando una presión hidrostática, se corre el riesgo que el perno de seguridad se rompa y se libere el pescante del cuello de pesca. Ver Fig. 10.5 y Tabla 10.3
Figura 10.5
169
Tabla 10.3
TABLA PESCANTE OTIS TIPO BB - BE MEDIDA NOMINAL
DIAMETRO MÁXIMO
CUELLO DE PESCA
DIAMETRO CUERDA
1 1/2"
1 1/2"
1 3/16"
15/16" - 10
2"
1 3/4"
1 3/8"
15/16" - 10
2 1/2"
2 1/8"
1 3/4"
15/16" - 10
3"
2 5/16"
2 5/16"
1 1/16" -10
10.4. PESCANTE OTIS “GS”.
Se utiliza para pescar dispositivos con cuello de pesca interno, rompe su perno de seguridad hacia abajo. Se puede utilizar también como soltador aunque su operación no siempre es efectiva, para invertir el sentido en que rompe su perno de seguridad se le agrega el adaptador “GR". Ver Fig. 10.6 y Tabla 10.4
Se utiliza para recuperar candados de cople (collar-lock) tipo “D”, mandriles tipo “X”, anclas de cople (pack-off), se agrega la varilla de igualación, su operación es a base de golpes de tijera hacia arriba.
Desarmado:
a) Coloque en un tornillo las partes planas del núcleo b) Gire el anillo reten y quite el perno de corte c) Saque el tornillo opresor y desatornille la parte superior (cuello de pesca) d) Deslice el cilindro y extráigalo del núcleo e) Coloque el cilindro en el tornillo de banco y desatornille el cuerpo superior. f)
Quite el resorte del cilindro.
g) Saque el reten del resorte, el resorte y las cuñas.
170
Armado:
Limpiar y engrasar todas las piezas y proceder en forma inversa al desarmado.
171
Figura 10.6
10.4.1. PESCANTE OTIS TIPO “GSL”
Este pescante es casi igual al “GS”, la única diferencia es que su núcleo es mas largo y nos sirve para recuperar un candado de cople (collar lock) tipo “D”. Para su armado y desarmado se procede igual al pescante “GS”. Ver Fig. 10.7 y Tabla 10.4
172
Figura 10.7
10.4.2. PESCANTE OTIS TIPO “GR”.
Se utiliza para invertir el pescante “GS” al tipo “GR” quitando el perno de corte del pescante “GS”. Si por un descuido se dejaran los dos pernos de corte quedaría como si no tuviera perno de seguridad. Ver Fig. 10.8 y Tabla 10.4
173
Figura 10.8
Tabla 10.4
174
PESCANTES OTIS GS GR GSL MEDIDA NOMINAL
DIAMETRO DIAMETRO DIAMETRO CUERDA DE EXTERIOR DEL EXTERIOR LA VARILLA DEL CUELLO MÁXICMO IGUALADORA MANDRIL INTERIOR GS
CUERDA PIÑON
ALCANCE MÍNIMO
CUELLO DEL PESCANTE
2"
1.8752
1.38"
1.81"
1/2" - 13
15/16"-10
1.62"
1.375"
2 1/2"
2.313"
1.81"
2.25"
5/8" - 11
15/16"-10
1.62"
1.750"
3"
2.750"
2.31"
2.72"
5/8" - 11
1 1/16"-10
1.62"
2.313"
4 1/2"
3.813"
3.12"
3.62"
2 1/8" - 12
1 1/16"-10
1.62"
2.313"
5"
4.562"
4"
4.50"
2 1/2" - 10
1 1/16"-10
1.82"
3.126"
10.5. PESCANTE O' BANNON.
Pescante sin perno de seguridad. Especial para pescar herramientas que no tienen cuello de pesca o que este dañado, es muy importante programar una pesca con este tipo de pescante, tomar en cuenta que no tiene perno de seguridad para liberarse del pescado, una vez que pesca la herramienta no la libera hasta que se saca del pozo y se desarma el pescante. Ver Fig. 10.9. Esta compuesto de un cilindro cónico interiormente un juego de cuñas seccionadas, un resorte y un cuerpo superior con cuerda para acoplarse a las herramientas de línea.
Las cuñas tienen en su interior unas muescas semejantes a una cuerda para tornillo, el resorte que actúa contra las cuñas y el cuerpo superior ayuda a que agarren con más fuerza, al jalar el pescado debido a que la sección cónica del cilindro las obliga a cerrar. Existen pescantes O´Bannon combinados que tienen cuñas superiores e inferiores, esto hace posible la pesca de herramientas que tienen dos diámetros (un diámetro menor en su cuello de pesca y otro mayor en su cuerpo). Para desarmar estos pescantes, se destornilla el cuerpo superior, se
175
secan los resortes y después se aflojan las cuñas con ligeros golpes, en esta forma el pescado es soltado.
176
Figura 10.9
177
10.6. PESCANTE OTIS TIPO "G".
Está compuesto de un cuerpo superior con cuerda y cuello de pesca, un cilindro que forma el cuerpo principal, unas cuñas unidas en su extremo superior formando un anillo. Para desarmar el pescante y extraer la herramienta que se pescó es necesario destornillar el cuerpo superior y empujar las cuñas hacia el cilindro. Si no suelta fácilmente, introduzca una hoja de segueta para forzar y abrir las cuñas.
Se utiliza en casos donde los cuellos de pesca de las herramientas están dañados. Su utilidad es limitada, pues no cuenta con perno de seguridad para soltar la herramienta que ha pescado, se deben tener las mismas precauciones que con el pescante O´bannon. Ver Fig. 10.10
178
Figura 10.10
179
10.7. PESCANTE ARPÓN OTIS TIPO "P".
Empleado para pescas de línea de alambre y conductores flexibles. Al romperse la línea de alambre tiende a bajarse dentro de la T.P. en forma de espiral adherida a la T.P.
La mayor dificultad esta en localizar y preparar la punta de la línea, se recomienda bajar un block de impresión del diámetro máximo permisible de la tubería, para localizar la punta de la línea y evitar meterse dentro del espiral formado por la misma, que ocasiona un problema mayor, ya que quedaría anulado el aparejo formando madeja arriba y abajo, quedándose otro pescado.
Al bajar el block de impresión y detectar la punta de la línea, se golpea suavemente hacia abajo 2 ó 3 veces para formar una pequeña madeja, dejando en condiciones seguras para bajar el arpón.
Para efectuar la pesca una vez formada la madeja será suficiente dar dos o tres golpes hacia abajo para que el arpón penetre en la madeja y las espigas del mismo traben la línea.
Al tratar de recuperar el aparejo se observa un incremento considerable de tensión y con golpes de tijera hacia arriba se procede primero a destrabar la madeja, continuando golpeando hasta recuperar todo el pescado. Ver Fig. 10.11 y Tabla 10.5
180
Figura 10.11
181
Tabla 10.5 PESCANTE ARPON MEDIDA NOMINAL
DIAMETRO MÁXIMO
MEDIDA CUERDA
CUELLO DE PESCA LONGUITUD
1 1/2"
1.437"
15/16" - 10
1.187"
27.843"
2 - 2 1/2"
1.843"
15/16" - 10
1.375"
27.375"
3"
2.718"
1 1/16" - 10
1.750"
29.500"
3"
2.718"
1 1/16" - 10
2.312"
29.000"
4 - 5 1/2"
2.875"
1 1/16" - 10
2.312"
36.000"
7"
5.687"
1 1/16" - 10
2.312"
35.187"
10.8. PESCANTES " CAMCO" (LINEA “J”).
Los pescantes de la línea “CAMCO” son muy similares a los de la línea OTIS, tanto en su forma como en su operación y se utilizan para dispositivos con cuello de pesca externo. Ver Fig. 10.12 y Tabla 10.6
Están diseñados para pescar y recuperar controles sub-superficiales con cuello de pesca externo, tales como: mandriles tipo “C”, barras, cabezas, tijeras, válvulas de pie.
La denominación común de acuerdo con el sentido en que rompen su perno, es la siguiente: el tipo “JU” rompe su perno de seguridad hacia arriba y el tipo “JD” rompe su perno hacia abajo.
Los núcleos están indicados por la tercer letra que se agrega al tipo de pescantes la cual designa la longitud del mismo. El núcleo largo se designa por la letra “C”, el núcleo corto por la letra “S” y existe otro núcleo aun más corto que los descritos el cual se designa con la letra “L”.
182
Los pescantes tipo “JU” rompen su perno de seguridad con golpes de tijera hacia arriba consta de una parte superior a substituto “U” al cual se atornilla el núcleo y se asegura por un tornillo opresor; sobre el núcleo esta montada una pieza tipo anillo, la cual forma parte de las cuñas (en forma de casquillo).
El casquillo de las cuñas tiene taladros para que penetren unos retenes metálicos, los cuales controlan y ayudan a que se deslicen en las ranuras laterales de la camisa.
La base de las cuñas apoya en una parte plana interior que tiene la camisa, las cuñas y el núcleo están enresortados de tal manera que al romperse el perno de seguridad la brida del núcleo sube y empuja a los retenes junto con las cuñas, las cuales abren debido a las superficies inclinadas de la camisa, por lo cual se extienden hacia fuera y en esa forma sueltan el cuello de pesca.
Los pescantes tipo “JD” rompen su perno de seguridad con golpe de tijera hacia abajo; el substituto D (parte superior) esta atornillado directamente a la camisa (parte inferior) de tal manera que los golpes de tijera hacia arriba las resiste el cuerpo del pescante; el núcleo junto con el perno de corte quedan libres de la acción de golpeo hacia arriba; para que se rompa el perno de seguridad es necesario que el núcleo tenga apoyo en la cabeza del cuello de pesca que se va a recuperar.
Al golpear hacia abajo se rompe el perno de corte y el núcleo junto con las cuñas suben por la acción del resorte del núcleo, en esa forma las cuñas abren debido a las superficies inclinadas de la camisa liberando el cuello de pesca.
183
Figura 10.12
184
10.9. PESCANTE TIPO "JUL".
Rompe su perno de corte hacia arriba, su núcleo es más corto que el JUS, tiene gran alcance en sus cuñas y su falda es mas larga que los pescantes comunes. Ver Fig. 10.13 y Tabla 10.6
Figura 10.13
185
10.10. PESCANTE TIPO "JUS".
Rompe su perno de corte hacia arriba y su núcleo es corto. Ver Fig. 10.14 y Tabla 10.6
Figura 10.14
186
10.11. PESCANTE TIPO "JUC”.
Rompe su perno de corte hacia arriba y su núcleo es largo. Ver Fig. 10.15 y Tabla 10.6
Figura 10.15
187
Desarmado pescante CAMCO tipo “JU” a) Quitar el tornillo opresor del substituto superior. b) Desatornille el cuerpo superior con respecto al núcleo colocando una llave en la base del núcleo para que no de vueltas. c) Quite el resorte del núcleo y de las cuñas. d) Quitar los pedazos de perno roto. e) Deslice el núcleo por la parte inferior de la camisa y recuperar los retenes de las cuñas. f)
Saque el conjunto de cuñas deslizándolas por la parte superior de la camisa.
Armado pescante CAMCO tipo “JU”. Proceder en la forma inversa a su desarmado. Tabla 10.6
TABLA PESCANTE JU MEDIDA NOMINAL
TIPO
1 1/4" 1 3/8" 1 1/2" 1 1/2" 1 1/2" 1 1/2" 1 5/8" 2" 2" 2" 2" 2 1/2" 2 1/2" 2 1/2" 2 1/2" 3" 3" 3" 3" 4"
JUC JUC JUC JUS JUC JUS JUC JUC JUS JUC JUS JUC JUS JUC JUS JUC JUS JUC JUS JUC
ENGANCHE CUELLO ALCANCE DE PESCA
0.875" 1.000" 1.187" 1.187" 1.187" 1.187" 1.187" 1.375" 1.375" 1.375" 1.375" 1.750" 1.750" 1.750" 1.750" 2.312" 2.312" 2.312" 2.132" 3.125"
1.937" 1.875" 1.093" 1.843" 1.093" 1.843" 1.187" 1.437" 2.125" 1.437" 2.125" 1.312" 2.187" 1.312" 2.187" 1.437" 2.125" 1.437" 2.125" 2.312"
DIAMETRO MÁXIMO
CUERDA
1.281" 1.375" 1.422" 1.422" 1.422" 1.422" 1.625" 1.859" 1.859" 1.859" 1.859" 2.250" 2.250" 2.250" 2.250" 2.796" 2.796" 2.796" 2.796" 3.750"
15/16"-10 15/16"-10 15/16"-10 15/16"-10 15/16"-10 15/16"-10 15/16"-10 15/16"-10 15/16"-10 15/16"-10 15/16"-10 15/16"-10 15/16"-10 15/16"-10 15/16"-10 1 1/16"- 10 1 1/16"- 10 1 1/16"- 10 1 1/16"- 10 1 1/16"- 10
188
10.12. PESCANTE TIPO "JDS”. Rompe su perno de corte hacia abajo y su núcleo es corto. Ver Fig. 10.16 y Tabla 10.7
Figura 10.16
189
10.13. PESCANTE TIPO "JDC”.
Rompe su perno de corte hacia abajo y su núcleo es largo. Ver Fig. 10.17 y Tabla 10.7
Desarmado pescante CAMCO tipo “JD”. a) Desatornille el substituto superior. b) Quite el tapón del núcleo, teniendo cuidado de quitar el tornillo opresor. c) Saque el resorte del núcleo y de las cuñas. d) Quite el perno roto. e) Deslice el núcleo por la parte inferior de la camisa y recuperar los retenes de las cuñas. f)
Saque el conjunto de cuñas deslizándolas por la parte superior de la camisa.
Armado pescante CAMCO tipo “JD”. Proceder en forma inversa al desarmado
procurando tener todas las
partes limpias y engrasadas.
190
Figura 10.17
191
Tabla 10.7
TABLA PESCANTE JD MEDIDA TIPO NOMINAL 1 1/4" 1 3/8" 1 1/2" 1 1/2" 1 1/2" 1 1/2" 1 5/8" 2" 2" 2" 2" 2 1/2" 2 1/2" 2 1/2" 2 1/2" 3" 3" 3" 3" 4"
JDC JDC JDC JDS JDC JDS JDC JDC JDS JDC JDS JDC JDS JDC JDS JDC JDS JDC JDS JDC
ENGANCHE CELLO DE PESCA 0.875" 1.000" 1.187" 1.187" 1.187" 1.187" 1.187" 1.375" 1.375" 1.375" 1.375" 1.750" 1.750" 1.750" 1.750" 2.312" 2.312" 2.312" 2.132" 3.125"
ALCANCE
DIAMETRO MÁXIMO
CUERDA
1.937" 1.875" 1.093" 1.843" 1.093" 1.843" 1.187" 1.437" 2.125" 1.437" 2.125" 1.312" 2.187" 1.312" 2.187" 1.437" 2.125" 1.437" 2.125" 2.312"
1.281" 1.375" 1.422" 1.422" 1.422" 1.422" 1.625" 1.859" 1.859" 1.859" 1.859" 2.250" 2.250" 2.250" 2.250" 2.796" 2.796" 2.796" 2.796" 3.750"
15/16"-10 15/16"-10 15/16"-10 15/16"-10 15/16"-10 15/16"-10 15/16"-10 15/16"-10 15/16"-10 15/16"-10 15/16"-10 15/16"-10 15/16"-10 15/16"-10 15/16"-10 1 1/16"- 10 1 1/16"- 10 1 1/16"- 10 1 1/16"- 10 1 1/16"- 10
192
11. SOLTADORES .
193
11.1. SOLTADOR CAMCO " D-1". Se usa para sentar mandriles CAMCO tipo “C” con cuello de pesca externo en niples de asiento tipo” D “. Ver Fig. 11.1, 11.3 y Tabla 11.1
Está formado por un cuerpo superior que cuenta con cuerda y cuello de pesca, y orificios de circulación un embolo largo con orificios de circulación. Una camisa, 4 orificios para pernos con los cuales se sujeta el mandril al soltador.
Figura 11.1
194
11.2. SOLTADOR CAMCO "DB". Su construcción es igual al “D-1”, con la diferencia que su embolo es mas corto. Se usa para sentar tapones camco tipo "CA" con cuello de pesca externo en niples de asiento tipo “D“. Ver Fig. 11.2, 11.3 y Tabla 11.1
Este tipo de soltador tiene la ventaja de asegurar que el mandril con el cual se acopla, quede bien sentado en su niple de asiento antes de romper los pernos inferiores del soltador. Se opera con golpes de tijera hacia abajo para anclar el tapón y con los golpes hacia arriba para liberar el soltador del tapón.
Figura 11.2
195
Figura 11.3
Tabla 11.1
196
SOLTADORES CAMCO TIPO D-1 Y DB MEDIDA NOMINAL
TIPO
DIAMETRO MAXIMO
DIAMETRO CUERDA
CUELLO DE PESCA
1 1/2"
D-1 - DB
1.250"
15/16"-10
1.187"
1 3/4"
D-1 - DB
1.75”
15/16"-10
1.375"
2"
D-1 - DB
1.861"
15/16"-10
1.375"
2 1/2"
D-1 - DB
2.296"
15/16"-10
1.375"
3"
D-1 - DB
2.797"
15/16"-10
1.375"
4"
D-1 - DB
3.781"
1 1/16"-10
2.312"
11.3. SOLTADOR CAMCO " JC-3". Especial para sentar válvulas de gas elevador (lift) con candados del tipo "R" con cuello de pesca externo en mandriles excéntricos “MMA” Y “MME” y siempre se bajan junto con la herramienta deflectora (pateador). Ver Fig. 11.4, 11.6 y Tabla 11.2
Está hecho de una sola pieza. En la parte superior cuenta con cuerda y cuello de pesca, la parte inferior es un cilindro donde se aloja el candado de la válvula y tiene dos taladros para sujetar con pernos de corte al candado.
197
Figura 11.4
11.4. SOLTADOR CAMCO " RK-1". Especial para sentar válvulas de gas elevador con candados del tipo "RK" de CAMCO o “TG" de MERLA con cuello de pesca externo, en mandriles excéntricos “MMA” Y “MMG”. Ver Fig. 11.5, 11.6 y Tabla 11.2
198
Figura 11.5
Figura 11.6
199
Tabla 11.2
SOLTADOR JC-3 Y RK-1 TIPO
DIAMETRO MAXIMO
DIAMETRO CUERDA
CUELLO DE PESCA
JC-3
1.750"
15/16" - 10
1.375"
RK-1
1.437"
15/16" - 10
1.187"
11.5. SOLTADOR CAMCO “W-1”. El soltador “W-1” esta diseñado para localizar el niple de asiento tipo “W-1” y para sentar el tapón selectivo tipo "MA" de CAMCO con cuello de pesca externo. Con el candado puesto en el soltador (con pasador), el operador puede bajar el aparejo a través de cualquier numero de niples que existan en la tubería, una vez que el niple es seleccionado para colocar la herramienta. Se pasan las herramientas abajo del niple y se levantan, de manera que queden nuevamente arriba de este niple, con lo que se logra que las
cuñas
localizadoras de la
herramienta soltadora salgan, al bajar el aparejo nuevamente.
Las cuñas se colocan de tal manera que ya no pasa en el niple y se puede golpear hacia abajo hasta romper el perno tangencial de 1/8" que se encuentra Abajo del cuello de pesca del candado. Al romper este perno el tubo expansor del tapón o mandril baja y hace que las cuñas enganchen perfectamente en el receso perfilado del niple hasta quedar anclado y con golpes de tijera hacia arriba se logra que el soltador se libere de la caja del candado. Ver Fig. 11.7 y Tabla 11.3
Desensamble del soltador No forzar con rotación de la barra de asentamiento al cuello de pesca dentro del cuerpo soltador, al conectar el soltador con el resto del conjunto, ponga una llave en la sección inferior del cuello de pesca del soltador. Nunca ponga la llave en el cuerpo del soltador al conectar o desconectar la herramienta del conjunto de línea.
200
Pasos para desensamblar:
a) Quite ambos pasadores de 3/16” deteniendo las garras b) Detenga una garra y jale hacia fuera suavemente (extendiendo el resorte de la garra) hasta que el botador se pueda colocar a través del agujero de 3/16” de la garra, en la parte exterior del cuerpo soltador. c) Deteniendo la garra con el soltador y teniendo cuidado de no extender demasiado el resorte de la garra, desenganche el resorte. d) Quite la garra y el resorte e) Quite los dos tornillos que se encuentran en ángulo recto con las garras. Estos tornillos son especiales y hay que tener cuidado de no perderlos. Los pasos anteriores deben seguirse en la secuencia adecuada para evitar dañar tanto a los tornillos como al resorte de las garras. f)
Asegúrese que la camisa de retención de las cuñas esté hacia arriba y que las cuñas estés extendidas. Detenga la sección inferior del cuello de pesca y desatornille los pistones corto y largo, si es que se encuentra aquélla en el soltador.
g) Puede ya quitarse la tapa desatornillándola del cuerpo del soltador así como el conjunto de cuello de pesca, camisa que detiene a la barra de la cuña, resorte y tapa. Al quitar el conjunto de camisa retenedora, tenga cuidado que no se boten las cuñas, pues se perderían los resortes de éstas. h) Para quitar la camisa de retención de la cuña de la barra de asentamiento, quite el pasador de 3/16” y resbale la camisa hacia fuera. i)
Para quitar el cuello de pesca de la barra de asentamiento, quite el pasador 1/8” y desatornille. Ponga la llave en la sección sólida de la barra de asentamiento (no la sección separada). Quite todas las rebabas de la barra antes de volver a ensamblar.
j)
Extienda las cuñas y quite sus resortes.
k) Los pasadores de acero, endurecidos, que retienen a las cuñas tienen un extremo floreado y con un golpe en su centro. Con un botador de 3/16”, por el extremo floreado, saque el pasador de ¼”. Quite la cuña.
201
Ensamble:
Invierta el procedimiento anterior.
Figura 11.7
Tabla 11.3
SOLTADOR CAMCO TIPO "W-1" MEDIDA TIPO DIAMETRO MAXIMO NOMINAL
DIAMETRO CUERDA
CUELLO DE PESCA
1 1/2"
W-1
1.474”
15/16"-10
1.187"
2"
W-1
1.843"
15/16"-10
1.375"
2 1/2"
W-1
2.281"
15/16"-10
1.375"
3"
W-1
2.781"
15/16"-10
1.375"
202
11.6. SOLTADOR OTIS TIPO "H". Está diseñado para correr herramientas, en las cuales es necesario aplicar fuertes golpes de tijera hacia abajo para anclar los dispositivos como: Válvulas de retención tipo "A" de CAMCO, un ancla de cople o de tubo que tienen cuello de pesca externo. Ver Fig. 11.8 y Tabla 11.4
Está formado por un cuerpo superior al cual se atornilla un cilindro, un núcleo con un perno de corte de 3/16” de bronce, dos cuñas acopladas al núcleo y controladas por resortes individuales, el cilindro forma la parte mas importante en la operación del soltador, pues tiene una sección cónica interiormente y un tope para que actúe un candado (perno enresortado), el cuál ayuda a mantener abiertas las cuñas.
El funcionamiento del soltador es muy sencillo y bastara con solo introducir el cuello o cabeza de pesca de la herramienta que se va a sentar dentro de sus cuñas enresortadas y en esa forma se podrá introducir en la tubería para bajar a la profundidad programada.
El soltador necesita golpes de tijera hacia abajo para romper su perno; una vez roto, el núcleo se mueve hacia arriba dentro del cilindro y abre las cuñas (las cuñas son abiertas cuando son forzadas por la parte cónica interior del cilindro), soltando en esa forma el cuello del mandril o herramienta seleccionada. Al seguir golpeando hacia abajo el perno del candado se atora en una saliente del cilindro, evitando así que el núcleo regrese a la posición anterior y manteniendo las cuñas abiertas, en esa forma puede ser jalado el soltador y recuperado hasta la superficie.
Cambio de perno de seguridad.- para efectuar el cambio de perno deberán estar alineadas las flechas marcadas en el cilindro y en el núcleo.
203
Colocar un desarmador en los taladros de la parte inferior y de vuelta a la derecha, al mismo tiempo jale para que coincidan las ranuras del cilindro y el perno del candado. En esa posición localice los taladros del perno, elimine el perno roto e instale uno nuevo (bronce de 3/16”).
Desarmado
a) Saque los tornillos opresores y extraiga el perno de corte. b) Sujete el cilindro y desatornille el cuerpo superior c) Sujete el núcleo y desatornille la tuerca del mismo d) Sujete el cilindro, asegúrese de que las flechas estén alineadas e) Sujete el núcleo con las manos y jale el cilindro hacia fuera, hacerlo lentamente para que no caigan las cuñas, el resorte de las cuñas y el perno del candado.
Armado
Limpiar y engrasar todas las piezas, proceder en forma inversa al desarmado.
204
Figura 11.8
Tabla 11.4
SOLTADOR OTIS TIPO H MEDIDA DIAMETRO MAXIMO NOMINAL
CUELLO DE PESCA
MEDIDA DE CUERDA
2"
1 3/4"
1 3/8"
15/16" 10
2 1/2"
2 1/8"
1 3/4"
1 1/16" 10
205
11.7. SOLTADOR OTIS "SP". Con esta herramienta podemos correr y sentar el tapón tipo "PN" con cuello de pesca externo que tiene varilla igualadora de presión con cuello de pesca largo, el soltador tiene un núcleo apropiado para alojar en su interior el cuello de la varilla de igualación. Se opera con golpes de tijera hacia abajo para sentar el tapón y con golpes hacia arriba para liberar el soltador del tapón. Ver Fig. 11.9 y Tabla 11.5. Este soltador opera con golpes de tijera hacia abajo para sentar el tapón y con golpes de tijera hacia arriba para liberarse del tapón. Consta de un cuerpo superior con cuello de pesca y cuerda para conectarse a las herramientas de línea, un “Bushing” atornillado al cuerpo superior, un núcleo con perno de seguridad, un anillo protector del perno, 2 anillos seccionados (superior e inferior) y una camisa en la cual se aloja un juego de cuñas flexible.
