Primera Parte: Estado Subsuperficial INTRODUCCIÓN •
Sistema de Unidades -
Longitud
-
Masa
-
Peso
-
Efecto de Flotación
-
Capacidad
-
Densidad y Densidad Relativa
Capítulo 1:
CAÑERIA, TUBERÍA Y LINE PIPE
CAÑERÍA (CASING) •
•
Definición Uniones de Cañerías -
Estandard
-
Especiales: Cuplas con O-rings de sello Perfiles de rosca especial (ACME) Sello metal-metal Upset interno / externo Integrales
•
Propiedades Físicas -
Factor de Seguridad al Colapso (1.125)
-
Factor de Seguridad a la Resistencia de la Unión (1.80)
-
Factor de Seguridad al Estiramiento del cuerpo de la Tubería (1.25)
-
Factor de Seguridad al Reventamiento (1.0)
TUBERÍA DE PRODUCCIÓN (TUBING) •
•
Definición Uniones de Tubería -
Estandard
-
Especiales: Cuplas con O-rings de sello Perfiles de rosca especial (ACME) Sello metal-metal Upset interno / externo Integrales
•
Propiedades Físicas -
Factor de Seguridad al Colapso (1.125)
-
Factor de Seguridad a la Resistencia de la Unión (1.80)
-
Factor de Seguridad al Estiramiento del cuerpo de la Tubería (1.25)
-
Factor de Seguridad al Reventamiento (1.0)
TUBERÍA DE PRODUCCIÓN (TUBING) •
•
Definición Uniones de Tubería -
Estandard
-
Especiales: Cuplas con O-rings de sello Perfiles de rosca especial (ACME) Sello metal-metal Upset interno / externo Integrales
•
Propiedades Físicas -
Factor de Seguridad al Colapso (1.125)
-
Factor de Seguridad a la Resistencia de la Unión (1.80)
-
Factor de Seguridad al Estiramiento del cuerpo de la Tubería (1.25)
-
Factor de Seguridad al Reventamiento (1.0)
•
Utilizada en el transporte de petróleo, gas y agua asociada
•
Propiedades Físicas
Capítulo 2:
ACCESORIOS TUBULARES
PUP JOINTS •
Características -
Tuberías de longitudes cortas (2, 4, 6, 8 y 10 Pies)
-
Poseen similares propiedades físicas que la Tubería de producción en sus respectivos Grados y Pesos
•
Sus conexiones pueden ser estandard y premium
Aplicaciones -
Utilizados para dimensionar los arreglos de fondo
-
Permite espaciar equipos a instalar sobre arbolitos de producción
•
Todas las dimensiones de los Pup Joint deben estar de acuerdo a las especificaciones API 5CT, que deben ser iguales a las especificaciones de los fabricantes.
ADAPTADORES (CROSS OVERS) •
Características -
Accesorios de longitudes cortas (no mayores a 2 Pies)
-
Poseen espesores de pared gruesa (compatible al requerido por la conexión más robusta de la pieza)
•
-
Sus conexiones pueden ser estandard y premium
-
Puden ser Pin-Box, P-P, B-B
Aplicaciones -
Utilizados para conectar tuberías de diferentes diametros, roscas, o peso por pie (conexiones Flush)
FLOW COUPLINGS •
Características -
Espesor de pared mayor al de la Tubería
-
Usado con
niples o alguna otra
restricción que pueda originar flujo turbulento •
Longitudes estandard son 3, 4 y 6 Pies
Aplicaciones -
Inhibir la erosión causada por el flujo turbulento
-
Instalado por encima y por debajo de niples u otros accesorios de control de flujo
•
Beneficios -
Ayuda a extender la vida útil del arreglo de completación
BLAST JOINTS •
•
Características -
Espesor de pared mayor al de la Tubería
-
Disponible en longitudes mayores a 10 Pies
Aplicaciones -
Usado para prevenir el daño a la Tubería ocasionado por la acción de “jet” de la zona baleada
-
Instalado en la Tubería frente a las zonas de baleos
•
Beneficios -
Capítulo 3:
Ayuda a extender la vida útil de la Tubería
DISPOSITIVOS DE CONTROL DE FLUJO
NIPLES ASIENTO (LANDING NIPLES) •
Características -
Poseen Perfiles internos para el asentamiento o anclaje de Tapones de Slickline o dispositivos de seguridad
•
Tipos -
Niples Selectivos (Perfil X, R)
-
Niples Asiento No-Go (Perfil N, RN)
NIPLES SELECTIVOS
NIPLES NO-GO
CAMISAS DE CIRCULACIÓN (SLIDING SLEEVES) •
Características -
Permiten comunicar el interior de la Tubería con el Espacio Anular
-
Operadas con Unidades de Alambre (Slickline)
-
Accionadas con Llave tipo B (Shifting tool)
•
Poseen perfil Selectivo
Clasificación (por el mecanismo de apertura) -
Apertura con accionamiento hacia arriba (XU / CMU)
-
Apertura con accionamiento hacia abajo (XO / CMD)
ESTRANGULADORES DE FONDO (CHOKES DE FONDO) •
Choke de Fondo -
Regulan el caudal de producción en fondo .