Preparación:
Primeramente se quita el perno de corte y se agrega al cuello del tapón por medio de 2 pernos tangenciales (de bronce 3/16”), después se introduce el cuello de pesca del tapón en las cuñas flexibles del soltador, a continuación se jala la camisa a la posición más alta con respecto al núcleo y se agrega el perno de corte el cual puede ser de ¼” ó de 3/16”. Se recomienda utilizar un perno de 3/16” de hierro. Preparado el tapón con el soltador, se puede introducir en la tubería sin ningún riesgo, ya que el soltador mantiene las cuñas de anclaje del tapón en la posición más alta (retraídas). Al localizar el niple de asiento, golpear con tijera hacia abajo para romper el perno de corte con lo cuál se mueve el núcleo del soltador a su posición más alta moviendo a las cuñas flexibles que pasan a la parte más amplia de la camisa, soltando el cuello deslizante del tapón. En esa forma el tapón queda anclado y asegurado en su niple de asiento. A continuación con golpes de tijera hacia arriba
206
se cortan los 2 pernos tangenciales de 3/16”. En esa forma se desprende el soltador del tapón y se recupera hasta la superficie.
Desarmado
a) Sujetar el soltador de la parte superior y desatornille el Bushing. b) Saque el anillo seccionado y retire el Bushing. c) Quite el perno de corte y saque el núcleo por la parte inferior cuidando de no perder el anillo inferior seccionado. d) Quite las cuñas flexibles las cuales están sujetas al núcleo por un tornillo opresor.
Armado
Limpiar y engrasar todas las piezas y proceder en forma inversa al desarmado.
Figura 11.9
207
11.8. SOLTADOR OTIS TIPO "T".
Con este soltador podemos correr el tapón tipo "N" que tiene cuello de pesca externo y sentarlo en su niple de asiento tipo "XN" o “N”. Su funcionamiento es igual al "SP", cambia únicamente en la profundidad de su núcleo que es menor. Para su desarmado y armado proceder de acuerdo al soltador “SP”. Ver Fig. 11.10 y Tabla 11.5
Figura 11.10
208
Tabla 11.5
SOLTADOR OTIS TIPO SP Y T MEDIDA NOMINAL
DIAMETRO MAXIMO
CUELLO DE PESCA
2"
1 3/4"
1 3/8"
MEDIDA DE CUERDA 15/16" 10
2 1/2"
2 1/8"
1 3/4"
15/16" 10
11.9. SOLTADOR OTIS TIPO " D". Se utiliza para correr y anclar el tapón " DD " que se ancla en los coples de la tubería y que tiene cuello de pesca interno. Su funcionamiento es con golpes de tijera hacia arriba. Ver Fig. 11.11 y Tabla 11.6
Esta compuesto por un substituto superior con cuello de pesca y cuerda, cuenta con un orificio para un opresor que sujeta a este con la varilla expansora de cuñas, un perno de corte de ¼” de hierro, una varilla expansora de cuñas y cuñas.
Preparación:
a) Se quita el perno de corte. b) Se jala el substituto superior que esta sujeto a la varilla expansora c) Se introduce en el cuello interno para soltar y se empuja el substituto superior hasta localizar los orificios del perno de corte. d) Se coloca perno de corte de ¼” de hierro quedando listo para correrlo en la tubería.
209
Figura 11.11
Tabla 11.6
SOLTADOR OTIS TIPO "D" MEDIDA NOMINAL DIAMETRO MAXIMO
DIAMETRO CUELLO DE PESCA CUERDA
2"
1 3/8"
1 3/8"
15/16" - 10
2 1/2"
1 3/4"
1 3/4"
15/16" - 10
210
11.10.
SOLTADOR OTIS TIPO "X". Diseñado para sentar controles subsuperficiales con cuello de pesca
interno como los mandriles del tipo "X", su operación es selectiva, pues se puede sentar el mandril en el niple que se desee, aunque existan varios incluidos en el aparejo de producción.
Su operación es sencilla, una vez
colocado el mandril o tapón en el
soltador se baja todo el conjunto hasta que pase abajo del niple unos 5 ó 6 metros, se empieza a recuperar lentamente hasta que las cuñas localizadoras del soltador, atoren levemente en el niple de asiento y con una tensión de 200 libras arriba de su peso, es suficiente para pasar la herramienta de regreso a través del niple, al hacer este ultimo paso, las cuñas localizadoras abren ligeramente, preparando las cuñas del mandril o tapón colocándolas en una posición tal que se deslizan pegadas a la pared de la tubería, se recupera unos 5 metros arriba de donde se localizo el niple de asiento y se vuelve a bajar el conjunto hasta que las cuñas del mandril encajan en el perfil maquinado dentro del niple de asiento, apoyando el mandril firmemente en el niple y con golpes de tijera hacia abajo se rompe el perno superior del soltador y el núcleo
del mismo empuja el tubo
expansor del mandril sacando las cuñas completamente, para dejar anclado mecánicamente el mandril "X".
Para liberar la herramienta soltadora del mandril, se rompe el perno inferior del núcleo del soltador, con golpes de tijera hacia arriba. Ver Fig. 11.12 y Tabla 11.7
Coloque el soltador en un tornillo de banco y haga los pasos siguientes:
a) Extraiga el perno reten. b) Saque el núcleo y las cuñas reten.
211
c) Apriete con el tornillo de banco la funda del resorte; destornille el cilindro reten de las cuñas; use una lleve de fricción para no dañar la funda del resorte. d) Destornille el mandril principal de la parte superior. e) Saque la funda y el resorte del núcleo. f)
Saque el reten de las cuñas (incluyendo las cuñas y los resortes de las mismas) y deslícelo a través de la cuerda del mandril principal. En esa forma se pueden desarmar las demás partes.)
Para el armado hay que proceder en forma inversa al desarmado.
Figura 11.12
212
Tabla 11.7
TABLA DE SOLTADORES OTIS TIPO X MEDIDA NOMINAL
CUELLO DE PESCA
MEDIDA DE CUERDA
2"
1 3/4"
15/16" 10
2 1/2"
2 1/8"
15/16" 10
11.11.
SOLTADOR BAKER TIPO “C-1” Es una caja con cuello de pesca y dos pernos tangenciales para sujetar ya
sea el tapón baker FWG o la válvula de pie FB-2, los pernos deben de ser de aluminio. Ver Tabla 11.8. Para anclar las herramientas antes mencionadas se hace con golpes de tijera hacia abajo y para romper los pernos tangenciales con golpes de tijera hacia arriba.
SOLTADOR BAKER TIPO C-1
Tabla 11.8
213
SOLTADOR BAKER TIPO C-1 MEDIDA NOMINAL
DIAMETRO MAXIMO
CUELLO DE PESCA
MEDIDA DE CUERDA
2"
1 23/32"
1 3/8"
15/16" 10
2 1/2"
2 5/32"
1 3/4"
15/16" 10
214
12. NIPLES DE ASIENTO
215
12.1. NIPLE DE ASIENTO OTIS TIPO "N" (NO SELECTIVO). Es usado en la instalación de una tubería de producción para proporcionar un asiento y sello efectivo para alojar y anclar dentro del mismo un mandril que sirve para control subsuperficial. Se puede incluir en una tubería al final de la misma ya que reduce el diámetro de la tubería, se puede alojar en su interior un tapón tipo "N" o un tapón "PN". Ver tabla 12.1
Se utiliza principalmente para pruebas de tubería, colocándolo en la parte inferior de la misma, también para aislar un intervalo.
El niple "N" tiene un receso para alojar las cuñas del mandril “N” y una parte pulida; El resto disminuye el diámetro para que no pase el tapón “N”, llamado anillo " no-go". Ver Fig. 12.1
Figura 12.1
216
Tabla 12.1
NIPLE DE ASIENTO OTIS TIPO "N" MEDIDA 2 3/8" 2 7/8" 3"
DIAMETRO INTERIOR 1 7/8" 2 5/16" 2 7/8"
MEDIDA ANILLO NO-GO 1.791 NO-GO 2.205" NO-GO 2.750" NO-GO
12.2. NIPLE DE ASIENTO OTIS TIPO " X " (SELECTIVO). De este tipo de niple se pueden colocar todos los que se deseen en la tubería ya que no reduce el diámetro de la misma, se localiza por medio del soltador, únicamente se puede anclar un mandril “X” y haciendo algunos cambios agregados al mandril se puede convertir a diferentes dispositivos como: tapón obturador, válvula de seguridad, estrangulador de fondo, colgador de instrumentos de medición para toma de información etc. Ver Fig. 12.2 y Tabla 12.2
Figura 12.2
217
Tabla 12.2
NIPLE DE ASIENTO OTIS TIPO "X" MEDIDA 2 3/8" 2 7/8" 3"
DIAMETRO INTERIOR 1 7/8" 2 5/16" 2 3/4"
12.3. NIPLE DE ASIENTO “OTIS“TIPO “XN“NO SELECTIVO. Reúne características de los niple “X” y “N” y nos permite hacer combinaciones con los tapones “XX”, “PX”, “N” y poder colocarlos en este niple de asiento. Ver Tabla 12.3.
Su medida interior es igual a la del niple “X” o “N”
cuenta también con un anillo “no-go” en la parte inferior, lo que lo hace no ser selectivo y únicamente se puede colocar uno, al final de la tubería de producción. El receso para alojar las cuñas del mandril son las del niple “X” la parte inferior del receso esta a 90 grados y la superior a 45 grados, lo que nos permite anclar un tapón “XX” cambiando la válvula de igualación por una que tenga el asiento para el anillo “no-go”. Ver Fig. 12.3
Figura 12.3
218
Tabla 12.3
NIPLE DE ASIENTO OTIS TIPO "XN" MEDIDA
DIAMETRO INTERIOR
MEDIDA ANILLO NO-GO
2 3/8" 2 7/8" 3"
1 7/8" 2 5/16" 2 7/8"
1.791 NO-GO 2.205" NO-GO 2.750" NO-GO
12.4. NIPLE DE ASIENTO CAMCO TIPO " D " (NO SELECTIVO). Se instala en la tubería para sentar controles subsuperficiales, tales como mandriles "C" tapones "CA", estrangulador de fondo, válvula de retención etc. Se colocan al extremo de la T.P. ya que reduce el diámetro en su parte pulida para empaques. En la parte superior tiene un tope donde atora el anillo no-go del mandril, cuenta con un receso para que las cuñas se alojen en el momento de ser anclado. Ver Fig. 12.4 y tabla 12.4
Figura 12.4
219
Tabla 12.4
NIPLE DE SIENTO CAMCO TIPO "D" MEDIDA 2 3/8" 2 7/8" 3"
DIAMETRO INTERIOR 1 7/8" 2 1/4" 2 3/4"
12.5. NIPLE DE ASIENTO CAMCO TIPO "A " (NO SELECTIVO). Se utiliza como niple de asiento y empaque, no tiene receso ni perfiles maquinados por lo que no se puede colocar ningún tapón, esta pulido interiormente para que sellen los empaques en "V" de la válvula de pie o retención. Ver Fig. 12.5 y Tabla 12.5
Figura 12.5
220
Tabla 12.5
NIPLE DE ASIENTO CAMCO TIPO A MEDIDA DIAMETRO INTERIOR 2 3/8" 1 7/8" 2 7/8" 2 1/4" 3" 2 3/4" 12.6. NIPLE DE ASIENTO CAMCO TIPO " W-1 " (SELECTIVO). Este tipo de niple se utiliza para anclar mandriles tipo "M" en los cuales se pueden armar la mayoría de controles subsuperficiales, sus principales características son:
Ver Tabla 12.6. Un receso interior para anclar en forma
segura el mandril “M”, esta pulido Interiormente para que sellen los empaques en "V" del mandril, también se puede detectar la profundidad a que fue colocado, se puede localizar con el soltador "W-1”, se pueden incluir los niples de asiento que se deseen en la T.P. de acuerdo al programa de producción. Ver Fig. 12.6
Figura 12.6
221
Tabla 12.6
NIPLE DE ASIENTO CAMCO TIPO "W-1" MEDIDA DIAMETRO INTERIOR 2 3/8" 1.875" 2 7/8" 2 5/16" 3" 2.813" 12.7. NIPLE DE ASIENTO BAKER TIPO “F” (NO SELECTIVO). El niple Baker tipo “F”, cuenta con un tope para el anillo no-go y un receso para las cuñas. Únicamente se puede colocar uno en la parte inferior de la tubería de producción ya que su diámetro interior es reducido, se puede colocar una válvula de pie tipo “FB-2”, un tapón “FWG” y un estrangulador de fondo. Ver Fig. 12.7 y Tabla 12.7
Figura 12.7
Tabla 12.7
NIPLE DE ASIENTO BAKER TIPO "F" MEDIDA 2 3/8" 2 7/8" 3"
DIAMETRO INTERIOR 1 7/8" 2 1/4" 2 3/4"
222
12.8. NIPLE DE ASIENTO OTIS TIPO “R” (SELECTIVO). Es un niple especial para uso en tuberías de presión reforzadas, se nota que su pared es mas gruesa que la del niple “X” además el receso para las cuñas tiene doble asiento a 90º , para lograr un apoyo firme y seguro para el mandril tipo “R”. En la mayoría de estos niples se usa una cuerda diferente a la E.U.E. (8 hilos por pg.) que es muy común en el Distrito Poza Rica, también se observa que la medida interior para empaques es más reducida en los niples “R” que en los “X”.
El niple “R” es del tipo selectivo y se podrán instalar varios en una misma tubería. Ver Fig. 12.8
Figura 12.8
223
12.9. NIPLE DE ASIENTO OTIS TIPO “RN” (NO SELECTIVO). Es un niple para uso en tuberías de producción reforzadas y se instala únicamente uno en la parte más profunda en la tubería por ser del tipo no selectivo (no-go), pero es posible instalar otros niples de la misma medida tipo “R” selectivos arriba del “RN”. Su diámetro interior en la parte pulida para empaques es igual que el niple “R”. Solo cambia su diámetro mínimo interior el cuál se refiere al anillo reductor (no-go). Ver Fig. 12.9
Figura 12.9
224
225
13. TAPONES OBTURADORES.
225
13.1. MANDRIL. Se define como mandril, al conjunto formado por el candado y el juego de empaques. Los más comunes son los mandriles "X","N", "C" Y "M" son la parte más importante de las herramientas sub superficiales ya que conectándoles en la parte inferior un aditamento se convierten en tapón obturador, estrangulador de fondo, separador de flujo, válvula de seguridad, colgador de registrador de presión o temperatura en toma de información etc.
13.2. TAPÓN OTIS TIPO "DD". El tapón OTIS " DD " se coloca en los coples de la tubería de producción y retiene la presión con una diferencial de 5,000 libras, únicamente de abajo hacia arriba, su principal aplicación es para cambio de válvulas de los
árboles de
Navidad, cuando estas presentan fugas ya sea por la grasera o por la galleta de la misma. Ver Fig. 13.1 y Tabla 13.1
Se coloca a una profundidad de 0 - 300 m. Ya que a mayor profundidad por la misma presión hidrostática se puede desanclar e irse al fondo del pozo.
Se coloca con un soltador tipo “D” y se recupera con un pescante tipo “GSL”, el cual tiene su núcleo mas alargado, que es el que desancla el tapón.
Se coloca con un soltador tipo “D” y se recupera con un pescante tipo “GSL”, el cual tiene su núcleo mas alargado, que es el que desancla el tapón.
Esta formado por un cuello de pesca, un mandril candado, un elemento expansor, una rondana, un igualador de presión, cuñas para anclar, seguros de la funda, candado, una funda exterior, un o´ring, anillo expansor, anillo separador, un tope de mandril y un sello metálico.
226
Desarmado a) Quitar cuello de pesca con un botador sujetar el candado del mandril con la funda exterior y desenroscar el tope del mandril. b) Quitar los dos anillos expansores, el elemento expansor y el anillo separador. c) Quitar el candado mandril.
Armado Limpiar y engrasar todas las partes y proceder en forma inversa al desarmado.
Figura 13.1
227
Tabla 13.1
TABLA TAPON OTIS TIPO "DD" MEDIDA NOMINAL
DIAMETRO MAXIMO EXTERIOR
2"
1.840"
D - 2"
GSL - 2"
1 7/8"
2 1/2"
2.280"
D - 2 1/2"
GSL - 2 1/2"
2 5/16"
3"
2.840"
D - 3"
GSL - 3"
2 7/8"
SOLTADOR PESCANTE DIAMETRO CALIBRADOR
13.3. TAPON OTIS TIPO "XX" SELECTIVO. La parte principal de esta herramienta es el mandril. Es una de las herramientas con mayor diámetro interno y puede ser colocado en el niple que se desee.
El cuello de pesca lo tiene interno, permite el paso de mayor volumen de fluido a través del mismo.
Se le pueden agregar varios elementos como: Tapón “X”, válvula de seguridad, estrangulador de fondo, colgador de instrumentos de medición. Ver Fig. 13.2 y tabla 13.2
Sus partes principales son:
Parte superior y cuello de pesca.
Donde se alojan las cuñas del soltador y las cuñas del pescante.
228
Embolo o tubo expansor.
Que al ser empujado hacia abajo hace que las cuñas salgan de la camisa para que quede anclado en su niple de asiento.
Camisa de las cuñas.
Es para proteger los resortes y cuñas.
Cuñas.
Al golpear hacia abajo la parte superior o cuello de pesca empuja las cuñas, haciéndolas salir al máximo de la camisa para alojarse en la depresión que tiene el niple de asiento.
Resorte de las cuñas.
Al ser jalado el cuello de pesca del mandril hace que el embolo o tubo expansor deje libre a las cuñas, las que por acción directa de los resortes penetran o retraen en la camisa quedando desanclado el mandril “X”.
Mandril de empaques.
Este cilindro tiene la finalidad en la parte superior, de guiar el embolo y de fijar a la camisa y por la parte inferior unir, al cilindro porta-empaques.
Empaques.
Son del tipo en "V" y se colocan 6, tres y tres encontrados y separados por una pieza de baquelita en cada extremo de la serie de tres y un adaptador
229
intermedio de tal manera que los empaques permanezcan en su forma original, aún después de que se les aplique presión. Ver Fig. 13.3
Válvula de igualación.
Su forma es cilíndrica cuenta con 4 orificios para igualación, en su parte interior tiene una canasta con dos “o´ring” para sellar la presión. Antes de intentar recuperar el tapón se debe correr la canasta con la varilla de igualación que va en la parte inferior del pescante “GS”. Para igualar presiones.
Tapón “X”
Va en la parte inferior de la válvula de igualación, sella la parte interior del tapón.
.
230
Figura 13.2
Tabla 13.2
TABLA TAPON OTIS TIPO XX MEDIDA DIAMETRO DIAMETRO NIPLE DE NOMINAL EMPAQUES MAXIMO ASIENTO
DIAMETRO CALIBRACION
SOLTADOR PESCANTE
2"
1 7/8"
1 7/8"
X
1 29/32" - 1 7/8"
X - 2"
GS 2"
2 1/2"
2 5/16"
2 5/16"
X
2 5/16"
X - 2 1/2"
GS 2 1/2"
3"
2 3/4"
2 3/4"
X
2 3/4"
X - 3"
3"
231
13.4. TAPÓN OTIS “PX” (SELECTIVO). Las características principales del tapón “PX” son:
Cuenta con una varilla igualadora, que nos permite recuperarla aun en los casos en que se tengan pequeñas basuras o sedimento sobre el tapón, para su n o colocación del mismo es necesario hacerlo en dos corridas una para anclar el mandril y otra para colocar la varilla de igualación. Para su recuperación también es en dos corridas una para la varilla de igualación y otra para el resto del tapón. Ver Tabla 13.3 Y Fig. 13.4
El mandril se coloca con el soltador “X” y la varilla con un soltador “H” de 2” o con un pescante “JDC” de 2”. Se puede colocar también en un niple “X” sin cambiar ninguna de sus piezas. El tapón “PX” se puede colocar también en el niple “XN” cambiando la válvula de igualación normal, por la que tiene el asiento del anillo “no-go” y la canasta de igualación. Su rango de trabajo es de 5,000 lbs/plg2 de presión diferencial en ambos sentidos y todo el tiempo se tiene que correr en forma preparada , pues en forma selectiva no opera el soltador ni anclan las cuñas del tapón “PX”. Ver Tabla 13.3
13.5. VÁLVULA DE IGUALACIÓN.
Esta cuenta en la parte interior con una parte pulida para que sellen los empaques que lleva la varilla de igualación, su diámetro interno es mas reducido que el de las válvulas normales que llevan los mandriles “X” y para su identificación cuenta en la parte exterior con un asiento para el anillo “no-go” y los orificios de igualación están en la parte media de la misma, en la normal están en la parte superior.
232
Tabla 13.3
TAPÓN OBTURADOR OTIS TIPO “PX” TIPO Y MEDIDA PX
EMPAQUES CALIBRADOR
2”
1 7/8”
PX 2 1/2”
2 5/16”
SOLTADOR
PESCANTE
1 29/32” ó
X -MANDRIL -
2” -VARILLA
1 7/8”
H -VARILLA
GS -MANDRIL
2 11/32” ó
X-MANDRIL
2”-VARILLA
2 5/16”
H -VARILLA
GS MANDRIL
Figura 13.3
13.6. TAPÓN OTIS TIPO "PN". Esta herramienta se ancla en un niple " N " y se caracteriza por no pasar a través del niple por lo que no es selectivo, debido a que lleva en la parte inferior de los empaques un anillo " no-go " que llega únicamente al asiento del niple que se encuentra en la parte inferior del mismo. Se describen las partes principales del mandril. Ver Fig. 13.5, 13.6 y Tabla 13.4
Cuello para soltar.
Nos sirve para sujetar el mandril por medio del soltador para correrlo dentro de la tubería. Es la parte superior del mandril portador, que es el tubo por
233
donde se deslizan el conjunto de cuñas que sirven para anclar el mandril en el niple.
Cuello de pesca.
Por medio del pescante sujetamos el cuello de pesca del mandril, cuando se desea recuperar; Basta levantar el conjunto de cuñas para que quede desanclado.
Conjunto de cuñas.
Es el candado de la herramienta, ya que mantiene anclado al mandril dentro del niple y se deslizan por el mandril portador, teniendo dos posiciones en la superior, el mandril se desancla y en la inferior permanece anclado.
Mandril candado.
Va conectado al mandril portador y permite que el conjunto de cuñas se expanda para entrar en el receso del niple. Empaques tipo " V".
Su función es soportar la presión, cuatro en un sentido y cuatro en sentido contrario, separados por un adaptador doble macho y dos adaptadores hembra; Estos adaptadores pueden ser de baquelita o metálicos, los últimos de asiento a los empaques.
Anillo de asiento (NO-GO).
Esta pieza esta colocada abajo de los empaques, es la que no permite pasar al mandril a través del niple de asiento.
234
Si al mandril " N " le agregamos una serie de piezas, lo convertimos a tapón capaz de soportar presiones diferenciales hasta de 10,000 lbs/plg2, en ambos sentidos, a continuación se describen las piezas que se agregan.
Adaptador.
Se conecta abajo del anillo de asiento del mandril, sirve como asiento superior de la válvula igualadora de presiones.
Tubo exterior de la válvula igualadora.
Se conecta al adaptador, en su interior esta provista de dos asientos metálicos, uno arriba y otro abajo, que deben estar bien pulidos y limpios para lograr un buen sello de la presión.
Varilla igualadora.
Se coloca en la parte interior del mandril, es rígida y provista de dos empaques anulares (o'rings), donde sella la válvula igualadora. Esta válvula esta sujeta por medio de un perno de corte de fierro de 3/16" de diámetro y lleva en la parte superior un cuello de pesca para su recuperación.
Válvula igualadora.
Es una pieza pequeña sujeta a la varilla igualadora, provista de dos empaques anulares (o`rings) que sellan en los asientos metálicos de su caja.
235
Figura 13.4
236
TAPON
Figura 13.5
Tabla 13.4 TABLA TAPON OTIS "PN" MEDIDA
DIAMETRO
NOMINAL EMPAQUES
DIAMETRO
NIPLE DE ASIENTO
MAXIMO
TIPO
DIAM. INT.
DIAMETRO CALIBRACION SOLTADOR
PESCANTE
2"
1 7/8"
1 7/8"
N-XN
1.791" NO-GO
1 7/8"
SP 2"
JDS-SS 2" VAR.G-1"
2 1/2"
2 5/16"
2 5/16"
N-XN
2.205" NO-GO
2 5/16"
SP 2 1/2"
JDS-SS 2 1/2" VAR.G-1"
3"
2 7/8"
2 7/8"
N-XN
2.750" NO-GO
2 7/8"
SP
JDS-SS 3" VAR. G-2 1/2"
237
13.7. TAPÓN DE CIRCULACIÓN OTIS TIPO “W”. El tapón Otis tipo “W” esta diseñado para alojar y retirar cualquier aparejo de control removible “OTIS”. En pozos cuando no están equipados con algún niple de asiento; Sellando tanto o mejor que cualquier tapón convencional. Su sello es únicamente de abajo hacia arriba con una presión diferencial de 5,000 lbs/plg2.
El mandril Otis tipo “W” esta diseñado para bajarlo a la profundidad deseada en la tubería con las cuñas libres.
Para colocar la herramienta las cuñas actúan para acoplarse a la pared de la tubería y permitir al expansor ser jalado dentro del elemento para comprimirlo contra la pared y efectuar un sello, cuando el mandril esta anclado en la tubería un perno en la herramienta se puede romper para liberar el tapón y ser sacado del pozo. Ver Fig. 13.7.
Este mandril esta diseñado para bajarse con línea de acero a una baja presión y colocarlo a la profundidad deseada.
El mecanismo de seguro y empaque, esta compuesto de tres cuñas dentadas tipo gancho , sostenido por una cuña deslizable y un empaque sintético flexible, el cual trabaja como expansor en la parte baja de la herramienta.
Figura 13.6
238
13.8. TAPON OTIS “RX” (SELECTIVO). El tapón tipo “RX” su principal diferencia con respecto al tapón “XX” son las cuñas con doble asiento a 90º con apoyo hacia abajo todo lo demás es similar incluyendo la forma de armado, colocación y recuperación, las herramientas que se usan para correrlo y recuperarlo son diferentes con respecto al mandril “X” todo se basa en la medida anterior del niple por ejemplo para un mandril de 2 ½ ” que se siente en un niple “X” con 2.313” (2 5/16”) de diámetro interior se usa el soltador 41X06 y para recuperarlo se usa el pescante “GS”.
239
Para un mandril de 2 ½” que se sienta en un niple “R” con 2.188” (2 3/16”) de diámetro interior se usa el soltador 41RO21801 para recuperarlo se usa el pescante 40GR16, en este caso especial se hacen algunos cambios en el mismo soltador para convertirlo de “X” a “R” se cambian las cuñas y el núcleo. También los pescantes son diferentes en su diámetro exterior el número 40GR8 mide 2.250” (2 ¼ “) y el número 40GR16 mide 2.160”.
TAPÓN OTIS TIPO “RN” (NO SELECTIVO).
El tapón “RN” es prácticamente igual al “RX”, sólo cambia el tipo de cuñas ya que en el mandril “RN” las cuñas tienen el perfil o asiento a 45º están biseladas con el objeto de que no presenten resistencia al pasar por otros niples, el tapón “RN” se acopla con su soltador correspondiente número 41RO y se corre en la tubería en forma preparada.
Cuando se arma como tapón obturador se agrega una válvula igualadora de presión y un tapón inferior, la válvula igualadora tiene dos diámetros exteriores, el diámetro mayor no pasa a través del anillo reductor del niple (anillo no-go).
13.9. TAPON CAMCO TIPO " CA " NO SELECTIVO. Este mandril tiene su anillo de asiento, que no le permite pasar a través del niple "D". Como tapón “CA” soporta una presión diferencial de 5,000 lbs./plg2 en ambos sentidos. Ver Fig. 13.8 y Tabla 13.5
240
Figura 13.7
241
Partes principales:
Cuello de pesca.
Está conectado al tubo expansor que le da movimiento
a las cuñas
inferiores, al recuperar la herramienta, basta jalar el cuello de pesca para retraer las cuñas y quedar desanclado el mandril.
Cuello para soltar.
Se utiliza para sujetar el mandril con el soltador cuando se va a correr dentro del pozo.
Anillo de asiento.
Es la parte que no permite que el mandril
pase a través del
niple; además, este anillo tiene dos posiciones, una superior y otra inferior. En la posición inferior mantiene a las cuñas superiores retraídas y estas a su vez a las inferiores en la misma posición. En la posición superior tanto las cuñas inferiores como las superiores están libres.
Perno de corte de “ 1/8 ".
Este perno es de bronce y mantiene el anillo de asiento en la posición inferior.
Cuñas superiores.
242
Son dos pequeñas cuñas y su función es mantener a las inferiores en posición retraída.
Tubo expansor.
Esta pieza es la encargada de dar movimiento a las cuñas y se desplaza de arriba hacia abajo; En la posición de arriba mantiene las cuñas retraídas y abajo las expande.
Cuñas inferiores.
Son las que sujetan al mandril en el niple, ya que entran en el receso del mismo.
Cuerpo.
Es la parte principal del mandril donde se alojan las cuñas inferiores.
Adaptador hembra.
Es un anillo de metal o baquelita, tiene la forma de los empaques y sirven para darle asiento y consistencia a los mismos.
Adaptador macho.
Es un anillo metálico, su función es separar los empaques en la parte media donde quedan encontrados y hacen el sello en ambos sentidos.
Empaques.
243
Son seis, tres en un sentido y tres
en sentido contrario. Soportan la
presión por el lado exterior del mandril.
Candado seccionado.
Es una tuerca seccionada en cuatro partes, marcada cada una con los números del 1 al 4, ordenándose en el sentido que giran las manecillas del reloj; Su colocación es con los números hacia fuera. Esta tuerca es de bronce y su función es mantener las cuñas en posición expandida ya que traba en el tubo expansor.
Caja de empaques.
Esta pieza va conectada al cuerpo del mandril y aquí se alojan los empaques.
Para convertir el mandril " C " a tapón " CA " se agregan varias piezas que se mencionan a continuación: Ver Fig. 13.9
244
Figura 13.8
Extensión del tubo expansor.
Se conecta al tubo expansor y va provisto de dos juegos de empaques, seis cada uno, separados entre si por un adaptador doble macho, estos empaques sellan la parte interna del tapón, estando el tubo expansor en la posición superior;
245
Estos empaques permiten que haya circulación a través de unos agujeros que lleva el adaptador y sellando cuando el tubo expansor esté en la posición inferior. Adaptador.
Esta pieza va conectada a la caja de empaques, cuenta con unos agujeros de circulación, además lleva una espiga de acero que le permite guiar al candado cuando esta roscado a la caja de empaques.
Varilla igualadora.
Esta es de extensión, es decir telescópica y lleva un empaque anular o´ring en su extremo inferior y sujeta al tope del tapón por medio de un perno de fierro de 3 / 16" de diámetro; En el extremo superior tiene un cuello de pesca para su recuperación.
Tope del tapón.
Es la parte inferior y va roscado al adaptador, después de haberse sujetado con la varilla igualadora.
Tabla 13.5 TAPON CAMCO TIPO CA" MEDIDA
DIAMETRO
NOMINAL EMPAQUES
DIAMETRO
NIPLE DE ASIENTO
DIAMETRO
MAXIMO
TIPO
DIAM. INT.
CALIBRACION
SOLTADOR
PESCANTE
2"
1 13/16”
1 7/8” NO-GO
D
1 13/16"
1 29/322 - 1 7/8"
DB 2"
JDC- SB 2"
2 1/2"
2 1/4"
2 19/64" NO-GO
D
2 1/4"
2 5/16"
DB 2 1/2"
JDC- SB 2 1/2"
3"
2 3/4"
2 27/32"
D
2.750"
2.750"
DB 3"
JDC- SB 3"
246
13.10.
TAPÓN CAMCO TIPO "MA" SELECTIVO. La construcción de este tapón es similar a la del tapón "CA" la única
diferencia es que no tiene anillo “no-go”, por lo que es selectivo y se coloca en un niple de asiento tipo “W-1”, se pueden agregar varios niples de asiento de este tipo en la misma tubería, se ancla con el soltador “W-1”, también se le puede agregar cualquier dispositivo para convertirlo a estrangulador de fondo, válvula de seguridad, como tapón etc. su secuencia operativa es igual a la del mandril OTIS tipo “X”. Ver Fig. 13.10 y Tabla 13.6
El armado y desarmado del tapón “MA” es igual al tapón “CA”
Figura 13.9
247
Tabla 13.6 TABLA DE TAPONES CAMCO MA MEDIDA
DIAMETRO DIAMETRO
NOMINAL EMPAQUES
NIPLE DE ASIENTO
MAXIMO
TIPO
DIAM. INT.
DIAMETRO CALIBRACION SOLTADOR
PESCANTE
2"
1 7/8"
1 7/8"
W-1
1 7/8"
1 7/8"
W-1 2"
JDC - SB 2"
2 1/2"
2 5/16"
2 5/16"
W-1
2 5/16"
2 5/16"
W-1 2 1/2"
JDC- SB 2 1/2"
3"
2.813"
2.813"
W-1
2.813"
2.813"
W-1 3"
JDC-SB 3"
13.11.
TAPÓN BAKER FWG. (NO SELECTIVO). El tapón BAKER tipo “FWG” es un tapón no selectivo, se puede colocar
uno a la mayor profundidad de la tubería de producción, ya que el niple de asiento reduce el diámetro a 2.250”. Soporta una presión diferencial de 5,000 lbs/plg2 en ambos sentidos, cuenta con una varilla igualadora de presión, su herramienta soltadora es un soltador “C-2” y se sujeta al tapón con dos pernos tangenciales de aluminio, para su recuperación se utiliza un pescante “JDC” ó un “SB” de 2 ½”. Ver Fig 13.11 y Tabla 13.7
Esta compuesto por: un substituto superior con cuello de pesca con cuñas de anclaje, cuerpo de empaques, candado, rondana del candado, válvula de igualación, tope del tapón, varilla igualadora la cual tiene un cilindro con un o´ring en cada extremo para sellar la presión en ambos sentidos, un perno reten de bronce de 3/16” y tope del perno de corte.
248
Desarmado:
a) Se quita el substituto superior del cuerpo de empaques. b) Se retira la varilla de igualación, quitando el perno de corte y cilindro de sello. c) Quitar el candado y la rondana del candado. d) Retirar los anillos protectores de los empaques en “V” y los empaques en “V” del cuerpo de empaques.
Armado:
Proceder en forma inversa al desarmado, retirar los empaques en “V” que estén dañados, limpiar y engrasar todas las piezas.
Figura 13.10
Tabla 13.7 TAPON BAKER FWG MEDIDA
DIAMETRO DIAMETRO
NOMINAL EMPAQUES
MAXIMO
NIPLE DE ASIENTO DIAM. TIPO INT.
DIAMETRO CALIBRACION
SOLTADOR
PESCANTE
2"
1 13/16"
1 7/8" NO-GO
F
1 13/16"
1 29/32 - 1 7/8"
C-1 2"
JDC - SB 2"
2 1/2"
2 1/4"
2 5/16" NO-GO
F
2 1/4"
2 5/16"
C-1 2 1/2"
JDC - SB 2 1/2"
3"
2 3/4"
2 27/32" NO-GO
F
2 3/4"
2 3/4"
C-1 3"
JDC - SB 3"
249
14. VÁLVULA DE SEGURIDAD OTIS TIPO "J".
250
14.1. VÁLVULA DE SEGURIDAD OTIS TIPO “J” Es un control subsuperficial. Es una válvula que se instala con cualquier tipo de mandril que se sienta en un niple de asiento y sirve para proteger al pozo en caso de haber una rotura en la línea de descarga o algún daño en el árbol de válvulas en forma accidental; La válvula opera automáticamente cerrando totalmente la producción del pozo. La válvula tipo “J” opera bajo el principio de una presión diferencial que actúa sobre un estrangulador, cargado con un resorte y utilizando una esfera metálica pulida con su asiento como dispositivo para cerrar. Cuando la presión diferencial excede el ajuste predeterminado, la parte superior de la válvula (pistón), se desplaza hacia arriba, obligando en esa forma a la esfera para que gire y pase a la posición de cerrado.
El flujo pasa a través de la válvula (determinado por el estrangulador) y actúa para empujar al estrangulador, hacia el cual esta conectado en la parte inferior del pistón. El pistón es conectado directamente al asiento superior de la esfera, a los brazos de control y a la esfera. El movimiento hacia arriba ocasiona que la esfera gire a la posición de cerrar, este movimiento vence la tendencia del resorte y se cierra la válvula.
Para mantener abierta la válvula deberá tener el resorte una tensión ligeramente mayor que la fuerza ocasionada por el flujo del pozo a través de la válvula. Cuando baja repentinamente la presión en la parte superior de la válvula de seguridad; En este caso, solo podrá abrir la válvula nuevamente, inyectando algún fluido al pozo y en el momento en que igualen las presiones arriba y abajo de la válvula, esta se abrirá automáticamente por la acción del resorte.
También se puede abrir la válvula utilizando una varilla para igualar presiones, la cual se atornilla a un pescante que opera sobre la pieza de igualación de la válvula.
251
El mejor método para abrir la válvula, será aplicar presión a la tubería de producción, para eliminar la diferencia de presiones, en esa forma permitir que la válvula abra automáticamente. La presión se puede aplicar con una bomba o aprovechando la descarga de otro pozo vecino.
La válvula de seguridad permite amplio rango de flujo a través del tubo conductor (pistón). El asiento esta protegido de la arena y materiales extraños que son arrastrados por el flujo; Puede ser armada y conectada a cualquier tipo de mandril y actúa para cerrar en forma instantánea. Ver Fig. 14.1 y Tabla 14.1
Desarmado: a) Quite el cuerpo superior. b) Quite el empaque anular o´ring y el anillo de teflón. c) Desarme el cuerpo inferior. d) Deslice los brazos de control de la esfera fuera de las ranuras del asiento, la esfera quedara libre. e) Desarme el asiento del pistón. f)
Quite el estrangulador y el empaque anular o´ring.
g) El pistón se puede sacar por la parte superior de la cámara al mismo tiempo el resorte y las rondanas espaciadoras. Armado: Para armar proceda en forma inversa que el armado tomando en cuenta lo siguiente: Si la válvula ha sido puesta en servicio por largo tiempo, todas las partes deberán ser cuidadosamente revisadas antes de armar. Cualquier pieza que este dañada o gastada deberá ser reemplazada.
Todos los empaques (o´rings) deberán ser cambiados, todas las partes que estén marcadas con llave deberán ser pulidas. De preferencia no se deberá usar llave “Stillson”, sino cualquier otro tipo de llave de fricción.
252
Una vez armada la válvula se probará empujando el pistón hacia arriba, la esfera deberá cerrar y empujando hacia abajo el pistón, la esfera deberá quedar abierta. La acción del resorte empuja el pistón hacia abajo, por lo tanto, cuando la válvula este correctamente armada, deberá permanecer abierta.
Figura 14.1
253
Tabla 14.1
VALVULA DE SEGURIDAD OTIS TIPO J MEDIDA NOMINAL
DIAMETRO MAXIMO
2"
1 3/4"
2 1/2"
2 7/32"
3"
2 23/32"
14.2. VÁLVULA DE SEGURIDAD CAMCO TIPO "A-3". Es un dispositivo de seguridad, el cual opera en caso de daños o fallas de los controles superficiales. Cierra automáticamente el pozo en caso de sobreproducción debido a la rotura accidental del cabezal.
El resorte es ajustado para ceder a una predeterminada presión diferencial a través de la válvula y esta diseñada para no ceder, aun en los casos en que surjan pequeños cambios en la presión. Se instala con herramientas normales para línea de acero y se conecta a cualquier mandril para anclarse en un niple de asiento. Ver Fig. 14.2 y Tabla 14.2
254
Figura 14.2
255
Tabla 14.2
VALVULA DE SEGURIDAD CAMCO TIPO A MEDIDA NOMINAL
DIAMETRO MAXIMO
2"
1 3/4"
2 1/2"
2 7/32"
3"
2 23/32"
Operación de la válvula.
Un tubo de producción (pistón) con un estrangulador atornillado en el extremo inferior, es mantenido en su posición mas baja por medio de un resorte de forma helicoidal. En esta posición el tubo mantiene abierta una compuerta, permitiendo que el flujo del pozo pase a través de la válvula.
La presión diferencial requerida para cerrar la válvula de acuerdo con un determinado estrangulador y rango del resorte, es ajustada por la compresión que se le aplica al resorte por medio de las rondanas espaciadoras. Un aumento en el rango del flujo en forma excedida, desplazara el tubo (pistón) hacia arriba, causando un cierre automático de la compuerta, la cual cortara todo el flujo del pozo, permaneciendo la válvula cerrada, hasta su nueva activación.
La válvula de seguridad es un dispositivo subsuperficial de seguridad, no es un regulador de presión. Un estrangulador de un pozo causara una presión significante a través de la válvula, resultando una interrupción en el flujo normal, el cual podría impedir que el pozo fluyera adecuadamente, por lo tanto, se recomienda de preferencia utilizar un estrangulador tan grande como sea posible.
La conveniente acción de la válvula de seguridad se logra por el uso de un resorte ligero con un estrangulador grande. Comparación entre las válvulas tipos " J " Y "A-3".
256
La calibración para ambas válvulas es similar, la diferencia principal, consiste que en la válvula tipo "J" lo que impide el flujo es una esfera y en la tipo "A-3", una compuerta. El mecanismo de apertura y cierre es similar, el resorte mantiene la válvula abierta y la energía del pozo es la que cierra la válvula en ambos casos, por esta razón llegara el momento en que la válvula ya no cierre. Deberá probarse mensualmente cada válvula, su apertura y cierre y recuperarse cada seis meses para su limpieza y revisión, aunque funcione correctamente.
En caso de que no cierre, o que no permanezca abierta para las condiciones de flujo requeridas, se deberá sacar la válvula y calibrarla nuevamente. De acuerdo con los datos para la selección del estrangulador, tipo de resorte y cantidad de rondanas se pueden hacer las siguientes modificaciones.
Cambiar el estrangulador por otro de mayor diámetro, reduciendo poco a poco la cantidad de rondanas, hasta que no quede ninguna. En caso de que no cierre todavía, se cambiara el tipo de resorte, de " pesado " a " liviano". Si es necesario se cambiara el estrangulador por otro mas chico y se agregara cierta cantidad de rondanas de acuerdo con datos prácticos de equivalencias.
Cuando mas dificultad se tiene y se hacen muchos intentos, es cuando el pozo fluye libre a la batería o al quemador (sin estrangulador superficial en la T.P., por ser poca la diferencia de presión entre ambos casos.
Para dejar operando la válvula de seguridad, una vez calibrada y probado su cierre. La apertura de las válvulas del pozo (árbol) se deberá hacer lentamente, para evitar que la presión acumulada cierre la válvula de seguridad.
257
14.3. VÁLVULA DE SEGURIDAD OTIS “DK”.
Principio de operación:
La válvula de seguridad OTIS “DK” es del tipo recuperable por medio de línea de alambre. Diseñada para cerrar el pozo en un punto de instalación bajo la superficie. Ver Tablas 14.3 y 14.4
Este accesorio es una válvula de seguridad subsuperficial que se controla desde la superficie del pozo y se abre al aplicarle presión hidráulica controlada, permanece abierta mientras esa presión de aceite se ejerce y cierra su mecanismo de esfera cuando dicha presión reduce. La presión hidráulica de control que transmite desde la superficie a través de un tubo conductor de ¼ “ hacia la válvula por medio de un niple de asiento especial. La válvula básicamente está constituida por un pistón cargado con un resorte que se opone al movimiento del mismo pistón, el cuál opera un mecanismo de esfera metálica tipo “D”. Al bajar la presión en la cámara del pistón, el resorte desplaza el pistón hacia arriba y esto hace que gire la esfera a la posición de cerrada.
La válvula de seguridad OTIS “DK” se asienta y se ancla en un niple especial tipo “X” el cuál tiene una ventana exterior por donde recibe la presión hidráulica y la transmite por un conducto al interior donde se aloja la válvula. Cuando la válvula es anclada en el niple de asiento, los empaques tipo “V” de la válvula forman un sello contra la parte pulida del niple debajo de la ventana del mismo. A la válvula de seguridad se agrega un mandril tipo “X” el cual también contiene empaques y sellan arriba de la ventana del niple de asiento.
La válvula “DK” requiere teóricamente una presión (en la línea hidráulica) igual a la presión del pozo debajo de la esfera metálica cuando está cerrada. Esta presión es para abrir la esfera y vencer la fuerza del resorte y la fricción de los sellos en el pistón por lo tanto; se dice que es de un rango 1:1. Sin embargo, se
258
necesita una presión adicional y se amplia el rango 1.3 ó 1.4 veces la presión debajo de la esfera metálica.
La válvula “DK” también se puede colocar y anclar dentro de una válvula de seguridad tipo “DL” (la cual se baja con la tubería de producción) en forma concéntrica y es operada por la misma línea de control hidráulico ya que la válvula “DL” tiene un niple de asiento maquinado interiormente en su parte superior. Al colocarse por medio de línea de alambre una válvula de seguridad “DK” dentro de una válvula “DL” se cancela la operación de la válvula de seguridad “DL”.
La válvula “DK” está diseñada para igualar presiones a través de un asiento secundario a la presión de trabajo de la válvula. Ejemplo: con 1000 lbs/pulg2
debajo
de
la
esfera
metálica,
se
necesitarán
1000
lbs/pulg2
aproximadamente para iniciar el equilibrio de presiones arriba y debajo de la válvula. Ver Fig. 14.3 Figura 14.3
Profundidad máxima de instalación para un cierre adecuado
Para calcular la profundidad máxima recomendada, a la cuál la válvula de seguridad puede sentarse y permanecer cerrada propiamente contra la presión
259
hidráulica, que ejerce la columna de la línea de control hidráulico sin ayuda de la presión del pozo, haga lo siguiente:
1. De la hoja de datos técnicos de la válvula escogida, obtenga el valor variable PH que es, la máxima presión de control a la cuál la válvula cierra. 2. Obtener el gradiente del fluido de control G en lbs/pulg2 por pie. 3. Seleccionar el factor de seguridad SF generalmente 1.5. 4. Calcular la profundidad máxima de ajuste MD como sigue:
PH______
MD= G
x
SF
Nota: La profundidad máxima de instalación para un cierre adecuado, está indicada en la hoja de datos técnicos y basada en un fluido con gradiente de 0.35 lbs/pulg2/pie (diesel-ártico) y un factor de seguridad de 1.5. En algunos casos el operador puede considerar la presión del pozo para cerrar la válvula e instalar a más profundidad que la indicada en la hoja de datos técnicos. La compañía vendedora de válvulas ofrece el servicio si se solicita, sobre información de presión de resortes, áreas de pistón, etc., para ayudar al operador a establecer una profundidad adecuada.
Agregado del mandril a la válvula de seguridad
1. Armar un mandril colgador tipo “X” ó “R” y agregarlo a la válvula de seguridad. 2. Armar a el soltador “X” con una varilla adecuada (prong) 3. Conectar una línea y una bomba a la funda de la válvula y aplicar presión para abrirla. 4. Anotar la presión a la cuál abre totalmente. 5. Lentamente bajar la presión y anotarla cuando esté totalmente cerrada la válvula. 6. Abrir nuevamente la válvula.
260
7. Introducir el soltador a través del mandril colgador y la varilla (prong) dentro del diámetro interior de la válvula, lo suficiente para que enganche la parte superior del pistón.
Nota: Si la esfera de la válvula cierra al quitar la presión, saque el soltador y revise si la longitud de la varilla (prong) es la apropiada; Repita los pasos uno y cuatro.
Precaución: No instale ninguna varilla a través del interior de la esfera, No purgue la línea de control del circuito hidráulico con la válvula de seguridad instalada en el niple, mientras haya cualquier obstrucción a través de la válvula.
Desarmado:
a) Colocar la válvula en un tornillo de banco o prensa apretando sobre el mandril de empaques b) Quitar la parte superior 1 de la funda c) Quitar la funda del mandril d) Quitar el pistón de la funda e) Quitar el conjunto de empaques del mandril f)
Quitar el cuerpo del adaptador
g) Quitar los pernos de la manga h) Deslizar la manga fuera y lejos de los brazos de control de la esfera. i)
Apretar los brazos de control con la mano y quitar la manga
j)
Quitar los brazos de control y la esfera
k) Quitar el sustituto adaptador y partes del mandril de empaques l)
Armar el adaptador y sus partes dentro de la herramienta cilíndrica de armado.
m) Armar la herramienta roscada dentro del cilindro de armado. n) Presionar el resorte lo suficiente de tal forma que el asiento de la esfera no esté en contacto con el adaptador como se muestra en la o) Colocar una llave para soportar la parte inferior del mandril
261
p) Quitar el asiento de la esfera del mandril
Precaución:
Proteja las partes finas del mandril y no poner las llaves cerca de las áreas del sello secundario o del asiento de esfera. Si se dañan esas áreas puede resultar que posteriormente ya no sellen correctamente.
q) Quitar la presión del resorte y retire la herramienta roscada. r)
Quitar el adaptador de la herramienta cilíndrica
s) Quitar el mandril y el resorte t)
Limpiar e inspeccionar todas las partes
u) Cambiar todos los empaques tipo “V” así como los empaques anulares (o´ring).
Armado:
Nota: Usar grasa adecuada para lubricar todas las partes y sellos.
1. Deslizar el resorte sobre el mandril 2. Deslizar el adaptador sobre la parte interior del mandril 3. Colocar la herramienta cilíndrica de armado sobre el tornillo de banco 4. Armar el adaptador y agregarlo a la herramienta cilíndrica de armado. 5. Armar la herramienta roscada dentro de la herramienta cilíndrica, para presionar el resorte y en esa forma la llave de soporte puede ser colocada en la parte inferior expuesta del mandril. 6. Con la llave colocada en el mandril arme el asiento de la esfera en el mismo.
262
Precaución:
Proteja las partes finas del mandril y no ponga las llaves cerca de las áreas del asiento secundario o del asiento de la esfera. Si se dañan posteriormente no sellarán en forma correcta.
7. Quitar la presión en el resorte y retirar la herramienta roscada. 8. Quitar el adaptador de la herramienta cilíndrica. 9. Poner el mandril de empaques en un tornillo de banco. 10. Armar el adaptador con sus partes dentro del mandril. 11. Poner la esfera en el asiento en la posición de cerrado. 12. Colocar los brazos de control sobre el asiento y la esfera. 13. Deslizarse la funda los brazos de control y la esfera. Revisar que los pernos entren en la ranura de la esfera. 14. Instalar los pernos y armar el cuerpo sobre el adaptador. 15. Instalar el grupo de empaques “V” y el empaque anular (o´ring) en el mandril de empaques. 16. Armar la funda sobre el mandril. 17. Instalar el empaque anular (o´ring) y anillo protector sobre el pistón e instalar el pistón dentro de la funda. 18. Colocar el empaque anular (o´ring) y el anillo protector del empaque dentro del sustituto superior; armar en la parte superior de la válvula; roscar en la funda. 19. Eliminar todas las marcas que hayan quedado de las llaves. 20. Aplicar presión de control hidráulica a la válvula, para asegurarse de que opera correctamente antes de someterla a operación en el pozo.
263
Válvula de seguridad Otis 2.750 x 1.38 no. 22dk27501 Especificación del diseño: Tabla 14.3
TIPO Servicio Norma Medida Longitud Diámetro Interior Diámetro Exterior Presión de trabajo Temperatura Máxima presión para cerrar Profundidad máxima de instalación Presión diferencial máxima Presión de ruptura (calculada) Presión de colapso (calculada) Diámetro exterior de barra calibradora Longitud de barra calibradora Diámetro interior del niple Rango de operación (contrapresión) Herramienta de ensamble Herramienta de ensamble Probador Cuerda de la parte superior Mandril candado Soltador Varilla para soltador (prong) Diámetro varilla para soltador (prong) Longitud varilla para soltador (prong) Pescante Varilla para pescante (prong) Diámetro de varilla para pescante (prong) Longitud de varilla para pescante (prong) Tapón substituto de válvula Especificación especial Presión de prueba
VÁLVULA DE ESFERA RECUPERABLE POR ALAMBRE Estándar A.P.I. clase 1 3½ 29.9 1.38 2.73 5000 20-250 263 500 5000 11240 9262 2.730 24 2.750 1095 83M864 83M865 81T0604 2 ¼ - 12 10x0113 41x066 49P862 1.38 4.30 40GR17 49P0128 1.36 43.00 22D017 Igualación 7500
264
Componentes: Tabla 14.4
Referencia 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21
Cantidad 1 2 1 1 2 1 1 1 1 6 2 2 1 1 1 2 1 1 1 1 1
Descripción Parte superior Protector de empaque 2.00 x 1.638 Empaque O´ring 5/8”x2 Funda exterior 2 ½”-12x2 3/8-12 Protector de empaque 2.377x2.013 Empaque o´ring 2x2 3/8 Pistón Empaque o´ring 2 1/8x2 ¼ Adaptador de empaques Empaque “V”2.740x2,360 Empaque O´ring 2 3/8x2 ¾ Empaque “V” 2.743x2.377 Mandril de empaques Mandril (interior) Resorte 2.284x1.660 Perno Empaque O´ring Substituto adaptador 21/2”-12x2 9/6-16 Cuerpo 2 9/16-16 con cuerda hembra Manga soldada 2.750x1.38 Asiento y esfera 2.750x1.38 440-A
No. De parte 22D1 91T1326 91Q-1326-H 22D3 91T1329 91Q1329-H 22D806 91Q1034-H 22D14 91V3376 91QV1332-H 91V1233 22D807 22D805 90CN1415 22D32 91Q1036-H 22D804 22D6 22D7 22DO10
Nota: Todas las dimensiones son en pulgadas Las presiones en Lbs/Pulg2 Las temperaturas en grados Fahrenheit
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15. VÁLVULA DE RETENCIÓN.
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15.1. VÁLVULA DE RETENCIÓN CAMCO TIPO “A-1 Y A-2”.
Su uso principal es en pozos productores de aceite, por medio de gas elevador "gas lift" en forma intermitente.
Esta compuesta de un cuerpo cilíndrico con empaques, una esfera de acero que apoya en un asiento metálico pulido. El cuerpo cilíndrico o caja de empaques tiene ventanas para equilibrar presiones, las ventanas están abajo de la esfera de acero y son selladas por medio de dos empaques anulares o´rings, uno de los cuales sella la parte superior de las ventanas y el otro la parte inferior.
Se puede bajar y sentar en su niple de asiento tipo " A " o tipo " D " con un soltador tipo "H", con un pescante tipo "JDS" o en forma libre; Soporta una presión de 5000 lbs. /plg2 únicamente hacia abajo.
Para su recuperación se utiliza el pescante "JDS" de CAMCO o "SS " de OTIS ya que estos pescantes tienen el núcleo corto.
Con golpes de tijera hacia arriba se rompe el perno de bronce de 3/16" de diámetro y se desplaza hacia arriba la camisa que incluye el cuello de pesca, logrando en esta forma que se igualen las presiones existentes en la parte superior e inferior de la válvula de pie, ya igualadas las presiones, hidrostáticas, fácilmente puede ser sacada de su niple de asiento, recuperándose con golpes de tijera hacia arriba. Cuenta con un anillo de asiento "no-go" que impide que la válvula pase a través del niple de asiento. Ver Fig. 15.1 y Tabla 15.1
Desarmado:
a) Quitar el perno de seguridad. b) Destornillar la cabeza reten. c) Retirar la camisa con cuello de pesca.
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d) Sacar los o`rings del cuerpo de la válvula. e) Destornillar el cuerpo o caja de empaques.
Armado:
a) Cambiar los empaques en “V”. b) Cambiar los o`ring del cuerpo de la válvula. c) Roscar la caja de empaques con el cuerpo de la válvula. d) Introducir la camisa con cuello de pesca, procurando no dañar los o`rings. e) Roscar la cabeza reten y poner perno de seguridad. f)
Colocar perno de corte.
Figura 15.1
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Tabla 15.1 VALVULA DE PIE CAMCO TIPO "A"
MEDIDA
DIAMETRO
NOMINAL EMPAQUES
DIAMETRO
NIPLE DE ASIENTO
MAXIMO
TIPO
DIAM. INT.
DIAMETRO CALIBRACION SOLTADOR
PESCANTE
2"
1 7/8" NO-GO
1 13/16"
D-A
1 13/16"
1 29/322 - 1 7/8"
H 2"
JDS- SS 2"
2 1/2"
2 1/4"
2 19/64" NO-GO
D-A
2 1/4"
2 5/16"
H 2"
JDS- SS 2 1/2"
3"
2 3/4"
2 27/32"
D-A
2.750"
2.750"
H 2 1/2"
JDS- SS 3"
15.2. VÁLVULA DE RETENCIÓN BAKER “FB-2”. Su funcionamiento es igual a la válvula CAMCO tipo “A-1” o “A-2”. Se coloca con un soltador “C-1” en un niple de asiento tipo “F”, soporta una presión diferencial de 5,000 lbs/plg2 únicamente de arriba hacia abajo. Ver Fig.15.2 y Tabla 15.2. Armado y desarmado igual a la válvula de pie CAMCO “A-1” y “A-2”
Figura 15.2
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Tabla 15.2
MEDIDA
DIAMETRO
NOMINAL EMPAQUES 2"
1 7/8"
2 1/2"
2 1/4"
3"
2 3/4"
VALVULA DE PIE BAKER FB-2 NIPLE DE DIAMETRO ASIENTO DIAMETRO DIAM. INT. MAXIMO TIPO CALIBRACION SOLTADOR 1 13/6" NO-GO F 1 13/16" 1 29/32 - 1 7/8" C-1 2" 2 5/16" NO-GO F 2 1/4" 2 5/16" C-1 2 1/2" 2 27/32" NO-GO F 2 3/4" 2 3/4" C-1 3"
PESCANTE JDC - SB 2" JDC - SB 2 1/2" JDC - SB 3"
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16. CAMISAS.
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16.1. CAMISA La camisa deslizable es una herramienta de utilidad en la tubería de producción, ya que nos sirve para establecer circulación entre la T.P. y la T.R., para hacer cambio de fluidos a través de la misma. Ver Figs. 16.1, 16.2, 16.3 Y 16.4
Figura 16.1
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Figura 16.2
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CAMISA INTERIOR CERRADA INTER IOR
Figura 16.3
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Figura 16.4
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16.2. PARTES PRINCIPALES Niple central.
Este niple tiene en su parte interior un receso donde va alojado el anillo GT", que retiene inicialmente la presión para que entren en funcionamiento los empaques en "V" que se encuentran alojados en este mismo niple 3 y 3 en forma encontrada para retener la presión del espacio anular hacia la T.P. y en forma inversa. Separados por un anillo metálico doble macho y dos anillos metálicos hembra, que mantienen los empaques en su forma original sin deformarse por la presión aplicada, en la parte central, cuenta con unos orificios para establecer la circulación.
Niple superior.
Este niple cuenta con un receso donde va alojado un candado seccionado que sujeta la manga o camisa deslizable, en su posición de abierta o cerrada y en su operación no se corra, a la vez esta maquinado para que la manga deslice libremente en su interior. Tiene cuerda en ambos extremos uno para roscar al niple central y la otra en el cople de la tubería.
Niple inferior.
Está maquinado interiormente para que deslice libremente la manga, al ser operada tiene también dos cuerdas en sus extremos una que rosca en el niple central y la otra en el cople de la tubería.
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Manga (camisa deslizable).
Cuenta con unas ranuras que al quedar frente a las del niple central se establece la circulación de T.P. al espacio anular o viceversa. Tiene unos pequeños orificios para empezar a igualar presión y que no sea bruscamente.
16.3. TIPO DE CAMISAS. Tabla 16.1
MARCA Y TIPO OTIS "XD" BAKER "CF" CAMCO WB-1D OTIS "XA" FREI "AO" OTIS "A" CAMCO “C”
SENTIDO DE APERTURA ABRE HACIA ABAJO ABRE HACIA ABAJO ABRE HACIA ABAJO ABRE HACIA ARRIBA ABRE HACIA ARRIBA ABRE HACIA ARRIBA ABRE HACIA ARRIBA
NIPLE INTEGRADO "X" SIN NIPLE “W1” “X” SIN NIPLE SIN NIPLE SIN NIPLE
DIAM. INTERIOR 2 5/16" 2 5/16" 2 5/16" 2 5/16" 2 11/32” 2 11/32” 2 11/32”
16.4. CAMISA DESLIZABLE MODELO "L". La camisa deslizable modelo "L" es una válvula de circulación para pozo que se usa para establecer comunicación, cuando se desee, entre la TP y el espacio anular. Para usarse con la camisa están disponibles dispositivos de candados selectivos y “no-go” superior. Tiene anillos de sello arriba y abajo de los puertos, y un anillo “no-go” superior y ranura de candado. El anillo y la ranura se utilizan para localizar al anillo “no-go” superior y la ranura solamente en localización y operación selectiva. La camisa deslizable "L" se localiza, sella y retiene los accesorios de control de flujo que tienen “no-go” superior o candados selectivos.
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Importante: Cuando cualquier accesorio se coloque en una camisa deslizable modelo "L" usando una herramienta para correr modelo "E", la herramienta de correr debe arreglarse de tal manera que durante la operación de colocación inicial solamente se abran los seguros que tienen la cara hacia abajo. Cuando el accesorio se corra en una herramienta de correr "C-1", con cuñas atrás, la herramienta de correr debe arreglarse para colocarse en el agujero de la camisa deslizable.
Herramienta operadora.
a) Herramienta operadora estándar: Pueden usarse para operar la mayoría de los tamaños de camisas deslizables modelo "L". b) Herramienta operadora modelo "D-2". Diseñada específicamente para la camisa deslizable modelo "L" para proporcionar una operación segura, selectiva y controlada; localiza, opera e indica cualquier número de una serie de camisas "L" (del mismo tamaño) en una sarta de T.P. en cualquier orden sin molestar a las otras. En conjunto con la camisa "L", la herramienta. c) Operadora "D-2" está diseñada para abrir la camisa cerrada sin dañar al sello ni ser volada del agujero, aún bajo una presión diferencial extrema del espacio anular.
Características:
1. Sellos de camisa cerrada: Los sellos superiores están diseñados para acomodar elastómetro, para prevenir atrapamiento de presión, y para requerir solamente una fuerza de operación moderada y consistente. 2. Los sellos inferiores tienen todas las características anteriores, y además están integralmente moldeados para ajustarse a la camisa cerrada. Esto, más su forma determinada dinámicamente permite que la camisa deslizable "L" se abra contra un diferencial severo de la TR o de la TP sin dañar el sello.
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3. Seguro de cuña localizadora en la camisa cerrada: Proporciona un requerimiento uniforme de fuerza de operación. Inmune a los sólidos. 4. Faldón de camisa cerrada: Le da seguridad contra voladura del agujero durante una operación de abrir camisa. Esto se logra colocando la trayectoria del flujo por encima de los miembros acoplantes de cualquier herramienta operadora. 5. Anillos de Sello: Con el contorno y el pulido para pasar sin daño el empaque Chevron. 6. Ranura de candado interior. 7. Recursiva: Si, por alguna razón, la camisa cerrada no puede cerrarse, los puertos pueden todavía desalojarse con un accesorio adecuado. 8. Versatilidad: Dependiendo del diámetro usado y del tamaño de la TP, la camisa deslizable "L" va a funcionar en los sistemas de “no-go” superior y/o selectivo. En la posición de cerrado puede considerarse y usarse como un niple de asiento sin receso. En la posición de abierto puede considerarse y usarse como un niple asiento con receso. 9. Empaque Chevron de servicio severo: Es estándar en todos los accesorios. 10. Propiedades de desempeño: Equivalente a la T.P. (explosión y colapso) = P105.
Pruebas de superficie en tiempo frío:
Cuando se hacen pruebas de superficie en tiempo frío, una falsa fuga puede indicarse debido a la baja temperatura de los sellos. A bajas temperaturas (que no se encuentran en el agujero) los sellos pierden su elasticidad y entonces no son capaces de seguir el efecto de bamboleo de la carcaza durante las pruebas de superficie de alta presión. Para prevenir una falsa indicación de fuga, caliente la camisa antes de la prueba, siendo cuidadoso de no dañar los sellos.
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Instrucciones de armado y desarmado:
1. La camisa cerrada siempre se arma o desarma por el extremo inferior de la carcaza. 2. Los coples superior e inferior se quitan de la misma forma que las juntas de TP de tamaño equivalente. 3. Lubricación: Aplique grasa Baker Down-Hole No.1, en el perímetro interior de la carcaza y en el perímetro exterior de la camisa cerrada durante el armado. Aplique un revestimiento a todas las roscas con sellador Bakerseal.
Precaución: Para las dos roscas de cuerda recta, el torque mínimo de apriete debe cumplir con los requerimientos API para el diámetro de TP básico de cada camisa deslizable.
16.5. HERRAMIENTA OPERADORA TIPO "D-2". La herramienta operadora modelo "D-2" se usa para proporcionar un método selectivo y controlado para abrir y cerrar las camisas deslizables “BFC” modelo "L".
Beneficios / ventajas:
Cuña de localización automática - le indica al operador cuando se ha localizado la camisa. Además indica cuando la herramienta pasa a través de la camisa o del niple.
Prueba de operación terminada - Tan pronto como se termine una operación de abrir o cerrar, un intento de repetir la operación (en la misma camisa) le dará una indicación positiva de que la operación ya ha sido realizada.
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Característica de seguridad - Si la camisa se abre en presencia de una presión diferencial en favor del espacio anular, el mecanismo de soltado se mantiene inoperante al flujo hasta que la presión sea lo suficientemente balanceada para permitir su retiro con seguridad.
Abrir y cerrar camisas en un viaje - Corra las herramientas operadoras en tandem si se requiere que ambas abran y cierren camisas en la misma corrida dentro del pozo. Corra la herramienta con la cuña localizadora hacia arriba para abrir camisas o con la cuña localizadora hacia abajo (en posición invertida) para cerrar camisas.
Soltado intencional - Aún después de que la herramienta operadora esté asentada en la camisa, puede ser soltada sin operar la camisa cerrada.
Operación:
Las cuñas operadoras cargadas con resorte, normalmente se sostienen en posición cerrada por el retractor cargado con resorte. Si el retractor se mueve alejándolo de las cuñas operadoras, éstas automáticamente se abren. En la operación, en cualquier momento que la cuña localizadora se acople al agujero de la camisa y se aplique fuerza recargando el peso hacia abajo (para la operación de abrir) o se jale tijereteando hacia arriba (para la operación de cerrar), el efecto en la herramienta es mover el retractor lejos de las cuñas operadoras, permitiéndoles que se acoplen a la camisa cerrada de la camisa deslizable. En este punto un golpe de tijera hacia arriba va a abrir la camisa y un golpe hacia abajo (con la herramienta operadora corriendo en posición invertida) va a cerrar la camisa.
La herramienta se espacia para que hasta que se termine de operar el retractor esté otra vez en posición de cerrar las cuñas operadoras. Cuando las
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cuñas operadoras se cierran, la herramienta "se afloja", esto automáticamente indica que la operación se terminó.
Para verificar que la camisa cerrada ha sido operada, se repite la operación de abrir o de cerrar. Si las cuñas operadoras fallan en acoplarse a la camisa cerrada, la camisa ha sido operada completamente. Si se desea, el mismo procedimiento puede usarse para determinar la posición de cualquier camisa cerrada en el pozo.
Si, al tiempo de que la cuña localizadora se acopla al agujero de la camisa, se aplica una acción de tijera en la misma dirección en que se corre la herramienta (hacia abajo para abrir y hacia arriba para cerrar), la herramienta operadora va a pasar a través de la camisa deslizable sin mover la posición de la camisa cerrada, sin importar la posición de la camisa cerrada en ese momento.
Esta característica puede también usarse para soltar deliberadamente las cuñas operadoras de la camisa cerrada en cualquier momento que se desee. Golpeando con la tijera en sentido contrario de la dirección normal, va a soltar la herramienta operadora. Para una seguridad extra, se instalan vástagos de seguridad en la herramienta para el caso en que no se pueda aplicar un golpe de tijera hacia arriba, o que la camisa cerrada falle en moverse.
Cuando se abre una camisa deslizable en presencia de presión diferencial en el anillo, el flujo resultante causa que la cuña localizadora fluya hacia arriba desde el agujero de la camisa. Esta acción previene que las cuñas operadoras se colapsen mientras que el retractor se mueve con la cuña localizadora.
En efecto, la herramienta no va a aflojar hasta que el flujo cese. Esta característica previene a las herramientas de ser voladas agujero arriba cuando se abra la camisa deslizable.
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Para abrir la camisa.
Revise la dimensión de ajuste "A", acople a una sarta de herramienta de línea de acero estándar y corra dentro del pozo. Reduzca la velocidad de corrida al aproximarse la herramienta operadora a la camisa deslizable y haga contacto con el anillo “no-go” en el extremo superior de la camisa deslizable muy lentamente.
Cuidadosamente asiente todo el peso de la sarta de herramienta de línea de acero para que se acoplen las cuñas operadoras con el extremo inferior de la camisa cerrada. Aplique un jalón hacia arriba en la línea de acero para verificar que las cuñas operadoras están acopladas. Dé un golpe de tijera hacia arriba para operar la camisa deslizable y abrirla. Las cuñas operadoras automáticamente se van a soltar cuando la camisa cerrada esté en la posición completamente abierta. Verifique que la camisa cerrada haya abierto repitiendo la operación.
Para cerrar la camisa.
Cuando corra para cerrar una camisa deslizable, el cuello de pesca y el protector de rosca deben voltearse para correr la herramienta en posición invertida (con la cuña localizadora en el extremo inferior de la herramienta y las cuñas operadoras hacia abajo). Revise la dimensión de ajuste "A", acople a una sarta de herramienta de línea de acero estándar y corra dentro del pozo. Reduzca la velocidad de la corrida al aproximarse la herramienta a la camisa deslizable.
Cuando la cuña operadora haga contacto con el anillo de sello superior de la camisa, dé un golpe de tijera hacia abajo para guiar a la cuña localizadora a través del anillo de sello. Repita para el anillo de sello inferior de la camisa.
Levante lentamente hasta que la cuña localizadora haga contacto con el fondo del anillo de sello en la parte inferior de la camisa deslizable. Dé un jalón
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moderado en la línea de acero para acoplar las cuñas operadoras con la parte superior de la camisa deslizable. Verifique el acople de las cuñas asentando la sarta de herramienta de línea de acero. Dé un golpe de tijera hacia abajo para operar la camisa cerrada a su posición de cerrado. Las cuñas operadoras automáticamente se sueltan cuando la camisa cerrada alcanza la posición de completamente cerrada.
Verifique repitiendo la operación. Baje a la herramienta operadora varios pies por debajo de la camisa y levante rápidamente para guiar a la cuña operadora dentro del anillo de sello inferior. Dé un golpe de tijera hacia arriba solamente para mover la cuña localizadora completamente a través de ambos anillos de sello.
Procedimientos de ajuste de la herramienta operadora
La operación adecuada de la herramienta operadora modelo "D-2", requiere que la dimensión "A" se ajuste con precisión y que la cuña operadora se instale antes de correr la herramienta.
El ajuste se hace fácilmente aflojando el juego de tornillos y rotando el control de la camisa hasta que se obtenga el espaciamiento apropiado. Vuelva a apretar todos los tornillos.
16.6. OPERADORA DE CAMISA TIPO “B”. Sus partes principales son:
Substituto retractor.
Tiene en su extremo una cuerda estándar de 15/16" y 10 hilos por pulgada y cuello de pesca, en su interior tiene una cuerda para acoplar al
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substituto del cuerpo y un opresor “ALLEN” para asegurar la conexión. Ver Tabla 16.2 y Fig. 16.5
Substituto del cuerpo.
Tiene una cuerda estándar de 15/16" y 10 hilos por pulgada y cuello de pesca.
Casquillo reten.
Ajusta
sobre el núcleo del substituto del cuerpo y asegura el extremo
inferior de las llaves, las dos llaves ajustan en cada lado del casquillo.
Resortes.
Se encuentran atrás de las llaves y empujan a estas hacia afuera; El extremo superior de las llaves es asegurado por el anillo de corte, el cual a su vez esta acoplado al núcleo por medio de un perno de corte.
Perno de corte.
Es de acero de 5 / 16" de diámetro y ha sido incorporado como un medio de seguridad adicional para soltar la herramienta en caso de que se atasque por basura y que hacen difícil la operación de la camisa.
La herramienta operadora de camisa pasa por todos los niples de asiento. Su operación es con golpes de tijera en ambos sentidos. Ver Fig. 16.6
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Figura 16.5
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Operadora con cuñas selectivas
Operadora con cuñas no selectivas
Figura 16.6
Tabla 16.2
DIÁMETRO DE OPERADORAS DE CAMISA MEDIDA NOMINAL 2” 2 1/2” 3 1/2”
CUÑAS RETRAÍDAS 1 13/16” 2 5/32” 2 5/8”
CUÑAS EXPANDIDAS 2 3/32” 2 5/8” 3 1/8”
PARTE SUPERIOR 1 3/4” 2 5/32” 2 23/32”
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17. PERFORADORES MECANICOS.
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17.1. PERFORADOR MECÁNICO OTIS TIPO "A". Se opera mecánicamente para perforar la pared de la tubería de producción del tipo normal. No usa explosivos y el orificio lo hace por medio de un perno perforador (punch) el cual se desliza dentro de un buje.
El perforador se puede correr dentro del pozo a cualquier profundidad sin importar la presión existente en el pozo, agregando en su parte inferior un ancla de coples o ancla de tubo, se baja con el aparejo normal de trabajo. Ver Fig. 17.1, 17.2 y Tabla 17.1
Figura 17.1
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Figura 17.2
Tabla 17.1
PERFORADOR MECANICO OTIS TIPO "A" MEDIDA NOMINAL
DIAMETRO MAXIMO
CUELLO DE PESCA
MEDIDA DE CUERDA
2"
1 7/8"
1 3/8"
15/16" 10
2 1/2"
2 3/16"
1 3/8"
15/16" 10
3"
2 11/16"
1 3/4"
1 1/16" 10
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Partes principales:
Funda del perforador.
Es la que sujeta todo el conjunto, en la parte superior tiene una parte perfilada para anclar al perforador a la tubería al hacer la operación de perforar, en la parte inferior tiene una cuerda hembra donde va roscada el ancla de coples o de tubería siendo de 15/16" y 10 hilos / pulg., tiene dos orificios uno superior y otro inferior donde traba el candado que va alojado en el cuerpo superior del perforador.
Colgador del perforador.
Esta pieza esta sujeta a la funda por medio de un perno de acero llamado perno guía que esta fijado por un tornillo opresor "ALLEN " cuenta con un orificio de 1/4" donde se aloja un perno de corte o de seguridad.
Cuerpo superior.
Esta pieza tiene una corredera por donde se desliza el perno perforador que empuja al perno perforador contra la pared de la
tubería, tiene un orificio
donde va alojado un candado con un resorte, su función es mantener sujeto al cuerpo superior con la funda, una vez hecha la perforación o cuando se rompe el perno de seguridad, para anular la perforación.
Buje.
Su función es muy importante, por el se desliza el perno perforador al efectuar la operación, si por alguna circunstancia se dañara coaccionaría que el perno perforador se rompa anulando la perforación de la tubería.
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Perno perforador.
La parte inferior tiene un revestimiento de bronce para facilitar el desplazamiento por la deslizadera del cuerpo superior, el perno que desliza por el buje, es circular con un diámetro de 3 / 8" y esta hecho de acero.
Perno guía.
Este perno de acero es el que mantiene sujeto todo el conjunto y a su vez esta sujeto por un tornillo "ALLEN".
Perno de seguridad.
Cuando se tiene la necesidad de suspender la operación de perforar con golpes de tijera hacia abajo se rompe este perno, permitiendo esto que el cuerpo superior del perforador baje y el candado que se localiza en el mismo trabe en el orificio inferior de la funda, anulando todo movimiento del conjunto con lo cual se podrá recuperar hasta la superficie.
Pernos tangenciales.
Se colocan dos pernos tangenciales de bronce de 3/16” en la parte perfilada del perforador para mantenerlo sujeto hasta que se inicie la perforación.
Candado.
Es un perno enresortado que nos sirve para sujetar el cuerpo superior a la funda, cuando la operación fue terminada o cuando se desea anular el perforador para no realizar la operación, en esta forma se recupera libremente hasta la superficie.
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Desarmado:
a) Se quita el tornillo allen del perno guía y el perno guía. b) Eliminar el perno de corte. c) Se retira el cuerpo superior y el colgador del perforador. d) Retirar el candado y el resorte. e) Retirar el perno perforador (punch). f)
Quitar el buje del colgador.
Armado:
Limpiar y engrasar todas las piezas, revisar cuidadosamente el perno perforador, el buje y el perno de corte, si están dañados cambiarlos por nuevos. Proceder en forma inversa al desarmado.
17.2. PERFORADOR DE TUBERÍA " KINLEY". Se opera con línea de alambre, el orificio que hace es de 1/4" o de 1/2", a través del cual se puede circular cualquier tipo de fluido, de la misma manera se pueden incrustar pequeños orificios dentro de la tubería, para hacer circular gas elevador a través de los mismos, los orificios que se incrustan en la tubería son de 2/64" a 32/64".
Para su operación usa una carga explosiva, por lo cual se tendrán que tener el máximo de precauciones. El cartucho de dinamita nunca se debe instalar con anticipación, se hará en el momento que se tenga que bajar en el pozo. Ver Fig. 17.3
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Figura 17.3
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17.3. FORMA DE ARMAR EL PERFORADOR. Parte o sección inferior.
Limpiar y engrasar el resorte del pistón de disparo, ponerlo sobre el pistón y colocarlo en el agujero superior del cuerpo de la cuña, después se pone la cuña dentro de la ranura y se asegura que la parte mas larga de la cuña quede colocada hacia abajo. Se instala el perno, remachando los extremos del mismo para que entre forzado y no se salga, se da vuelta a la cuña para asegurarse que se mueve libremente. Ver Fig. 17.4
Se colocan los resortes en forma de muelle en la ranura y se sujetan con los pernos asegurándose que tengan suficiente fuerza para empujar la cuña hacia afuera, la que deberá apoyar contra la pared de la tubería.
Con un desarmador se empuja el pistón hacia arriba hasta que la ranura del pistón quede alineada con el taladro y se instala el perno de 1/16" de bronce.
Coloque la cuña localizadora en la ranura y asegúrese que gire libre media vuelta, mientras mantenga presionada la cuña de anclaje; coloque el perno de 1/16" de bronce y en esa forma la cuña de anclaje quedará retraída y comprimida.
Limpie la cuña y la rondana y asegúrese de que no haya grasa en el agujero donde se aloja la cuña; Revise las cuñas, si los asientos o las ranuras están gastados, cambie la cuña. Instale la cuña y la rondana en el cuerpo cilíndrico intermedio antes de que el pistón sea instalado, se puede dañar al perforador si no se toma en cuenta lo anterior. Quitando el tornillo opresor cuando se desarma el perforador y volviendo a colocarlo cuando se arma, será una indicación para no olvidar la instalación de la cuña de plástico. Cubra la rondana con grasa e introdúzcala hasta el fondo del cuerpo cilíndrico intermedio con el bisel hacia abajo; engrase la cuña y colóquela con la cara redonda al frente del
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perforador y la pendiente hacia la pared posterior del mismo, la cuña tiene una parte plana al fondo de la misma, en esa parte apoya el tornillo opresor sujetándola contra la pared del cuerpo cilíndrico. Cuando la cuña esta correctamente colocada la parte plana estará visible a través del taladro donde se coloca el tornillo opresor.
Deslice la cuña metálica a través del cuerpo cilíndrico y asegúrese que tope contra la cuña de plástico. El receso de la cuña principal deberá estar alineado con el agujero del pistón al frente del perforador; si la cuña trabaja libremente y se encuentra bien alineada, saquela y llene el cuerpo cilíndrico con grasa gruesa.
Revise el pistón asegurándose que no este gastado en sus superficies, si lo esta reemplácelo. La longitud para el pistón ordinario de 2" será de 0.703" (normal) y 0.690" (mínimo). La longitud para el pistón ordinario de 2 1/2" será de 0.899" (normal) y 0.955" (mínimo).
Agregue el orificio con los pernos de bronce, procurando que los pernos entren forzados para que el orificio no se salga; Coloque el orificio en la parte inclinada hacia arriba, con el agujero inclinado en esa forma, la inyección de gas pasara directamente hacia arriba; esto reduce la posibilidad de una ráfaga contra la pared de la tubería, lo cual podría dañarla.
En caso de usar el perno perforador (punch), se instalara con la parte inclinada hacia el pistón; el extremo de mayor diámetro ira hacia la pared de la tubería, si se coloca en sentido inverso, dará por resultado que en lugar de taladrar y atravesar la tubería se quedara incrustado como un tapón.
Coloque el pistón armado dentro del cuerpo cilíndrico con la superficie inclinada hacia arriba, la cuña principal deberá pasar por la parte trasera del pistón cuando sea impulsada por la fuerza del disparo.
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Use la cuña principal para ayudar a colocar el pistón en su lugar y localizar el taladro de 1/8" para el perno. Instale un perno de bronce y corte el sobrante para que no aumente el diámetro exterior. Asegúrese que el orificio para insertar no sobrepase el diámetro exterior del cuerpo cilíndrico.
Figura 17.4
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Sección de encendido.
Introduzca el perno dentro del cuerpo y coloque el perno superior antes de armar la cabeza.
Coloque el cuerpo de seguridad dentro del cuerpo de la articulación e instale los pernos de seguridad de 1/4” de acero; En caso de emergencia, estos pernos se romperán con golpes de tijera hacia arriba y soltaran el cuello de pesca de 1” que es la parte superior del cuerpo de seguridad.
Coloque los pernos superiores de encendido y el intermedio en cada extremo del cuerpo de seguridad, deslice la cuña de seguridad en la ranura y coloque el perno, de vuelta a la cuña y localice el taladro para colocar el perno eje. Coloque la cuña y apriete el perno.
Agregue el resorte de la cuña al cuerpo de seguridad y ensarte el otro extremo en la cuña de seguridad. Coloque el perno castillo en el fondo del cuerpo de seguridad y revise todas las muescas del perno, deberán estar completas, la ranura que tiene el perno en la superficie inferior deberá ser limpiada para que la presión se pueda equilibrar por el mismo conducto, la superficie inferior del cuerpo de seguridad, el perno tipo castillo y la parte interior de la rondana, deberán estar limpias y libres de grasa, aceite o cualquier otro liquido.
Cuerpo cilíndrico superior.
Revise la cuña principal con el objeto de ver si no esta gastada. La dimensión
crítica
del
espesor
en
la
parte
superior
donde
termina
la
pendiente, deberá ser de 0.700” mínimo. La tolerancia es muy crítica, debido a que si la cuña no empuja lo suficiente al pistón, el orificio para insertar no penetrara lo suficiente, causando una obstrucción al perforador.
298
Detenga la cuña principal con ayuda de un desarmador y coloque el cuerpo cilíndrico sobre el cuerpo cilíndrico intermedio, apriete la conexión con una llave ajustable de 18”, colocándola en las caras planas especialmente hechas sobre el cuerpo de estas piezas.
Mida la distancia del tope superior de la cuña a la parte superior del hombro dentro del cuerpo cilíndrico, agregue discos de hule sintético para llenar el espacio comprendido entre el cartucho y el tope superior de la cuña. Use por lo menos un disco.
Coloque el cartucho asegurándose que la parte superior de este descanse sobre el hombro del cuerpo cilíndrico superior, coloque sobre el cartucho un disco de bronce, que este limpio y libre de grasa por ambos lados.
Si la presión donde se va a trabajar se conoce y sobrepasa de 10,000 lbs/plg2, use dos discos sobre el cartucho. El disco metálico sella y mantiene aislado al cartucho fuera del fluido del pozo.
Atornille el cuerpo de seguridad en el extremo del cuerpo cilíndrico, asegúrese que el disco metálico y el perno tipo castillo no estén fuera de su lugar.
Tomar estas precauciones:
El pistón siempre deberá ser colocado hacia abajo y lejos del personal, mientras se aprieta el cuerpo de seguridad y el cuerpo cilíndrico
superior.
Coloque un tubo corto sobre el cuerpo, a modo que cubra el pistón; Si el cartucho encendiera en forma accidental, el orificio para insertar será lanzado contra el tubo y en esa forma se evitara que dañe cualquier otra pieza o al personal. La conexión no deberá apretarse demasiado, el cuerpo de seguridad será apretado contra el disco metálico.
299
Revise el botón de plástico, el cual sirve para asegurar las partes y si esta gastado cámbielo; en esta forma el perforador esta en condiciones de ser corrido dentro del pozo, si va esperar mucho tiempo para realizar la operación deberá desarmarlo.
Selección del cartucho.
Son varios los factores que se deben tomar en cuenta para seleccionar el cartucho adecuado.
1. El espesor de la tubería que se va a perforar. 2. La presión de la tubería de producción donde se hará el agujero. 3. La presión en el espacio anular si es menor que la de la T.P. se facilitara la operación, pero si es mayor, debe seleccionarse el cartucho adecuado. 4. La medida del perno o inserto que se va a utilizar. Los cartuchos mas utilizados son los de 75, 110 y 125 granos. El cartucho 110 es 40 % mas potente que la de 75 y la carga 125 es 60 % mas potente que la de 75.
La carga de 125 granos, se recomienda usarla únicamente cuando se tenga que perforar tuberías de pared gruesa, cuando existan presiones muy altas o cuando se use un orificio demasiado grande.
Identificación de los cartuchos.
No. 75 con el extremo sin color No. 110 con el extremo color rojo. No. 125 con el extremo color naranja. Forma de adaptar el perforador a otras medidas.
El perforador viene adaptado para usarse en tubería de 2 3/8”, su medida nominal es de 2”. Para adaptarlo a 2 1/2”. Desarme la cuña localizadora de 2” e
300
instale una cuña de 2 1/2”, desarme el pistón de 2” y cámbielo por el de 2 1/2”, desarmar la cuña de seguridad de 2” e instalar una de 2 1/2”, agregue la funda exterior para 2 1/2” , la cual aumenta el diámetro del perforador , la funda se fija al cuerpo del perforador con tornillos opresores “ALLEN“, agregue un anillo adaptador de 2 1/2” sobre el cuerpo de la articulación.
Para hacer la adaptación a 3” se utiliza el perforador armado para la medida de 2 1/2” y únicamente se cambia la funda exterior para mayor diámetro, quedando fija con tornillos “ALLEN“.
301
18. ANCLA DE COPLES.
302
18.1. ANCLA DE COPLES Se coloca en el extremo inferior del perforador mecánico y se ancla en los coples de la tubería de producción. Sirve para apoyar el perforador hacia abajo, esto facilita la operación de perforar la tubería, pues de lo contrario si el perno perforador quedara en el cople no se realizara la operación y se daña el perforador mecánico. Ver Fig. 18.1 y Tabla 18.1
Figura 18.1
303
Sus partes principales son:
Un vástago que tiene cuello de pesca y cuerda macho de 15/16” y 10 hilos por pulgada para conectarse a otras herramientas.
Un casquillo con dos cuñas flexibles, con resorte en sus extremos, sujetos por pernos de acero y un perno de corte de bronce de 1/8” que sujeta las cuñas flexibles al núcleo o vástago.
Tabla 18.1
ANCLAS DE COPLE MEDIDA NOMINAL
DIAMETRO MAXIMO
CUELLO DE PESCA
MEDIDA DE CUERDA
2"
1 3/4"
1 3/8"
15/16" 10
2 1/2"
2 1/4"
1 3/4"
15/16" 10
3"
2 3/4"
2 5/16"
1 1/16" 10
18.2. LOCALIZADOR DE COPLES OTIS TIPO “L“. Esta herramienta se utiliza siempre acoplada con otras,
pues en su
extremo superior tiene una caja con rosca para conectarse y acoplarse al conjunto. Ver Fig. 18.2 y Tabla 18.2
El localizador de coples tiene doble propósito.
1. Se usa para localizar el cople cercano donde se va a efectuar la perforación de la tubería.
304
2. Acoplado al asiento del perforador tipo “P” permite que las cuñas se mantengan retractadas mientras la herramienta es bajada y corrida dentro de la tubería de producción.
Descripción y operación.
Consta de un cuerpo cilíndrico con un vástago central alojado interiormente. En el vástago esta acoplada una cuña enresortada, la cual en la operación de bajada pega contra las paredes de la tubería por la misma acción del resorte. El cuerpo de la herramienta y el vástago que desliza en su interior están provistos de varios taladros para limitar la cuña y ajustar la altura necesaria. En estos taladros se coloca un perno de bronce de 3/32” el cual retiene al vástago y a la cuña; De esta manera la herramienta tiene un movimiento libre hacia abajo. Si se quiere mover hacia arriba el extremo de la cuña entrara y topara en el primer espacio comprendido entre los dos tubos y el cople correspondiente, de esta manera frenara todo el conjunto. Para que la cuña se retracte y deje libre al conjunto será necesario jalar la herramienta en forma suave, de preferencia con las manos (no con el motor) pues de esta manera se romperá el perno de bronce y se alojara la cuña dentro del vástago central y el cuerpo cilíndrico. Quedando libre para recuperarse o bien, si se usa con el asiento “P”, permitirá que las cuñas del mismo se suelten y se ancle en cualquier punto de la tubería de producción, procurando por supuesto, que no sea en el cople, el cual fue detectado por la cuña; es decir, el asiento tipo “P” deberá ser anclado de preferencia en la parte media del tubo.
305
Figura 18.2
18.3. ASIENTO DEL PERFORADOR OTIS TIPO “P”. El asiento del perforador (perforator stop) llamado también ancla de tubería se usa en conjunto con el localizador de cople tipo “L” y se conecta en la parte inferior del perforador de tubería.
306
Se usa principalmente para aguantar los golpes de tijera hacia abajo mientras se inserta el perno de orificio (punch) del perforador de tubería tipo “L” y se utiliza como base para preparar y operar el perforador tipo “A”. Ver Fig. 18.3 y Tabla 18.2 Operación:
La operación de esta herramienta esta controlada directamente por el localizador de coples tipo “L”, es decir, el vástago central del localizador de coples retracta las cuñas del asiento tipo “P”, cuando es bajado todo el conjunto dentro de la tubería de producción y las deja libres de haberse roto el perno de corte por efecto de la cuña enresortada. Para mayores detalles véase lo escrito referente al localizador de coples tipo “L”.
307
Figura 18.3
Tabla 18.2
ANCLAS DE TUBO MEDIDA NOMINAL
DIAMETRO MAXIMO
CUELLO DE PESCA
MEDIDA DE CUERDA
2"
1 5/8"
1 3/8"
15/16" 10
2 1/2"
2 1/4"
1 3/4"
15/16" 10
3"
2 11/16"
2 5/16"
1 1/16" 10
308
18.4. ANCLAS DE COPLES OTIS TIPO “F”.
Ancla del perforador para tubería OTIS (collar stop). El ancla de cople sirve para apoyar en un cople el perforador de tubería o alguna otra herramienta que requiera apoyarse en sentido hacia abajo.
Ancla de cople tipo “F”. Muy similar a la herramienta collar stop, con la diferencia de que no tiene cuerda en su parte superior para conectarse o otra herramienta. Se coloca fácilmente en cualquier cople y sirve para impedir que alguna herramienta (válvula, tapón, etc.) se caiga al fondo del pozo. Ver Fig. 18.4 y Tabla 18.3
Consiste en un vástago con cuello de pesca (con o sin cuerda para conectarse a otra herramienta), casquillo con dos cuñas flexibles con resortes en sus extremos, sujetos con pernos y un perno de corte.
Se conecta a un soltador “H” previamente preparado en la forma siguiente:
a) Se hace coincidir los agujeros del casquillo con el del vástago y se coloca el perno de corte. b) Se enganchan los resortes de las cuñas flexibles. c) Al llegar a la profundidad deseada, se levanta suavemente hasta 8 metros y se vuelve a bajar, deteniéndose en el primer cople, debido a que al subir se desengancharon los resortes y se expandieron las cuñas flexibles, rozando la pared del tubo. d) Se golpean hacia abajo rompiéndose el perno de corte, deslizándose el vástago hacia abajo, impidiendo que las cuñas se cierren, quedando fijo en ese cople. e) Se golpea un poco más para estar seguro que se rompió también el perno del soltador tipo “H” recuperándose el soltador.
309
f)
Para recuperar el ancla de coples, se utilizará cualquier pescante OTIS tipo “SB” “JDC” de la medida correspondiente.
Figura 18.4
Tabla 18.3
ANCLAS DE COPLE TIPO F MEDIDA NOMINAL
DIAMETRO MAXIMO
CUELLO DE PESCA
MEDIDA DE CUERDA
2"
1 3/4"
1 3/8"
15/16" 10
2 1/2"
2 1/4"
1 3/4"
15/16" 10
3"
2 3/4"
2 5/16"
1 1/16" 10
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18.5. ANCLA DE COPLES (COLLAR STOP). Se coloca en la parte inferior del perforador mecánico y se ancla en los coples de la tubería de producción. Sirve para apoyar el perforador hacia abajo, facilitando la perforación de la tubería, pues de lo contrario si el perno perforador quedara en un cople, no se podrá realizar la operación y se daña el perforador mecánico y ocasionando que quede de pescado.
Esta formado por un vástago con cuello de pesca y cuerda macho de 15/16” y 10 hilos por pulgada para conectarse a otras herramientas, un casquillo con dos cuñas flexibles, con resortes en sus extremos, sujetos por pernos de acero, un perno de corte de bronce de 1/8” que sujeta las cuñas flexibles al núcleo o vástago.
Una vez asegurados los resortes, permitirá que el ancla de coples se deslice hacia abajo en forma libre en la tubería de producción. Para localizar el cople se recupera todo el aparejo en forma muy lenta hasta notar un pequeño incremento en la tensión, lo que nos indicara que se localizo un cople. Con un jalón al aparejo se destrabaran los resortes dejando libres a las cuñas, se vuelve a bajar el aparejo hasta que todo el conjunto repose en el ancla de coples que quedo asegurado en el cople y no se podrá deslizar hacia abajo. Ver Fig. 18.5
311
Figura 18.5
312
19. HERRAMIENTAS DEFLECTORAS
313
19.1. HERRAMIENTAS DEFLECTORAS CAMCO “OM-1 Y OM-5”.
Estas dos herramientas son muy similares en su construcción, la única diferencia esta en que la deflectora “OM-5”, tiene una buchaca en la parte inferior para que en caso que la válvula se llegara a safar del soltador antes de hacer la operación, cae a la buchaca y no se va al fondo del pozo. La “OM-1”, no cuenta con esta buchaca. Ver Fig. 19.1 y Tabla 19.1
Con estas herramientas deflectoras podemos
colocar
y recuperar
válvulas de gas elevador en mandriles excéntricos, que previamente fueron colocados en el aparejo de producción. Haciendo más económico un cambio de válvulas. Ya que no se requiere de un fluido de control, ni la movilización de equipo pesado para hacer esta operación.
314
Figura 19.1
315
Tabla 19.1 TABLA DE HERRAMIENTAS DEFLECTORAS OM-1, OM-5, OK-1, OK-5 MEDIDA NOMINAL
TIPO
DIAMETRO EXTERIOR
DIAMETRO INTERIOR TUBERIA
LARGO
2"
OM1
1.859"
1.939"- 19995"
88.68"
2 1/2"
OM1
2.223"
2.323"-2.441"
81.75"
2 1/2"
OM5
2.250"
2.441"
94.72"
3"
OM1
2.738"
2.992"
81.87"
4"
OM1
2.723"
2.958"
82.00"
2"
UK5
1.562"
-
68.44"
2"
OK1
1.859"
1.945"
2"
OK5
1.750"
1.939"-1.995"
2 1/2"
OK1
2.223"
2.323"-2.441"
2 1/2"
OK5
2.062"
2.343"-2.323"
3"
OK1
2.734"
2.992"
3"
OK5
2.875"- 2.5"
2.992"-2.992"
74.12"-71.12"
3 1/2"
OK5
3.125"
3.476"
71.56"
4"
OK5
3.500"
3.958"
71.87"
64.88"
67.00"
Procedimiento para recuperar (pescar). Se arma el pescante “JDS” en la herramienta deflectora “OM -1” o “OM5”. Armar la herramienta deflectora en la parte inferior del aparejo de trabajo de línea de acero e instalar el aparejo dentro de los lubricadores. Se baja el aparejo dentro de la T.P. hasta que el pateador se encuentre debajo del mandril excéntrico seleccionado. Se suben las herramientas lentamente a través de la T.P. hasta que se detengan, lo cual indica que la cuña localizadora en el pateador ha hecho contacto con la parte superior de la ranura en la camisa orientadora del mandril.
316
Se jala la línea hasta que el indicador de peso lea aproximadamente 450 lbs. más que el peso de la herramienta. El pateador será soltado y pateara el pescante a la posición arriba del bolsillo del mandril.
Baje lentamente la herramienta hasta que registre una perdida de peso. Esto indicara que la herramienta deflectora ha pateado y localizado el bolsillo del mandril. Si no hay perdida de peso, significa que la herramienta deflectora no pateo, teniendo que repetir los pasos anteriores.
Tijeretee hacia abajo para asegurar el pescante en el candado de la válvula. Tijeretee hacia arriba, y con golpes de tijera, jalara la válvula fuera del bolsillo del mandril. Si no es posible sacar la válvula, con golpes fuertes de tijera hacia abajo, romper el perno de seguridad del pescante liberándolo de la válvula y el aparejo recuperarlo del pozo.
Cuando la herramienta deflectora sea jalada a través del mandril, la cuña localizadora del pateador se detendrá en la ranura de la camisa orientadora del mandril. Un tijereteo seco hacia arriba romperá un perno en la cuña localizadora, lo cual permitirá al pateador pasar a través del mandril y poder recuperarlo hasta la superficie sin que se atore en los demás mandriles. Ver Fig.19.2
317
Figura 19.2
318
Procedimiento para colocar válvulas. Armar el soltador con el candado “RK-1”, “RA”, “TG”, en la herramienta deflectora
CAMCO tipo “OM-1” y conectarlo en la parte inferior del aparejo de
línea de acero; e instalarlo en los lubricadores, bajar el aparejo en la T.P. hasta que el pateador se encuentre abajo del mandril seleccionado, cuya profundidad se sabe del programa de desarrollo del pozo. Ver Fig. 19.3
Levantar la herramienta lentamente a través de la T.P. hasta que se detenga, lo cual indica que la cuña localizadora pateador ha hecho contacto con la parte superior de la ranura, en la camisa orientadora del mandril. Jalar la línea de acero hasta que el indicador de peso lea aproximadamente 450 lbs. Más que el peso de la herramienta. El pateador será soltado y pateara la válvula a la posición arriba del bolsillo del mandril.
Baje lentamente la herramienta hasta que registre una perdida de peso en el indicador. Esto indicara que la herramienta deflectora ha pateado y localizado el bolsillo del mandril. Si no hay perdida de peso significa que la herramienta deflectora no ha pateado y se tendrán que repetir los pasos anteriores.
Tijeretee hacia abajo para colocar la válvula en el bolsillo del mandril y con golpes de tijera hacia arriba, el soltador se separa del candado de la válvula, dando una indicación que ya fue colocada y asegurada firmemente en el bolsillo del mandril.
El aparejo puede ser ahora recuperado hasta la superficie. Como el pateador es jalado a través del mandril, la cuña localizadora del pateador se detendrá en la ranura de la camisa orientadora del mandril, con golpes de tijera hacia arriba se romperá el perno de la cuña localizadora, lo cual permitirá al pateador pasar a través del mandril.
319
Figura 19.3
320
19.2.
HERRAMIENTA DEFLECTORA CAMCO TIPO “L”. Con esta herramienta podemos recuperar y colocar válvulas de bolsillo en
mandriles excéntricos, colocados en aparejos de producción en pozos que no tengan más de 10 grados de desviación, tiene dos brazos que al entrar al mandril patean y orientan ya sea el pescante para recuperar o la válvula para colocarla.
Actualmente se le ha adaptado un casquillo en la parte inferior para sujetar los brazos y hacer que abran hasta localizar el bolsillo seleccionado. El casquillo tiene una ranura para colocar un alambre de 0.082”, que actuaran como localizador de coples y operar el pateador en el momento que se desee. Ver Fig. 19.4 y Tabla 19.2
Figura 19.4
321
Tabla 19.2
DEFLECTORA CAMCO TIPO L
MEDIDA NOMINAL
DIAMETRO DIAMETRO MAXIMO MAXIMO EXPANDIDO RETRAIDO
CUELLO DE PESCA
DIAMETRO CUERDA
2"- 2 1/2"
2.441"
1.859"
1.187"
5/16" - 10
3"
2.992"
1.859"
1.187"
5/16" - 10
19.3. HERRAMIENTA DEFLECTORA CAMCO TIPO “R”. Esta herramienta tiene tres brazos, pero su uso también es limitado a pozos con 10 grados de desviación como máximo. Su funcionamiento es igual al del pateador tipo “L”. Ver Fig. 19.5 y Tabla 19.3
322
Figura 19.5
323
Tabla 19.3
DEFLECTORA CAMCO TIPO R MEDIDA NOMINAL
DIAMETRO DIAMETRO MAXIMO MAXIMO EXPANDIDO RETRAIDO
CUELLO DE PESCA
DIAMETRO CUERDA
2"
1.995"
1.843"
1.375"
15/16"- 10
2 1/2"
2.441"
2.218"
1.375"
15/16"- 10
3"
2.992"
2.500"
1.375"
15/16"- 10
4"
3.958"
2.687"
1.375"
15/16"- 10
19.4. CANDADOS PARA VÁLVULAS DE BOLSILLO.
La función del candado es la de sujetar la válvula en el bolsillo. El candado con que cuenta entra en un receso maquinado en el mismo bolsillo y para recuperarla se tendrá que romper un perno de bronce, que permite que las cuñas tengan movimiento en ese momento
y con golpes de tijera hacia arriba se
recupera.
Hay de diferentes tipos y marcas los usados en este distrito son: de CAMCO el “RK-1” y el “RA”, de MERLA el “TG”. Ver Fig. 19.6
324
Figura 19.6
1. CANDADO “TG” DE MERLA 2. CANDADO “RK-1” DE CAMCO 3. CANDADO “RA” DE CAMCO
325
20. HERRAMIENTAS DE PESCA.
326
20.1. HERRAMIENTAS PARA PESCAS DE ALAMBRE. En algunos casos el alambre se rompe ya sea accidentalmente o por estar débil en algún punto o por demasiado endurecimiento que sufre al haberse trabajado mucho tiempo a tal grado que se cristaliza el acero y el resultado es una rotura. Cuando se menciona accidentalmente, puede ser que se corte en la superficie por cerrar una válvula central del árbol. En cualquiera de estos casos será necesario efectuar una “operación de pesca con alambre”. Una operación de pesca con alambre representa en cierto modo un problema que se puede resolver con cierta facilidad o que de ese problema se deriven otros haciéndose la operación más difícil, por lo tanto, los “primeros pasos” serán muy importantes.
Se sabe que al romperse un alambre teniendo en su extremo un aparejo con herramientas de trabajo, el alambre se acomoda en la tubería formando una espiral como si fuera un resorte el cual se pega a la pared de la tubería de producción. Para extraer el alambre se hará uso de otro aparejo de herramientas convencionales (cabeza, barra, tijera) sin usar ninguna articulación y se agregará un pescante arpón.
Se podría primeramente introducir el aparejo descrito con el pescante, pero se correría peligro de introducirse en el resorte formado por el alambre dentro de la tubería y causar otro serio problema, por lo tanto; lo primero que se hará en este caso será meter otra herramienta para localizar la punta del alambre y aparte de indicarnos la profundidad, se golpeará un poco con la misma para formar una madeja de alambre.
327
20.2. LOCALIZADOR DE LÍNEA “BOWEN“. La herramienta localizadora de línea marca “BOWEN” se emplea para localizar y hacer pequeñas madejas con la punta de la línea que se encuentra de pescado, las cuñas flexible con que cuenta se ajustan al drift de la tubería y al correrla en la T.P. hace las veces de una escoba ya que no permite pasar a la línea una vez localizada. En ocasiones se puede pescar la línea, pero solo al entrar la punta de la misma en la parte restringida. Ver Fig. 20.1
La herramienta localizadora de línea marca “BOWEN” se emplea para localizar y hacer pequeñas madejas con la punta de la línea que se encuentra de pescado, las cuñas flexible con que cuenta se ajustan al drift de la tubería y al correrla en la T.P. hace las veces de una escoba ya que no permite pasar a la línea una vez localizada. En ocasiones se puede pescar la línea, pero solo al entrar la punta de la misma en la parte restringida. Ver Fig. 20.1 Como herramientas localizadoras de punta de alambre se pueden recomendar dos: •
Una herramienta localizadora parecida a una caja ciega que tenga un diámetro mayor posible que se pueda correr dentro de la tubería.
•
Un localizador de alambre llamado también pescante BOWEN, ajustable al interior de la tubería. El más recomendable es el localizador BOWEN que a continuación se
describe:
Está formado por un vástago central con cuerda y cuello de pesca en su parte superior, una pieza tubular exterior terminada en la parte inferior con una boquilla de patas flexibles.
328
Las patas son ajustables de tal manera que se pueden acomodar a un diámetro igual al de la tubería de producción, y en esa forma habrá mayor seguridad para localizar la punta del alambre y no correr el peligro de introducirse en el espiral formado por el mismo.
Se corre en la tubería agregado al aparejo de herramientas de golpeo, al localizar la punta de alambre se notará una pérdida de peso; a continuación se golpea ligeramente hacia abajo par a formar una bola o madeja de alambre. Se recupera todo el conjunto con el localizador hasta la superficie. Para tener una idea aproximada de donde se encontrará la punta de alambre, se tomará en cuenta que el alambre al acomodarse como resorte en la tubería, se retira la punta de la superficie (árbol), esto es aproximadamente 9 pies por cada 1000 pies de alambre dentro del pozo , en tubería de 2 3/8” y 10 pies por cada 1000 pies de alambre en tubería de 2 7/8”, esto sería más o menos para líneas de 0.082” y 0.092” de diámetro.
Para tubería de 2 3/8”, 2.70 metros por cada 300 metros de alambre para tubería de 2 7/8” y 3 metros por cada 300 metros de alambre.
329
Figura 20.1
330
Pesca y recuperación de alambre cuando está roto y dentro del pozo:
Si el alambre se trozó accidentalmente o al recuperarse por los medios descritos sale por pedazos pequeños, para ahorrar tiempo en toda la operación se puede optar por cortar el alambre en el fondo dentro de la tubería de producción, para recuperarlo. En este caso especial se podrá utilizar el cortador de pared OTIS tipo L que se describe a continuación en forma breve tanto sus partes más importantes como su operación.
Cortadores de alambre.
Cortador de pared OTIS tipo “L”.
Está diseñado para usarse también en los casos en que las herramientas han sido disparadas por la presión hacia arriba y la tijera esta atrapada con alambre, también cuando el aparejo está atrapado en la tubería y no fue posible despegarlo; esto solo en los casos que esté roto el alambre y dentro del pozo.
El cortador de pared OTIS está compuesto principalmente de un mandril deslizador cónico y un juego de cuñas cilíndricas que envuelven al mandril, las cuñas exteriormente tienen filo para marcar y cortar el alambre. Las cuñas se expanden contra la pared de la tubería cuando el mandril cónico es golpeado con golpes e tijera hacia abajo. La herramienta en su parte inferior tiene una guía en forma de barra pequeña o cerca del mismo. El cortador de pared se corre con un aparejo convencional de golpeo sin articulación (cabeza, barra y tijera) y se agrega un soltador OTIS tipo “C” que es muy sencillo y se acopla al cortador por medio de un perno de bronce que rompe con golpes de tijera hacia abajo. Ver Fig. 20.2 y 20.3
331
Para efectuar la operación se realizan los siguientes pasos: •
Se arma el aparejo convencional y se agrega el cortador de pared con su soltador correspondiente (utilizar tijera tubular).
•
Se baja lentamente recordando que todo el conjunto se va a internar en el espiral formado por el alambre.
•
Cuando se llega al fondo se pierde peso y se golpea hacia abajo únicamente, (varias veces).
•
Se recupera el aparejo de trabajo, se hace también a una velocidad moderada. Si la operación es positiva deberá salir sólo el aparejo con el soltador, el cortador de pared se queda en el fondo.
Nota: Nunca se baje el cortador de pared agregado a un pescante, porque el pescante aumenta demasiado el diámetro de la herramienta. •
Para continuar con la pesca se corre primero el BOWEN agregado al aparejo convencional para formar madeja.
•
Se baja el aparejo convencional con pescante arpón, se golpea ligero hacia abajo y se recupera el alambre, si hubiera algo de resistencia se insiste golpeando ligeramente hacia arriba.
•
Después de recuperar el alambre se baja un aparejo con pescante JDC o RB para recuperar el cortador de pared
•
A continuación se baja un “block” de impresión, si marca madeja de alambre, se podrá correr un arpón; si no, se seguirá otro programa.
Cortador de alambre KINLEY (Snepper).
Se utiliza en los casos en que se desea hacer un corte de alambre muy cerca de la cabeza de aparejo de herramientas de línea de acero, cuando el aparejo se encuentre atrapado en la tubería y antes de que el alambre sea roto
332
por aplicar demasiada tensión. El aparejo por recuperar puede ser de calibración o con cualquier otra herramienta en su extremo inferior.
Al jalar el alambre con el malacate, se incrementa rápidamente la tensión sobre el mismo y demuestra con eso que la tijera no opera para golpear, por lo tanto el aparejo atrapado no avanza en ningún sentido. En este caso el cortador KINLEY se puede agregar al alambre como si fuera un diablo central y se suelta dentro del pozo para que baje por su propio peso. Al topar en el fondo sobre una base sólida la cual puede ser la cabeza del aparejo, corta el alambre por el efecto que hace la pieza inferior en forma de cuchilla la cual golpea interiormente contra la zapata deslizadora, al mismo tiempo una pequeña mordaza interior se amarra al alambre sujetando lo suficiente para que la punta no salga del cuerpo del cortador y en esa forma al recuperar alambre con el malacate el cortador sale junto con el alambre en una sola corrida.
Si la operación es positiva, sólo quedará sobre la cabeza del aparejo atrapado, un pedazo corto de alambre de unos centímetros. A continuación es conveniente correr otro aparejo con un bloque de impresión de plomo para tomar una marca del alambre junto con la cabeza del aparejo. También el golpe con el bloque hacia abajo servirá para doblar el alambre y permitir el uso de otra herramienta. Finalmente se corre el aparejo de golpeo con un pescante adecuado y con suficiente contrapeso para recuperar el aparejo atrapado.
El cortador se puede utilizar en dos posiciones, en forma normal e invertido. De la manera normal, la cuchilla queda en la parte inferior (ver figura). No se debe usar en forma normal cuando el pozo no está totalmente lleno de fluido, esta situación podría causar que el cortador al viajar hacia abajo choque bruscamente contra el nivel y corte el alambre en una profundidad no deseada. En este caso especial la herramienta debe ser arreglada para correrla invertida y prevenir un corte prematuro. Cuando se usa en forma invertida la herramienta no corta sola, la acción de corte es activada por el impacto adicional de otra barra o
333
diablo que se introduce al pozo agregado al alambre después de haber bajado el cortador. En este caso el alambre es cortado por el impacto del diablo que golpea al pistón superior que se agrego al cortador KINLEY.
Figura 20.2
334
Figura 20.3
335
20.3. DIABLO CENTRAL OTIS TIPO “A”. El diablo central OTIS tipo “A”, hace posible cortar una línea de acero convencional, cuando las herramientas de línea de acero se atoran o tienen madeja arriba de la cabeza (soquet) ocasionando que la tijera no trabaje quedando anulado todo el aparejo. Esto ocurre al abrir una camisa deslizable, perforar la T.P. o recuperar un tapón obturador, la presión entra bruscamente en la T.P. ya sea por presión hidrostática o acumulada, botando el aparejo hacia arriba en forma brusca haciendo una madeja con la línea de acero.
Si no es posible recuperar el aparejo en forma normal, se tendrá que correr un diablo central, para cortar la línea de la cabeza o de la madeja. Esto con la finalidad de no tensionar la línea, ocasionando un daño a la misma.
Para correr el diablo central es necesario que se encuentre el preventor instalado o que el pozo este totalmente depresionado.
Se quitan los pernos tangenciales que sujetan a la laina, quitando la misma y se introduce la línea en el canal del diablo central, colocando la laina y los pernos tangenciales, teniendo especial cuidado que el cuello de pesca quede hacia arriba para su recuperación. Se tensiona la línea mas o menos a 150 lbs/plg2 antes de abrir el preventor, una vez hecho todos estos pasos se abre el preventor en forma lenta, checando nuevamente que la tensión en la línea sea igual . Al terminar de abrir el preventor el diablo central viajara hasta la cabeza del aparejo o madeja del mismo y al impacto cortara la línea. Para su recuperación se baja un pescante “JDC” de acuerdo al diámetro del diablo central. Ver Fig. 20.4 y Tabla 20.1
336
. Figura 20.4
Tabla 20.1
CORTADOR DE LINEA (DIABLO CENTRAL) MEDIDA 1 1/4" 1 1/2" 1 3/4" 1 7/8" 2 1/8"
CUELLO DE LONGITUD LONGITUD LONGITUD PESCA 1 3/16" 1 3/8" 1 3/4" 1 3/4" 1 3/4"
2 PIES 2 PIES 2 PIES 2 PIES 2 PIES
3 PIES 3 PIES 3 PIES 3 PIES 3 PIES
5 PIES 5 PIES 5 PIES 5 PIES 5 PIES
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20.4. CAJA CIEGA. La caja ciega
se emplea para desplazar y romper piedras que por
accidente se encuentran en la T.P., se baja con el aparejo de trabajo y con golpes de tijera hacia abajo, procurando dar 2 ó 3 golpes y checar que no este atorada la caja ciega, si así fuera se golpeara hacia arriba hasta destrabarla y se continuara con la operación hasta desplazar la obstrucción. Cuenta con cuello de pesca y cuerda macho para su operación. Ver Fig. 20.5 y Tabla 20.2
Figura 20.5
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Tabla 20.2
TABLA CAJA CIEGA MEDIDA
CUERDA
CUELLO DE PESCA
1.250" 1.500" 1.750" 2.250" 2.500" 2.750"
15/16"- 10 15/16"- 10 15/16"- 10 15/16"- 10 15/16"- 10 1 1/16"-10
1 3/16" 1 3/16" 1 3/8" 1 3/8" 1 3/8" 1 3/4"
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21 FACTORES QUE SE DEBEN CONSIDERAR PARA PLANIFICAR UNA OPERACIÓN
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21.1 FACTORES QUE SE DEBEN CONSIDERAR PARA PLANIFICAR UNA OPERACIÓN. •
Se debe recibir una orden de trabajo del departamento solicitante, que debe incluir las operaciones solicitadas y la hora de cita en el pozo.
•
Anexo el estado mecánico del pozo con los accesorios con que cuenta el aparejo de producción.
•
Si el fluido del pozo contiene ácido sulfhídrico o carbónico seleccionar la unidad que tenga una línea para soportar estos corrosivos.
•
Seleccionar el equipo de control de presión de acuerdo a la presión esperada y los fluidos que contenga.
•
Si el pozo tiene una terminación de desviación severa se tendrán que anexar rodillas (articulaciones) para darle flexibilidad al aparejo de trabajo.
•
Tomar en cuenta el tipo de tubería de producción para seleccionar la herramienta de calibración de acuerdo al Drift de la tubería
•
Si se va a realizar una toma de información se tomara en cuenta la presión esperada y la temperatura a la profundidad que se va a registrar, para seleccionar el registrador de acuerdo a lo esperado.
•
Elaborar una secuencia operativa.
•
Seleccionar el tipo de media brida de acuerdo a la del pozo: R-27, R-35, bx153, bx154 ya sea servicio STD o para H2S.
•
Que el acceso y el cuadro del pozo este en condiciones de transportar las unidades.
•
Que las válvulas del árbol de navidad o árbol de válvulas abran y cierren en forma suave y sin fugar.
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22 FACTORES CRÍTICOS QUE SE PRESENTAN AL REALIZAR UNA OPERACIÓN.
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22.1 FACTORES CRÍTICOS QUE SE PRESENTAN AL REALIZAR UNA OPERACIÓN
1. Se tiene que probar todo el conjunto del equipo de control de presión ya instalado, con 1.2 % la presión del pozo a operar no debe haber la más mínima fuga de gas o fluido que contiene el pozo por 15 minutos dependiendo de las condiciones del pozo, si se llegara a presentar una pequeña fuga corregirla hasta que no exista, y volver a realizar la prueba 2. Cuando se va a realizar una operación de apertura de camisa, perforación de tubería, recuperación de un tapón obturador se debe considerar una presión hidrostática o del yacimiento, para lo cual se deberá de considerar la de mayor rango de presión. 3. Al realizar una operación de pesca se tiene que comprobar que el preventor soporte presión tanto abierto como cerrado, aun en caso de tener línea en medio de las mordazas. Si la línea se reventó seleccionar el localizador de línea de acuerdo al drift de la tubería para evitar meterse en el espiral que forma al pegarse a las paredes de la tubería de producción. Si por un error el aparejo es introducido por el espiral se puede crear una nueva madeja debajo de donde se localiza la punta de la línea y se corre el riesgo de dejar otro pescado. 4. Al recuperar una válvula de retención es necesario abrir la camisa de igualación de la válvula para permitir que la presión hidrostática que contiene la columna de fluido de la T.P nos impida sacarla de su niple de asiento, una vez igualadas las columnas se puede recuperar con facilidad. 5. Al realizar un cambio de válvulas de gas lift recuperables es necesario inyectar presión por la T.P al menos 1000 lbs/plg2 para evitar el golpe de ariete que nos aventaría el aparejo hacia arriba, ocasionando una madeja y un pescado.
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23. OPERACIONES CON LÍNEA DE ACERO
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23.1. LIMPIEZA DEL ÁREA DE TRABAJO.
•
Es necesario mantener las áreas de trabajo libres y limpias para su seguridad y buen desempeño de sus labores. Esto elimina incidentes o accidentes durante la realización durante las operaciones.
•
Limpie de inmediato los derrames de aceite, grasa o lodo que caigan sobre el piso o sobre las herramientas.
•
El equipo que no este en uso manténgalo limpio y en un lugar seguro donde no obstruya las operaciones.
•
Deposite la basura y el material gastado en los contenedores asignados o en bolsas de plástico para transportarlas a los depósitos de basura.
•
Reportar al supervisor cualquier problema que no pueda resolverlo.
•
Tener botiquín de primeros auxilios a la mano.
•
Usar ropa de algodón, casco, guantes, gogles, protección auditiva, etc. en si todo el equipo de protección proporcionado por la empresa.
23.2. REVISIÓN PRELIMINAR DEL ÁRBOL DE VÁLVULAS.
•
Ante de la operación, revise el árbol válvulas, para asegurarse en que estado se encuentran todos sus componentes y si esta fluyendo o cerrado.
•
Verifique la presión del pozo instalando un manómetro para seleccionar su equipo de control de presión.
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23.3. EQUIPO DE CONTROL DE PRESIÓN.
El equipo de control de presión debe ser revisado y probado en el taller antes de trasladarlo al pozo. •
El equipo se probara nuevamente ya instalado en el árbol de válvulas, se hará la prueba con todos los componentes acoplados (brida, conector, preventor, lubricadores, estopero, etc.). Si el equipo se desarma y se vuelve a armar se tendrá que probar nuevamente.
•
Todos los componentes del equipo de control de presión deben ser del mismo rango de presión.
•
No golpear el equipo de control de presión cuando se encuentre con presión.
•
No aflojar conexiones del equipo que se encuentren bajo presión.
•
El preventor se tiene que transportar con los “rams” cerrados.
•
Contar con extintor en el área donde se va a trabajar.
•
No apretar ni aflojar conexiones del equipo que se encuentren bajo presión.
•
La selección del rango de presión del E.C.P. se hará en base a la presión verificada del pozo (T.P.). se debe conocer la presión máxima que alcance al pozo al estar cerrado por un tiempo. Esta información la proporciona el encargado del pozo o el personal de producción.
23.4. OPERACIÓN DEL PREVENTOR.
•
El preventor se debe transportar con los "rams" cerrados.
•
Si el preventor es más pesado se levantará con cable de maniobras desde abajo.
•
El preventor se levantará con el cable de maniobras desde abajo y posterior se instalará en el pozo con el mismo cable de maniobras. Revise el sello inferior del preventor (O'Ring) y póngale un poco de grasa.
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•
Al guiarlo sobre la unión rápida procure que el conector del preventor esté lo más vertical posible, para que no se corte el sello circular (O'Ring).
23.5. ARMADO DE LUBRICADORES.
•
Los lubricadores ligeros son de 1.80 y 2.40 metros y se podrán maniobrar fácilmente por dos persona.
•
Recuerde que todo el equipo semipesado debe ser cargado por dos personas.
•
Lubricadores mas pesados se moverán con cable de maniobras, grúa o brazo hidráulico.
•
Al acoplar el lubricador, deberá de apretar bien las uniones rápidas y de ser posible rectifique con una llave apropiada (de gozne o de cadena).
•
La presión con que se pruebe será igual a 1.2 de la presión máxima esperada durante la operación.
•
La duración de la prueba será de 3 minutos por lo menos.
•
Durante la prueba, no se debe exceder la presión del trabajo del E.C.P.
•
No deben usarse componentes que hayan sido modificados con soldaduras como adaptaciones de niples, botellas reductoras, abrazaderas, escalones, marcas de identificación, etc.
•
La brida que se instale debe ser integral de una sola pieza y con cuerda ACME para la unión rápida.
•
Las bridas por seguridad deben de instalarse con todos sus birlos o espárragos .
•
Se pueden obtener para presiones de trabajo de 5000, 10000 y 15000 lbs./pulg2.
•
Proveen un buen sello hermético utilizando el anillo metálico del tipo adecuado y en buen estado.
•
El diámetro interno del lubricador inferior debe ser igual al diámetro de la T.P. como mínimo. Se puede instalar uno ligeramente mayor.
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•
Recuerde instalar siempre los lubricadores adecuados con relación a la operación que se desarrollará.
23.6. PREPARACIÓN DE ESTOPERO.
•
Antes de hacer el nudo revise los hules del estopero, cambie todos los que estén gastados.
•
Utilice hules adecuados a la operación de línea y del mejor material que le sea surtido.
•
Al instalar hules nuevos se debe cortar el sobrante para que no quede fuera de la base metálica y pueda penetrar un poco el cilindro guía que los oprime. Se han registrado accidentes por no atender lo anterior.
•
Revise la polea y sus baleros, si están muy gastados se deberán reemplazar.
•
Revise la media unión rápida que se encuentre limpia y también el sello inferior (O'Ring) que esté en buenas condiciones y aplique un poco de grasa al mismo.
23.7. NUDO CON ALAMBRE.
•
Para alambres de 0.082" y 0.092" generalmente se utiliza el "socket" con disco y resorte en el cual el nudo se hace entorchado. En este caso se recomienda hacer las vueltas con el alambre lentamente para evitar el calentamiento excesivo y un posible daño al acero del que esta construido.
•
Para líneas de 0.108" y 0.125" se utiliza otro tipo de "socket" con un casquillo cónico y una cuña para el alambre, en este caso no es necesario hacer el nudo enrollado, con lo cual se evita el calentamiento y sólo es necesario hacer dos dobleces en la punta del alambre.
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•
Cuando maneje la línea de alambre no deje la parte final libremente, procure sostenerla cerca de la punta para evitar que llegue a golpear cualquier parte de su cuerpo.
•
Cuando corte línea de alambre manténgala segura con una mano cerca de donde va a cortar. Cuando ha sido cortada haga un doblez de 180° en la punta.
23.8. ARMAR APAREJO DE GOLPEO.
•
Todos los componentes como cabeza, barras, tijera y rodilla deben ser del mismo diámetro.
•
En todos los casos el aparejo de trabajo será suficientes para proveer el peso necesario y vencer la presión del pozo, además de la fricción de los hules del estopero.
•
No utilice componentes con cuerdas rotas o muy gastadas.
•
Revise las cuerdas de tijera y rodilla. Es una práctica común (para aflojar una herramienta) golpear con martillo la cuerda hembra de la tijera o la rodilla. Procure evitar esta costumbre. Con esto las cuerdas se abocardan o se fisuran; esto pueden ocasionar que durante la operación se afloje la herramienta conectada y se pierda dentro de la tubería.
•
En el armado del aparejo de golpeo se utilizan herramientas manuales como llaves ajustables, las cuales generalmente tienen una palanca de 24" y es suficiente para apretar adecuadamente. Revise estas herramientas antes de usarlas, no se exponga a un accidente usando herramientas defectuosas.
Acoplar estopero al lubricador. •
El estopero se acopla al lubricador después de haber sido revisado.
•
Se aprieta con la mano la unión rápida y de ser posible se rectifica con una llave de gozne o de cadena).
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•
Antes de subir el lubricador, aplique un poco de aceite en el prensaestopa para reducir la fricción en los hules.
•
Si se utiliza un prensaestopa hidráulico, en un principio no se deberá aplicar presión con la bomba manual, se hará hasta que se tenga presión en el lubricador y se inicie la bajada de las herramientas.
Tensor de alambre. •
El tensor de alambre que se utilice para aguantar las herramientas suspendidas dentro del lubricador, debe probarse con el alambre antes de instalarlo. Si sus mordazas están gastadas o no son de la medida del alambre, se usará otro medio.
•
El tensor debe instalarse de preferencia con una cadena de 3/16" y bien sujeto al lubricador para ofrecer mayor seguridad al levantar el lubricador con las herramientas de línea dentro del mismo.
Levantar lubricador. •
En este movimiento se debe tener el máximo de precaución. Cuando se levante con el cable de la pluma o por cualquier otro medio, se debe hacer despacio, con cuidado y de preferencia poner dos cables manila delgados amarrados junto al estopero para que sirvan como guía del lubricador. Estos cables servirán como sujetadores y tensores cuando se golpea fuertemente con la Línea.
•
No se debe parar ninguna persona debajo del lubricador mientras se encuentre suspendido o en movimiento.
•
Al conectar el lubricador sobre el preventor se necesita alinear muy bien (verticalmente) para proteger el sello de la unión rápida (O'Ring) y evitar que se corte. Aplique un poco de grasa en el sello.
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Agregar herramienta al aparejo. •
El aparejo que se baje siempre llevará en la parte inferior un calibrador, block de impresión, pescante, operador de camisa etc..
•
Este movimiento de preferencia se hace con dos personas, utilizando llaves ajustables de 24" apretando a mano y con las herramientas de Línea suspendidas del alambre.
•
Revise sus llaves ajustables, que se encuentres en buenas condiciones y de preferencia no utilice tubos de extensión (palancas) en las llaves.
Conectar lubricador al preventor. •
Si este movimiento fuera necesario hacerlo en el pozo por medio del cable de retorno, se deberá tener precaución debido a que resulta muy brusco el movimiento al subir o bajar el lubricador por este medio. Se recomienda que otra persona que pueda ver el operador del cable y a su compañero, coordine esta maniobra.
•
Cuando conecte el lubricador sobre el preventor, no ponga las manos o parte de su cuerpo en posición tal que puedan ser dañados. El lubricador podría caerle encima.
Instalar polea libre. •
La polea se deberá revisar en sus puntos de apoyo y sus baleros antes de que sea instalada.
•
La polea junto con el indicador de peso se deberá asegurar al cabezal, usando una cadena de acero con eslabones de ¼" cuando la profundidad de operación sea somera y se trabaje con instrumentos o herramientas de poco peso.
•
En caso de operar a más de 3000 m. y con herramientas pesadas, la cadena será con eslabones de 5/16".
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•
La cadena se debe revisar en cada instalación, podrían estar los eslabones muy gastados.
•
Los extremos de la cadena después de hacer un nudo, deben ser amarrados o asegurados con un tornillo y tuerca.
Preparar malacate. •
Siempre que sea posible la unidad de Línea de Acero se ubicará a un mínimo de 20 m. del pozo.
•
Las unidades de Línea montadas sobre patines deben ser aseguradas con cadenas o cables antes de iniciar cualquier trabajo, para prevenir el movimiento de la unidad hacia el cabezal del pozo.
•
La unidad de Línea debe ser ubicada donde la cuadrilla tenga mayor visibilidad y pueda trabajar sin obstrucciones.
Abrir válvulas del pozo. •
Solo el personal de Línea de Acero deberá operar las válvulas del pozo, cuando la operación este bajo su cargo.
•
Toda la válvula del árbol se deberá de abrir lentamente, sobre todo si el pozo es fluyente o hubiera alta presión.
•
Cuando opere cualquier válvula del pozo, verifique el número de vueltas necesarias para abrir o cerrar.
•
Mientras esté abriendo la válvula, evite que alguna persona se pare sobre las líneas de flujo (producción o quemador). Algunas líneas conducen gas y llegan a congelarse, por lo que se taponan y presentan resistencia al paso del fluido.
•
Las líneas deben estar sujetas firmemente, de lo contrario al moverse pueden causar un accidente.
•
Cuando se tenga instalado todo el equipo de control de presión sobre el pozo y se disponga a iniciar la bajada de herramientas, abra la válvula maestra lentamente hasta que la presión sea la misma entre el pozo y el lubricador.
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Durante este movimiento mantenga las herramientas de línea al tope superior. Es necesario sostener la línea con la mano hasta que se igualen las presiones.
Iniciar bajada de herramientas. •
No inicie la bajada de herramientas, si se presenta alguna fuga en la brida o en cualquier componente del equipo de control de presión.
•
El prensa estopa manual de un estopero sencillo solo podrá ajustarse con una llave española de la medida del tornillo de ajuste. No debe hacerse con la mano, usar guantes y no exponer la cara frente a esa pieza cuando se encuentre con presión. Se han registrado accidentes por este motivo. Esto solo procede en una instalación donde no hay preventor de línea.
•
El prensa estopa no debe ser ajustado mientras la línea se encuentre en movimiento, excepto por medio de control remoto con prensa estopa hidráulico y bomba de aceite manual.
•
Para mayor duración de los hules, será necesario lubricar el alambre todo el tiempo que dure la bajada de herramientas.
•
De ser necesario hacer algún ajuste a los hules, se deberá de cerrar primero el preventor, segundo se deberá de descargar el lubricador para proceder a efectuar el ajuste.
Medir presión en el lubricador.
Al usar los manómetros que se conectan en la válvula de purga del lubricador, se tendrán ciertos cuidados que son muy importantes: •
Instalar manómetro el doble de rango de la presión del pozo. Esto le dará seguridad y mayor precisión en la lectura.
•
Si se desconoce la presión existente, utilizar en primer orden el manómetro de mayor rango que se tenga disponible y abrir la válvula de aguja lentamente.
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•
No exponga su cuerpo frente a los manómetros cuando abra la válvula de aguja, solo se recomienda acercarse al mismo para verificar la lectura.
•
Nunca desconecte un manómetro sin antes asegurarse que la presión en la carátula del mismo haya bajado hasta cero.
•
Utilice una llave apropiada para conectar y desconectar los manómetros.
•
Revise sus manómetros en el taller antes de la operación.
Cuidados durante la operación. •
Use su equipo de protección personal todo el tiempo que dure la operación.
•
Los extinguidores de fuego deberán ser ubicados en lugar visible y accesible para el personal que labora durante la operación.
•
Concentre todas las herramientas manuales en un solo lugar y donde no le estorben al caminar.
•
Cuando va a iniciar a desmantelar, verifique que las vueltas de la válvula al abrir sean las mismas al cerrar.
•
Nunca golpee con martillo o marro el lubricador cuando se encuentre con presión.
•
Nunca intente remover el lubricador sin antes desfogar la presión por medio de la válvula de aguja instalada en el mismo.
•
La válvula de aguja instalada en el lubricador se usará para este propósito.
•
Para purgar, abra lentamente la válvula de aguja, opérela dos veces para abrir y cerrar y asegurarse que no se tape. Al purgar gas a presión podría congelarse en el orificio de salida.
•
No coloque las manos o cualquier parte de su cuerpo frente a la válvula de purga mientras se desfoga la presión y abra un poco la boca para prevenir una lesión en sus oídos.
•
Cuando instale en la válvula una extensión de manguera para desfogar el lubricador, asegúrese que el extremo de la misma este bien sujetado para que al purgar no se mueva, podría chicotear y golpear a alguna persona, además de provocar un derrame de gas o aceite. 354
•
Cuando haga un golpeo con línea, retire a las personas que estén juntos al alambre, no deben pararse o trabajar cerca de la línea cuando las herramientas están siendo corridas dentro del pozo.
•
En caso especial de un fuerte golpeo con la línea, poner cables (vientos) al lubricador para evitar un movimiento en exceso del mismo y un mayor esfuerzo de palanca sobre las uniones rápidas.
•
En todo trabajo de Línea de Acero, no exceda el límite de tensión del alambre.
•
A mayor profundidad el alambre tendrá menor resistencia debido a su propio peso el cual junto con la tensión actúan directamente sobre los puntos críticos que son las poleas.
•
Aplique siempre los valores de tensión indicados en las tablas.
•
Cuando estén en operación el malacate y las poleas, no se acerque con ropas muy holgadas.
•
Mantenga las manos, estopas, trapos y otros objetos lejos de las poleas.
•
Se recomienda que un ayudante como mínimo este alerta y junto a la unidad de Línea mientras se corren las herramientas en el pozo ya sea de bajada como al recuperarlas. Esto debe ser tanto de día como de noche.
•
No se debe trabajar después de haber obscurecido, si no se cuenta con un alumbrado adecuado. Las luces de camioneta o camión no se consideran apropiadas.
•
Una iluminación de buen nivel proporcionada por una lámpara de 150 watts o mayor y se instalará en el área de trabajo de mayor riesgo, de preferencia alumbrando el árbol de válvulas.
Termino de la operación. •
Haga una revisión del área donde se trabajó para recoger todas las herramientas manuales que se utilizaron.
•
Al término de la operación se deben recoger estopas, basuras y limpiar el árbol de válvulas.
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Todo esto atendiendo a todas las recomendaciones y obligaciones que se establecen en el Reglamento de Seguridad e Higiene que nos rige, así como los lineamientos que marca el SIASPA.
23.9. OPERACIÓN DE CALIBRACIÓN DE TUBERÍA.
Esta operación es la más importante y de ella dependen las subsecuentes operaciones, que se tengan que realizar por lo cual se tiene que revisar el estado mecánico del pozo, para saber que tipo de tubería tiene asÍ como los diferentes dispositivos subsuperficiales instalados en el aparejo de producción. Esto nos servirá para seleccionar la herramienta de calibración a utilizar. La calibración para colocación de tapón obturador o válvula de pie se tiene que realizar con block de impresión de acuerdo al diámetro del niple de asiento; para la apertura o cierre de camisa sé podrá bajar con block de impresión, calibrador troquelador o cortador; para perforar la tubería puede ser con block de impresión o cualquier otro calibrador, por lo tanto es indispensable realizar una calibración o reconocimiento de la tubería de producción antes de cualquier operación.
La calibración se tiene que efectuar a una velocidad de 60 metros por minuto para poder detectar las anomalías que pueda tener la tubería y evitar atascar las herramientas de calibración, por acumulación de asfaltenos, carbonatos, sedimentos, colapsos, etc.
En toda operación a realizar se aplicará las siguientes medidas de seguridad:
Precauciones:
1. Que no existan fugas ni en el árbol de navidad, ni equipo de control de presión. 356
2. Las cuerdas del aparejo de trabajo no estén deformadas o con juego para evitar que se desconecten al realizar las operaciones. 3. Cambiar hules al estopero para evitar fugas hacia la superficie. 4. Hacer el nudo con trece vueltas al empezar la operación. No dejar el que fue hecho en operaciones anteriores. 5. Siempre se tendrá que usar aceite para lubricación de la línea y esta deslice en forma suave y no tenga fricción y calentamiento (cuando menos cada 1000 metros recorridos volver a lubricar). 6. No aguantar con la línea el peso del (lubricador y el aparejo); Ya que se causa daño a la línea al someterla con demasiado peso, y los golpes del aparejo sobre el cilindro inferior del estopero, ocasionan que este cilindro se deforme ocasionando raspaduras y fricción sobre la línea. Siempre se tendrá que sostener en forma manual por los ayudantes. Además se puede provocar un accidente. 7. Por ningún motivo deben existir fugas ni en el árbol de navidad ni en nuestro equipo superficial de control de presión. 8. Esta operación se realiza a pozo cerrado salvo cuando el pozo fluye en forma continúa sin descargas intermitentes, para evitar que el aparejo sea botado por la presión ocasionando un pescado.
El aparejo para trabajos con línea de acero será de la siguiente forma:
a) Cabeza o soquet (cuerpo de la cabeza, resorte, tope del resorte y disco acanalado). b) 2 barras de peso de 1 ½” por 60”. c) 1 tijera mecánica de 1 ½” por 30” de recorrido. d) Cualquiera de las herramientas de calibración (block de impresión, calibrador cortado o calibrador troquelador). e) Si el pozo tiene mucha desviación, se podrá conectar entre las dos barras una rodilla para darle flexibilidad al aparejo, pero se corre el riego que la esfera de
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la rodilla se desprenda al realizar algún golpeo y se quede de pescado parte del aparejo, siendo muy limitado su uso. f)
Revisar las cuerdas, tanto el piñón como la caja que no estén abocinadas. Si así fuera eliminarla del aparejo y poner una en buenas condiciones.
9. Cuando se va a checar el fondo del pozo o la profundidad interior, se debe bajar aun mas despacio de los 60 metros por minuto hasta tocar el fondo, al recuperar se hará en forma lenta hasta que el aparejo este completamente dentro de la tubería de producción, unos 100 metros arriba del extremo de la misma. 10. Que el pozo no este fluyendo, solo que fluya en forma constante sin descargas intermitentes.
Herramientas de calibración:
Block de impresión. Para tomar huellas de herramientas subsuperficiales o pescados dejados en la tubería. Se procede de la siguiente manera:
Se baja el aparejo con block de impresión, procurando que las caras del block tengan un acabado espejo para que la huella sea lo mas representativa y se baja a muy baja velocidad hasta descansar todo el aparejo sobre el objetivo, se abre la tijera y se da un solo golpe hacia abajo con el puro peso del aparejo. Si el fluido fuera viscoso se levantara el aparejo unos 5 metros arriba del objetivo y se dejara deslizar lo mas rápido que se pueda. Se procede a recuperar todo el aparejo hasta la superficie para analizar la huella impresa en el block.
Troquelador de tubería:
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Al aparejo de trabajo se le conecta un calibrador troquelador, el cual nos servirá para troquelar (ampliar) pequeños colapsos en la tubería o calibrar la misma.
Para troquelar pequeños colapsos se baja el aparejo hasta la profundidad del colapso y se procede a dar golpes de tijera uno hacia abajo y uno hacia arriba, esto con el fin que la herramienta no se atore. Se continuara golpeando hasta vencer la resistencia, si fuera muy fuerte el colapso se tendrá que desistir para no causar un daño mayor si dejamos atascado el aparejo.
Calibrador cortador:
Llamado también raspador de parafina, nos es de utilidad para raspar parafina o asfaltenos
adheridos a las paredes de la tubería, los cuales nos
impiden bajar a realizar las operaciones. Como calibrador nos es de utilidad en pozos donde se tiene fluido muy viscoso pues cuenta con dos ventanas para desalojar el fluido y opone poca resistencia
23.10.
OPERACIÒN DEL TAPÓN OBTURADOR OTIS TIPO “XX”.
Antes de salir al pozo se deberá comprobar con el estado mecánico, el diámetro de tubería, los accesorios que se encuentran instalados en la misma.
Como principal operación se tiene que realizar una calibración de acuerdo al diámetro máximo del tapón. Estas operaciones se realizan a pozo cerrado y se corre a 60 metros por minuto. Pueden instalarse varios niples de asiento OTIS tipo X en el aparejo de producción y pasar a través de los mismos.
La velocidad a que se corre el tapón es de 60 metros por minuto, para evitar que los empaques en “V” se dañen.
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En forma selectiva:
Se ensambla el soltador “X” al tapón “XX”, colocando el perno de bronce, en el orificio del tapón y el orificio del núcleo del soltador, para unir al soltador con el tapón, teniendo cuidado de que las cuñas del soltador, sujeten el cuello del tapón, se coloca el perno de corte de ¼” y se hace palanca en la abertura entre el cuerpo superior y la funda del resorte, oprimiendo de la parte inferior las cuñas localizadoras, hasta que la abertura se cierre y las cuñas del tapón se contraigan totalmente. En esta forma queda listo para correr el tapón en forma selectiva y se puede pasar por otros niples selectivos que se encuentren instalados en el aparejo de producción. Cuando ya se selecciono el niple de asiento donde se va a instalar el tapón de acuerdo al programa, se procede de la siguiente manera:
Se pasa el tapón abajo del niple unos 5 metros y se empieza a recuperar el aparejo hasta encontrar resistencia, con golpes suaves hacia arriba se pasa el tapón arriba del niple unos 10 metros y se pesa todo el conjunto, se procede a bajarlo hasta recargar todo el peso del aparejo y con golpes de tijera hacia abajo primero en forma suave, aumentando la intensidad del golpeo hasta que el tapón quede anclado. Se hace una tensión de 300 a 400 lbs/pulg2 arriba del peso del aparejo por un tiempo de 10 minutos, si el tapón no se sale de su niple se procede a romper el perno de bronce para liberar el soltador del tapón y se recupera el aparejo hasta la superficie. Se realiza una prueba hidráulica para probar el sello del tapón.
En forma no selectiva (preparada):
Se prepara en la forma anterior, pero no se cierra la abertura entre el cuerpo superior y la funda del resorte. De esta manera las cuñas del tapón quedan de fuera y en el momento que lleguen al niple de asiento atoraran en el receso del niple de asiento esta acción no le permite pasar hacia abajo del niple.
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Se baja todo el conjunto en la tubería, 10 metros antes de llegar al niple de asiento se pesa todo el conjunto y en forma lenta se baja hasta llegar al niple, se procede a dar golpes de tijera hacia abajo , hasta anclar el tapón. Se realiza una prueba para asegurarse que el tapón esta bien anclado, se tensiona el aparejo hacia arriba de 300 a 400 lbs/pulg2 arriba del peso del aparejo, por un tiempo de 10 a 15 minutos, si el tapón no se sale del niple de asiento, nos indica que esta bien anclado. Se procede a romper los pernos para liberar el soltador del tapón y se recupera hasta la superficie. Se realiza una prueba hidráulica para probar el sello del tapón.
23.11.
OPERACIÓN DEL TAPÓN OTIS TIPO “PX”
Este tapón es de mucha utilidad cuando se emplean fluidos recuperados de otros pozos y que contienen sedimentos, ya que cuenta con una varilla de igualación que sobresale arriba del cuello de pesca del tapón 30 cm. lo que facilita la recuperación de la misma y libera al cuello de pesca del tapón del sedimento acumulado.
Colocación:
Su colocación se realiza en dos corridas al igual que su recuperación. Se arma el tapón con el soltador “X” colocando primero el perno de bronce de 5/16” para unirlos posterior se coloca el perno de acero de ¼ “ para mantener el tapón ya sea en forma selectiva o preparada. Se conecta al aparejo de trabajo y se empieza a correr en la tubería, 10 metros antes de llegar al niple de asiento, se pesa dos o tres veces hasta obtener la misma lectura, se continua bajando hasta el niple de asiento con golpes suaves hacia abajo, se empieza a introducir en el niple hasta que las cuñas encuentren el receso del niple se aumenta la intensidad de golpeo hasta que se considere que el tapón quedó anclado, se tensiona de 300 a 500 lbs/pulg2 arriba de su peso por un tiempo de 10 minutos para comprobar el anclaje, se dan golpes de tijera hacia arriba para romper el perno de 5/8” de 361
bronce y que libera al soltador del tapón, se recupera el aparejo hasta la superficie. Se quita el soltador “X” y se conecta al aparejo un soltador “H” y la varilla de igualación, se corre en la tubería hasta el niple de asiento, con golpes fuertes de tijera hacia abajo se rompe el perno de corte del soltador “H” que hace que las cuñas liberen el cuello de pesca de la varilla; se realiza una prueba de presión para comprobar el sello del tapón. Recuperación:
Se conecta al aparejo de trabajo un pescante “JDC” se baja hasta la profundidad del tapón para que las cuñas engarcen en el cuello de pesca de la varilla de igualación, con golpes de tijera hacia arriba hasta sacarla de su asiento y se recupera todo el aparejo hasta la superficie.
Se quita el pescante “JDC” y se coloca un pescante “GS”, se baja a recuperar el resto del tapón con golpes de tijera hacia arriba.
23.12.
OPERACIÓN DEL TAPÓN CAMCO TIPO “CA”
Colocación:
Previa calibración de acuerdo al diámetro del tapón, se coloca el soltador “DB” al cuello de soltar del tapón con dos pernos tangenciales de 3/16” de bronce, se conecta al aparejo de trabajo y se corre en la tubería 10 metros antes de llegar al niple de asiento CAMCO tipo “D” se pesa dos o tres veces hasta que nos de el mismo peso y se continua bajando hasta llegar al niple; se procede a golpear en forma lenta hasta que el anillo no-go llegue hasta el tope del anillo del niple de asiento, se aumenta la intensidad del golpeo hasta que las cuñas del tapón anclen en el receso del niple. Se tensiona todo el conjunto de 300 a 500 lbs/pulg2 por un tiempo de 10 minutos para comprobar el anclaje del tapón, una vez asegurado al niple de asiento, se procede a romper los pernos del soltador con golpes de tijera
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hacia arriba, hasta que se libere el soltador y se recupera todo el aparejo hasta la superficie. Se realiza una prueba de presión para comprobar el sello del tapón.
Recuperación: Por seguridad se debe inyectar al menos 1,000 lbs/plg2 de presión, para evitar que el aparejo sea botado al entrar la presión del yacimiento bruscamente en la TP. Se conecta al aparejo de trabajo un pescante CAMCO “JDC” u OTIS “SB”, se pesa todo el conjunto 10 metros antes de llegar al tapón hasta obtener dos lecturas iguales, se continua bajando hasta que las cuñas del pescante se engarcen en el cuello de pesca de la varilla de igualación y con golpes de tijera hacia arriba se rompe el perno de 3/16” de acero que sujeta la misma, notando un ligero incremento en el peso. Se recupera todo el aparejo hasta la superficie. Se elimina la varilla del pescante y con el mismo se baja a recuperar el resto del tapón.
23.13.
OPERACIÓN DEL TAPÓN CAMCO “MA”.
Preparación del soltador y candado
Asegúrese de que el conjunto de barra del soltador viaje libremente (hacia arriba y hacia abajo) a través del cuerpo del soltador y levante la barra soltadora (cuello de pesca) a su posición extrema hacia arriba.
Asegúrese que la camisa de retención de las cuñas se encuentre completamente hacia arriba, gire las garras (paso 1) y sosténgalas en esa posición con los dedos pulgar e índice de una mano, coloque la punta de un desarmador de hoja delgada en la ranura de la camisa de retención de la cuña (paso 2) y utilizando la sección superior de la ventana de la garra como punto de apoyo, mueva la camisa de retención de la cuña hacia abajo y mantenga una presión
363
ligera con el desarmador contra la camisa de retención de la cuña y suelte las garras.
Estas deben enganchar a la camisa de retención de la cuña y permanecer enganchadas mientras se ejerza fuerza con el desarmador.
Ahora, presione en cada una de las cuñas localizadoras (paso 5). Con todas las cuñas comprimidas, la camisa de retención de ellos se moverá hacia debajo de la punta inferior de las cuñas, deteniéndolas en posición retraída. A la vez, el resorte de seguro enganchará en un hombro de la camisa de reten de las cuñas y la mantendrá abajo del punto inferior de éstas; en esas condiciones, las garras deben girarse hacia arriba y soltarse de manera que se asegure que regresan a su posición extendida. El soltador está listo para acomodar al candado.
Forma de colocar el candado al soltador
El candado “M” se une a la falda del soltador mecánico. Teniendo extendido el tubo de expansión y el cuello de pesca del candado, detenga las cuñas hacia adentro y manténgalas firmemente en esa posición con una mano; esto evita que el tubo de expansión con una mano; esto del candado y enganche los candados . Inserte el cuello de pesca en la falda del soltador. Para que ajusten la falta del pescante y el candado quizá sea necesario golpear el cuello de pesca hacia arriba con un martillo.
Ponga un pasador tangencial de 1/8” abajo del cuello de pesca y después inserte uno o dos pasadores tangenciales de 3/16” para asegurar el soltador al cuerpo del candado. En estas condiciones, tanto el soltador como el conjunto de candado están listos para usarse. El tapón “MA” es selectivo y puede pasar a través de otros niples “W-1 y seleccionar el programado para anclarlo. Se corre con un soltador “W-1”, cuenta
364
también con varilla de igualación. Su anclaje se hace en una sola corrida y su recuperación en dos corridas, primero la varilla y después el resto del tapón.
El procedimiento para colocarlo y recuperarlo es el mismo que se hace con el tapón “XX”.
23.14.
OPERACIÓN DEL TAPÓN OTIS TIPO “DD”. Para anclar el tapón OTIS “DD” se usa un soltador OTIS tipo “D” y se
ancla en los coples de la tubería con golpes de tijera hacia arriba.
Colocar:
Se coloca el soltador tipo “D” en el tapón y se coloca un perno de acero rolado para sujetar el soltador al tapón, se conecta al aparejo de trabajo y se corre en la tubería a una profundidad no mayor de 300 metros. Se empieza a recuperar el aparejo en forma muy lenta hasta que las cuñas del tapón localicen un cople de la tubería de producción, en forma manual se empieza a golpear suave hacia arriba sin dar ningún golpe hacia abajo, se aumenta la intensidad del golpeo hasta que el perno de acero se rompa y se libere el soltador del tapón, se recupera el aparejo hasta la superficie. Se abre en forma brusca la válvula de la línea del quemador para probar el sello del tapón.
Recuperación:
Para recuperar el tapón se conecta al aparejo de trabajo el pescante “GSL” con una varilla de igualación que tiene su núcleo más largo, se baja en forma muy lenta hasta que las cuñas del pescante engarcen en el cuello de pesca del tapón; se da un golpe de tijera hacia abajo para perforar con la varilla de igualación el sello del tapón y se espera el tiempo suficiente hasta que la presión sea igual abajo y arriba del tapón. Para desanclar el tapón se golpea suavemente
365
hacia abajo y se notará un pequeño incremento en la tensión del aparejo lo cual indica que las cuñas del tapón se desanclaron del cople, se recupera todo el conjunto hasta la superficie.
23.15.
OPERACIÓN DEL TAPÓN OTIS TIPO “PN” Este tapón no es selectivo es poco utilizado ya que el niple de asiento
restringe el diámetro interior de la tubería.
Colocación:
Se conecta el soltador “SP” al cuello de pesca del tapón “PN” sujetándolo con dos pernos de bronce de 3/16”. Se conecta al aparejo de trabajo, se baja en la tubería y 10 metros antes de llegar al niple de asiento se pesa todo el conjunto hasta obtener dos lecturas iguales; se continúa bajando hasta que el tapón entra en el niple de asiento y con golpes de tijera hacia abajo se procede a anclarlo. Para probar su anclaje se tensiona de 300 a 400 lbs/pulg2 arriba de su peso por un tiempo de 10 minutos, comprobado el anclaje se empieza a golpear hacia arriba hasta romper los pernos de corte, se recupera todo el aparejo hasta la superficie; se realiza una prueba inyectando presión al pozo para probar el sello del tapón.
Recuperación:
Se conecta el aparejo de trabajo un pescante “G” de 1 pulgada para recuperar la varilla de igualación, se recupera hasta la superficie. Se elimina al pescante “G” y se coloca 1 pescante “JDS” ó “SS” para recuperar el resto del tapón, se baja todo el conjunto hasta que las cuñas del pescante sujeten el cuello de pesca del tapón, se empieza a golpear hacia arriba hasta desanclar el tapón de su niple de asiento, se recupera hasta la superficie.
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23.16.
OPERACIÓN DEL TAPÓN DE CIRCULACIÓN OTIS TIPO “W”
El tapón OTIS tipo “W” nos sirve para colocar un estrangulador de fondo en la tubería de producción.
Procedimiento para colocarlo.
a) Unir el tapón tipo “W” al soltador OTIS tipo “T” colocando los pernos de corte de bronce. b) Baje todo el aparejo hasta la profundidad deseada. c) Recupere línea para poner las cuñas en contacto con la pared de la tubería. d) Con golpes de tijera hacia arriba, hasta que el soltador sea liberado del tapón, (con esta acción se asegura el tapón sobre el tubo, expandiendo el elemento para efectuar un sello y romper el perno para liberar el soltador.
Precaución: No golpee hacia abajo, esto podría desanclar el tapón.
Procedimiento para recuperar.
a) Baje un pescante “RB” o “JDC” para recuperar el tapón. b) Haga que la presión se iguale a través del mandril con golpes de tijera hacia abajo. c) Jale hacia arriba para retraer las cuñas y desanclar el tapón .para poder recuperarlo.
Nota: No inyecte ninguna presión sobre el mandril, cuando este colocado en la tubería, esto puede desanclarlo.
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23.17. OPERACIÓN DE COLOCACIÓN, RECUPERACIÓN Y CALIBRACIÓN DE VÁLVULAS DE SEGURIDAD TIPO “J" Y " A-3". Las condiciones fundamentales para instalar una válvula de seguridad son:
1) Que el pozo se encuentre fluyendo en forma continua, sin variaciones notables de presión. Tener a la mano los datos mas recientes de la producción del pozo, así como la observación física del mismo, para la selección del estrangulador, tipo de resorte y cantidad de rondanas.
Con los datos anteriores, se consultan las gráficas y monogramas que proporciona el fabricante de las válvulas, o se envían dichos datos al fabricante, para que el determine el estrangulador, tipo de resorte y cantidad de rondanas, esto también se puede realizar por comparación y similitud en otros pozos en que la válvula funciona correctamente, actualmente es el método mas usado, por tener datos suficientes para ello.
La válvula se puede calibrar para que funcione con pequeñas variaciones de presión, pero será más difícil cuanto mas grandes sean dichas variaciones.
Cuando las variaciones de presión sean tan grandes, que se cierre la válvula en las dos condiciones requeridas, (que fluya al cabezal y que cierre al quemador) no deberá colocarse, debido a las dificultades antes mencionadas, deberá colocarse la válvula, cuando fluya el pozo en forma continua.
2) Que la presión de la línea al cabezal o separador sea mayor que la presión en la línea al quemador. Entre mas grande sea la diferencial de presión, menor será la dificultad de la calibración de la válvula.
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Se mide la presión de la T.P. en el lubricador, cuando este fluyendo al cabezal y cuando fluya al quemador. Por regla general es mayor la primera.
En caso que la presión de la línea al quemador sea grande, igual o mayor que la presión al cabezal, se debe quitar el estrangulador y porta estrangulador del árbol, revisar la línea de descarga, por si se encuentra parcialmente tapada.
Eliminar los cambios bruscos de dirección en la líneas de descarga, así como las combinaciones o conexiones que reduzcan el diámetro de la línea y procurar que la línea de descarga sea de mayor diámetro que la T.P.
23.18. OPERACIÓN DE COLOCACIÓN Y RECUPERACIÓN DE VÁLVULA DE SEGURIDAD “DK” Instalación: La válvula de seguridad se agrega a las herramientas normales de línea y se baja dentro del pozo aproximadamente tres metros abajo del niple de asiento. Regrese hacia arriba para localizar el asiento y preparar el soltador junto con el mandril. Pase hacia arriba del niple tres metros aproximadamente. Ahora estarán preparadas las cuñas del mandril listas para bajar y anclar. En ese punto frene el malacate y espere para que apliquen a través de la consola (manifold) 1000 lbs/pulg2 arriba de presión de cierre del pozo. Abra la válvula de aguja en la línea de control en el árbol de válvulas. Permita que la bomba opere, circule y limpie a través de la línea de control hasta el niple de asiento, después cierre la válvula.
Bajar el conjunto de válvulas de seguridad dentro del niple de asiento. Antes de golpear con tijera hacia abajo abra la válvula de aguja de control en el árbol esto permitiré que la presión de la línea antes ajustada, se ponga en contacto con la válvula de seguridad y como la bomba de la consola es automáticamente, se elevará sola a la presión preajustada.
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Este procedimiento mueve el pistón de la válvula de seguridad hacia abajo, abriendo la esfera metálica de la válvula para reducir la tensión contra el perno inferior del soltador “. Ahora golpeé con tijera hacia abajo para romper el perno superior del soltador. Tensione el alambre 300 lbs. Para asegurarse de que el mandril esté bien anclado. Siga manteniendo la presión en la línea de control de golpes de tijera hacia arriba para romper el perno inferior y liberar el soltador. Observar en la línea de control, si la presión no cambia la válvula estará bien anclada en su niple y la esfera abierta. Recuperar las herramientas de la línea.
Opción de instalación
Se puede bajar todo el conjunto de soltador mandril y válvula de seguridad con las cuñas del mandril preparadas para asentarse en el niple, siempre y cuando se desee anclar en el primer niple (superior). Cuando aproxime el conjunto tres metros arriba del niple de asiento, ajuste el regulador de la consola (manifold) a 1000 lbs/pulg2. Arriba de la presión de cierre. Siga el procedimiento de instalación descrito.
Apertura:
Lo siguiente se debe seguir en forma estricta para no dañar la válvula. a) Cuando se tiene una consola múltiple (manifold) instalada en una plataforma para varios pozos, las válvulas de seguridad pueden ser cerradas simultáneamente pero cada válvula debe ser igualada con presión y abierta individualmente. b) Cuando se abre una válvula de seguridad con igualación de presión cierre todos los controles de acceso hacia los otros pozos. Cierre la válvula lateral en el árbol y observe la presión en la cabeza del pozo, así también la presión en la línea de control. La igualación en las válvulas de seguridad de tipo esfera es de rango 1.1 y si la presión del pozo fuera de 1000 lbs/pulg2 se necesitarán aproximadamente 1000 lbs/pulg2 para empezar el proceso de igualación de
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presión. A la primera indicación de un incremento de presión de control de la consola y mantenga la presión de control en ese punto mientras se iguala la presión. El tiempo requerido para igualar depende de la profundidad de la válvula y de la medida de la tubería (tubing). c) Entrampar la presión en cada línea de control hasta que todos los pozos estén igualados. d) Cuando todos los pozos estén igualados abrir cada línea de control a la consola y aplicar 1000 lbs/pulg2 arriba de la presión máxima de cierre de pozo.
Precaución: La línea de control de presión nunca debe exceder más de 4000 lbs/pulg2 de la presión de cierre del pozo. La presión muy alta en la línea de control puede dañar el mecanismo de la válvula de seguridad.
Prueba:
a) Anotar la presión de control b) Aislar el pozo que va a probar de la consola de control si es del tipo múltiple. c) Cerrar el pozo en el cabezal del árbol de válvulas. d) Esperar un mínimo de cinco minutos para que se estabilice y a continuación bajar lentamente la presión en la línea de control para que la válvula de seguridad cierre. e) Bajar la presión del pozo en el cabezal al mínimo posible y a continuación ciérrelo. f)
Observar el aumento de la presión en la tubería de producción por una hora o mida el flujo del pozo.
g) Si la válvula falla al cerrar o si tiene fuga y el rango excede de 900 pies3 de gas por hora (15 pies3 x minuto) 6.3 galones de líquido por hora (400 cm3 x minuto) debe corregirse de acuerdo como se describe en la sección, detección de fallas.
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h) Después de que la válvula de seguridad ha sido probada satisfactoriamente, ábrala nuevamente como se describe en la sección, procedimiento de Apertura.
Detección de fallas
Problema no. 1: La presión de control no aumentará.
1. La consola tiene fugas o mal funcionamiento: 1.1 Vea la publicación técnica especial para consolas (Manifolds) para uso correcto). 2. Pérdida o fuga de presión en la conexión entre el mandril “X” y la válvula de seguridad. 2.1 Pesque la válvula de seguridad, revise y cambie el empaque anular (o´ring) si está muy usado y apriete la conexión del mismo. 3. Fuga en los empaques “V” del mandril “X”. 3.1 Inspeccione y cambie los empaques necesarios. 3.2 Si es necesario cambiar empaques procede de acuerdo al manual de “Mantenimiento y Reparación” sección Operación Manual.. 4. El empaque anular (o´ring) del pistón fuga. 4.1 Desarme, inspeccione y repare la válvula. 5. Rotura o fura en la línea de control, en el árbol o en las conexiones de la línea. 5.1 Corra un tapón agregando el mandril. Aplique presión con la bomba de la consola a través de la línea de control. Si la presión no se mantiene, taponear el pozo debajo de la válvula de seguridad. Purgar el pozo en el cabezal. Inspeccionar la línea de control en el carrete del cabezal donde conecta, si hay fuga, repararla. Si la fuga persiste, indica que está rota la línea de control o tiene fugas en su recorrido. Se requieren trabajos especiales para cambiar la línea.
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Problema no. 2: La válvula de seguridad no abre cuando la presión de control es aplicada.
1. línea de control taponada o doblada. 1.1 Recuperar la válvula de seguridad, si la presión de control aún se eleva, la línea seguirá taponada o doblada. Purgar la línea de control para permitir que la presión de la tubería de producción, limpie la línea en lo posible. Si la falla persiste, taponar abajo del niple de la válvula de seguridad. Bajar la presión de control para limpiar la línea. Si persiste el problema se tendrá que cambiar la línea de control. 2. Brazos de control daños en la esfera metálica o en la manga soldada. 2.1 Recuperar la válvula de seguridad, inspeccionar y reparar en forma necesaria de acuerdo al manual de “Mantenimiento y Reparación”. 3. Materiales extraños actuando en el mecanismo de la esfera. 3.1 Recuperar, inspeccionar y reparar la válvula de seguridad.
Problema No. 3: La válvula de seguridad no mantiene la presión cuando se cierra.
1. Fugas en esfera, asiento y asiento secundario. 1.1 Recuperar, inspeccionar y reparar la válvula de seguridad. 2. La válvula de seguridad no cierra totalmente. 2.1 Recuperar, inspeccionar y reparar la válvula de seguridad.
Problema No. 4: Continuamente hay indicaciones o regresan fluidos del pozo por la línea de control cuando la presión es purgada. 1. Fuga en la caja de empaques de la válvula de seguridad. 1.1 Recuperar, inspeccionar y reparar.
Problema No. 5: Alta presión inesperada en la consola cuando se abre nuevamente, después de un largo periodo de cerrado.
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1. Excesivo sello causa fricción y provoca pérdida de lubricación 1.1 Operar la válvula varias veces para lubricar los sellos. Si persiste el problema recuperar, inspeccionar y reparar la válvula. 2. Materiales extraños en la esfera, actuando el mecanismo. 2.1 Recuperar, inspeccionar, y reparar la válvula.
Nota: Todo cambio de partes incluyendo los sellos interiores, constituye la reparación de la válvula y deberá ser efectuado por personal calificado.
Todas las partes empleadas en la reparación deberán estar propiamente documentadas en cada tipo de válvula y su número de serie.
Recuperación:
1. Agregar la varilla adecuada (prong) a un pescante “GR” y bajarlo dentro del pozo hasta aproximarlo con el mandril “X”. 2. Cerrar las válvulas de aguja en el carrete del árbol. 3. Ajustar el regulador de presión en la consola y elevar aproximadamente 1000 lbs/pulg2 arriba de la presión de cierre del pozo. 4. Abrir la válvula de aguja en la línea de control del árbol y permite que la bomba funcione hasta que pare el bombeo automático. 5. Introducir el pescante lentamente dentro del mandril “X”. No golpear hacia abajo hasta que el pescante haya trabado bien en el cuello de pesca del mandril. Se puede probar tensionando un poco el alambre con el pescante metido en el mandril, la varilla (prong) estará completamente en el interior de la esfera metálica. 6. Golpear pocas veces con tijera hacia abajo sobre el mandril y revisar las líneas de control nuevamente. Si la presión se mantiene estable, cerrar la válvula de aguja de la línea de control de árbol. 7. Con golpes de tijera arriba, sacar la válvula de seguridad y recuperarla hasta la superficie.
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Precaución:
No bajar la presión en la línea de control menos de la presión de cierre del pozo, mientras esté pescando la válvula de seguridad de niple.
Nota: No dejar abierta la puerta de la línea de control (en el niple de asiento) por periodos largos. Instalar un tapón especial (DUMMY-CHOKE) o aplicar continuamente pequeños volúmenes de fluido hidráulico para proteger la línea de control de materiales extraños y obstrucción.
Otro procedimiento de recuperación: Si la válvula de seguridad no puede ser abierta por la línea de control de presión, antes de pescarla proceder como sigue:
1. Aplicar presión con bomba del pozo sobre la válvula de seguridad a través de la tubería de producción. La presión debe ser mayor o igual que la que exista debajo de la válvula. 2. No agregar ninguna varilla (prong) al pescante “GR”. 3. Correr el pescante dentro del pozo y aproximarlo al mandril “X”. 4. Abrir la válvula de control hidráulico en el árbol y permitir que la bomba funcione hasta alcanzar 1000 lbs/pulg2 arriba de la presión de la tubería de producción. 5. Bajar el pescante lentamente e introducirlo en el mandril “X”. Probar tensionando un poco el alambre. 6. Con el pescante metido en el mandril golpear pocas veces hacia abajo y revisar la línea de control. Si la presión se mantiene estable, cerrar la válvula de aguja de la línea de control en el árbol. 7. Con golpes de tijera hacia arriba, sacar la válvula de seguridad y recuperarla hasta la superficie.
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Nota: Debido a que la válvula de seguridad no está abierta, se dificulta sacarla del niple de asiento. El paso de fluido a través de los orificios de igualación es reducido y lento por lo tanto, mientras se recupera la válvula es conveniente mantener la presión igualada en la tubería.
23.19. OPERACIÓN DE COLOCACIÓN Y RECUPERACIÓN DE LA VÁLVULA DE RETENCIÓN (DE PIE) CAMCO TIPO “A” Esta válvula se puede correr en dos formas ya sea en forma libre ó con un soltador “H”.
Colocación:
En forma libre:
Se suelta la válvula y se deja que llegue sola hasta el niple de asiento, se procede a bajar un aparejo de trabajo conectando en su extremo inferior una caja ciega, se llega hasta la válvula y se golpea en forma suave hasta que los empaques entren en la parte pulida del niple de asiento, se recupera el aparejo hasta la superficie.
Con soltador “H”:
Se conecta el soltador “H” al aparejo de trabajo metiendo entre las cuñas del soltador el cuello de pesca de la válvula, se corre en la tubería todo el conjunto y 10 metros antes llegar al niple de asiento se pesa todo el conjunto hasta obtener dos lecturas iguales, se continua bajando hasta el niple, con golpes de tijera hacia abajo se introducen los empaques de la válvula en el niple y a la vez se rompe el perno de corte del soltador, se recuperan unos metros y se compara el peso del aparejo con el obtenido anteriormente, se notará una ligera perdida de peso si la válvula quedó en su niple, se recupera el aparejo hasta la superficie.
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Recuperación:
Se conecta el aparejo de trabajo un pescante “JDS” ó “SS”, se corre en la tubería y 10 metros antes de llegar a la profundidad de la válvula se pesa todo el conjunto hasta obtener dos lecturas iguales, se continua bajando hasta que las cuñas engarcen en el cuello de pesca de la válvula y con golpes de tijera hacia arriba se rompa el perno de corte de la válvula para igualar presiones, se continua golpeando hacia arriba hasta sacarla del niple de asiento, se recupera todo el conjunto hasta la superficie.
23.20. OPERACIÓN DE LA VÁLVULA DE RETENCIÓN (PIE) BAKER TIPO “FB-2” Colocación: Se conecta el soltador C-1 a la válvula de pie y se sujeta con dos pernos tangenciales de 3/16” de aluminio, se corre todo el conjunto en la tubería y 10 metros antes de llegar al niple de asiento se pesa todo el conjunto hasta obtener dos lecturas iguales, se continua bajando hasta el niple de asiento y con golpes de tijera hacia abajo se introduce la válvula en el niple y a la vez se rompen los pernos tangenciales de aluminio liberando la válvula, se recupera el aparejo hasta la superficie.
Recuperación:
Se conecta un pescante “JDC” ó “SS” se baja en la tubería y 10 metros antes de llegar a la válvula se pesa todo el conjunto; al obtener dos lecturas iguales se continua bajando hasta que la cuñas del pescante engarcen en el cuello de pesca de la válvula y con golpes de tijera hacia arriba se saca la válvula de su asiento, se recupera todo el conjunto hasta la superficie.
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23.21.
OPERACIÓN DEL PERFORADOR MECÁNICO TIPO “A”.
Perforar tubería:
Se arma el perforador colocando en su extremo inferior un ancla de coples o un ancla de tubo se corre en la tubería a la profundidad programada, se empieza a recuperar lentamente hasta que el localizador del ancla encuentre el primer cople, notando un pequeño incremento en el peso de la herramienta, se tensiona 100 lbs/pulg2 arriba de su peso, para que las cuñas del ancla se liberen y el perforador no se desplace mas hacia abajo, se da un impacto fuerte de tijera hacia arriba para romper los pernos tangenciales de 3/16” de bronce del perforador y que el colgador del perforador se empiece a desplazar y que el perno perforador empiece la perforación, se continua golpeando hacia arriba hasta que el perforador se libere, se recupera todo el conjunto hasta la superficie. Se inyecta presión al pozo para comprobar la perforación, la presión se manifestará en el espacio anular.
23.22. OPERACIÓN DE APERTURA Y CIERRE DE CAMISA DESLIZABLE. Precauciones:
Para realizar la apertura de camisa instalada en un aparejo de producción, se tiene que realizar una calibración o reconocimiento de la tubería con el diámetro adecuado al diámetro de la operadora de camisa. También comprobar que la tubería de revestimiento o espacio anular este de presionado a 0 kg/cm2, o que no tenga una presión hidrostática. Antes de intentar la apertura de la camisa, se tendrá que inyectar presión a la tubería de producción (T.P.) por lo menos 1000 lbs/plg2. Estas precauciones se realizan para evitar que a la apertura de la camisa pueda presentarse una mayor presión en el espacio anular, debido a la columna hidrostática, lo que provocaría un golpe de ariete al momento de deslizar
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la funda de la camisa, desplazando el aparejo hacia arriba y ocasionando una madeja de alambre de acero de pescado.
Forma de operación:
Apertura de camisa
Una vez realizada la operación de calibración y comprobar que la tubería esta libre, se conecta la operadora de camisa con las cuñas en el sentido en que se va a abrir y se baja a una velocidad de 60 metros por minuto y checando en el indicador de tensión el peso de la herramienta 10 metros antes de llegar al objetivo, teniendo que registrar el mismo peso por lo menos 2 veces, se baja el aparejo hasta localizar la camisa; una vez localizada se empieza a golpear en forma suave, utilizando la válvula de control remoto, aumentando la fuerza del golpeo hasta lograr que se libere la operadora lo que nos indica que la camisa ya fue abierta, se recupera todo el aparejo hasta la superficie, comprobar que el perno de seguridad no este roto y se realiza una prueba de apertura de camisa, inyectando presión.
Existen dos tipos de cuñas (llaves) para la operadora de camisa OTIS tipo “B”: •
Cuñas no selectivas: Al desplazar la funda de la camisa para abrir o cerrar una camisa el hombro se desliza en un dispositivo con que cuentan todas las camisas, haciendo que las llaves se retraigan y se libere la operadora sin romper el perno de seguridad.
•
Cuñas selectivas: Este tipo de llaves no cuentan con hombro liberador por lo tanto se tendrá que romper el perno de seguridad al abrir o cerrar una camisa, siendo la única manera de liberar la operadora de camisa.
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Esta operación se realiza a pozo cerrado y cuando se tiene que controlar el pozo o hacer un cambio de fluido para inducir el pozo, ya que establece una comunicación de la T.P. a la T.R.
Cierre de camisa Para
cerrar la camisa se realiza una calibración de la tubería con el
diámetro apropiado y se procede a conectar la operadora de camisa, colocando las cuñas de acuerdo al sentido que se cierra la camisa. Se baja el aparejo a una velocidad de 60 metros por minuto y checa en el indicador de tensión el peso de la herramienta 10 metros antes de llegar al objetivo, se baja el aparejo hasta localizar la camisa y con la válvula de control remoto se empieza a golpear en forma suave hasta que se libere la herramienta, recuperándola a la superficie y revisar el perno de seguridad que no este roto, también se realiza una prueba de inyección de presión para comprobar el cierre.
Esta operación se realiza a pozo cerrado y esta sujeta al tipo de cuñas que se utilicen para su liberación.
Operaciones de pesca.
Si se tienen
3000 metros de alambre de 0.092” dentro del pozo y el
alambre es cortado con la válvula del mismo, la punta se debería encontrar más o menos a 30 metros de profundidad, pero si el fondo del pozo está a 3100 metros, la punta se encontrará a 100 + 30 = 130m metros; por lo tanto, se deberá de buscar con el localizador de alambre antes de esa profundidad.
A continuación se correrá el aparejo de herramientas convencionales más el pescante arpón de dos patas, las cuales también se ajustan a la medida interior de la tubería. Se baja y se clava en la madeja de alambre golpeando ligeramente hacia abajo. Seguidamente se recupera hacia arriba tomando en cuanta que la
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madeja de alambre presentará una resistencia al ser arrastrada hasta la superficie. Si el aparejo inferior está libre no habrá mayor problema.
Cuando se introduzca la madeja junto con el arpón en el lubricador, se cerrará únicamente el preventor para aislar la presión del pozo y poder hacer las maniobras necesarias, es decir, pasar el alambre por el lubricador, el estopeño, la polea, empatarlo con el malacate y recuperar lo que quede dentro de la tubería.
Recuperación de alambre:
Existe otro tipo de situación muy especial cuando el aparejo de herramientas junto con el alambre ha sido lanzado hacia arriba por no igualar presiones al abrir una camisa o perforar T.P. En este caso se atasca el aparejo con el alambre y en algunos casos el alambre cubre hasta la cabeza del aparejo y la tijera no opera. Al jalar el alambre con el malacate, sube rápidamente la aguja del indicador de presión.
Se pueden hacer dos tipos de operación:
1. Sin cortar el alambre en la superficie. 2. Con el alambre ya roto dentro de la T.P.
Teniendo el alambre completo en la superficie.
a) Cerrar el preventor levantar el lubricador y meter en el alambre un diablo central que es como una barra de contrapeso con una ranura lateral y el alambre se aloja al centro del diablo cerrando la ranura con una cuña y pernos. Se suelta el diablo dentro de la tubería. Al alambre se le aplica un poco de tensión (1000 libras) para facilitar el recorrido del diablo central, se espera unos minutos. El diablo se metió con el objeto de formar una cabeza de apoyo.
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b) A continuación se suelta una barra de peso de 60” x 1 ½” con una caja ciega en su extremo inferior, esto es para doblar y aplastar el alambre en la parte superior de diablo. Aplique 100 lbs. De tensión para facilitar el recorrido de la herramienta. Se espera unos minutos y se jala el alambre con el malacate, si la caja golpeó sobre el diablo, el alambre se podrá recuperar inmediatamente, de otra manera se debe intentar varias veces soltando y jalando el alambre. c) Recuperado casi todo el alambre se procede a pescar y recuperar la barra con caja ciega. d) Se recupera el diablo central el cual en su parte superior tiene forma de “socket” con cuello de pesca. e) Se baja el aparejo convencional de herramientas de golpeo con pescante arpón para tratar de agarrar la madeja junto con el aparejo convencional. f)
Si no se obtiene un resultado positivo, meter a continuación un “block” de impresión para conocer la situación real y seguir otro programa.
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