-
Instalados en un niples de fondo
-
Se conectan a un mandril (Lock mandrel) como elemento de anclaje
•
Se instalan con Slickline
Side Door Choke -
Llevan un Ck lateral para permitir la inyección de gas del EA a la Tub.
-
Instalados en un niples de fondo
-
Se conectan a un mandril (Lock mandrel) como elemento de anclaje
-
Se instalan con Slickline
Capítulo 4:
DISPOSITIVOS DE SEGURIDAD
TAPONES Y VÁLVULAS OPERADAS CON SLICKLINE •
Tapones para anclar en Niples -
Clasificación: a) Selectivos (X, PX, R, PR) b) No-Go (N, XN, PN, PXN, RN)
-
Partes de un Tapón: a) Mandril (Lock mandrel) b) Igualador de Presión (equalizing sub) c) Tapón (cap)
•
Válvulas de Seguridad Diferenciales (Storm Choke) -
Se instalan en niples
-
Se anclan con lock mandrel
-
Se accionan por diferencial de presión
-
Se calibran y diseñan con parámetros del pozo
TAPONES Y VÁLVULAS DE ANCLAJE ELECTRICO •
Tapones Recuperables de anclaje electrico (Retrievable Bridge P lug)
VÁLVULA DE SEGURIDAD SUB-SUPERFICIAL (SSSV) •
Subsurface Safety Valve (Accionamiento Hidráulico)
TAPONES Y VÁLVULAS PARA ASENTAR EN EL TUBING HANGER •
Válvulas para asentar en colgador de tubería BPV / TWC
Capítulo 5:
PACKERS DE PRODUCCIÓN
OBJETIVOS •
Aislar Fluidos del pozo y presiones
•
Mantener la mezcla de gas con líquidos para mantener la energía para el flujo natural
•
Separar zonas productoras para prevenir la contaminación de fluidos y presiones
•
Permitir la aplicación del sistema Gas Lift o Bombeo Hidráulico.
•
Limita el control del pozo a la Tubería
CONEXIÓN AL PACKER •
Tubing es enchufado o roscado al packer (tensión, compresión, neutro) (Packers recuperables)
•
Tubing asentado en el packer con una unidad de sello (permite movimiento limitado) (Packer permanente, semipermanente)
•
Tubing enchufado en el packer con unidad de sello largo (Packer permanente)
CLASIFICACIÓN •
Packers Recuperables
•
Packers Permanentes / Semipermanentes
PACKERS RECUPERABLES •
Packers de Compresión - Asentados con peso - P encima PCK > P debajo PCK
•
Packers de Tensión - Asentados con tensión - P encima PCK < P debajo PCK
•
Packers de Aislación - Cuando 2 PCK de asentamiento mecánico serán usados simultánea.
•
Packers de Asentamiento Mecánico - Cuñas encima y debajo del sello - Asentados por tensión, compresión o rotación - Usado en pozos dirigidos con dificultad de transmisión de movimiento de Tub.
Packers de Asentamiento Hidráulico - Cuñas encima y debajo del sello - Asentados por presión hidráulica por la Tub. - Recuperados generalmente por tensión - Tubería en tensión, compresión (limitadas)
PACKERS PERMANENTES / SEMIPERMANENTES •
Son aquellos que tienen un area de sello pulido (polished sealbore)
•
Son fijados a profundidades precisas con cable eléctrico (wireline set)
•
También pueden ser fijados mecánica o hidráulicamente con la tubería.
•
Estos Packers permiten 3 tipos de métodos de conexión: fija, de movimiento limitado y de movimiento libre.
•
Son usados en pozos donde los rangos de temperatura varian ampliamente.
•
Los semipermanentes pueden ser recuperados con un pescador especial (retrieving tool) bajado con tubería.
•
Tapón Mecánico (Bridge plug)
•
Retenedor de Cemento (Cement Retainer)
•
Asentadora Hidráulica (Hydraulic Setting Tool)
Capítulo 6:
ARREGLOS DE TERMINACIÓN
INTRODUCCIÓN •
Los objetivos de una buena completación son: -
Lograr altos volúmenes de producción
-
Trabajar con costos relativamente económicos
-
Conseguir una larga vida útil del arreglo y del pozo
APLICACIONES TECNOLÓGICAS •
Completaciones Bigbore / monobore
•
Completaciones Horizontales
•
Completaciones Multilateral
•
Completaciones para Altas Presiones y Temperaturas
•
Completaciones con Coiled Tubing
•
Completaciones en Submarinas y en Aguas prof undas
•
Completaciones Convencionales Simples y Duales
•
Completaciones con Sistemas de Control de A rena
•
Completaciones con Sistemas de Levantamiento Artificial
ARREGLO SIMPLE CON PACKER PERMANENTE
ARREGLO DUAL CON PACKER RECUPERABLE
ARREGLO PARA COMPLETACIÓN BIGBORE / MONOBORE
ARREGLO PARA COMPLETACIÓN CON COILED TUBING
ARREGLO PARA COMPLETACIÓN CON TCP
ARREGLO PARA COMPLETACIÓN SUBMARINA Y AGUAS PROFUNDAS
Segunda Parte: Estado Superficial Capítulo 7:
CABEZALES DE POZO
INTRODUCCIÓN •
Se definen como los equipos conectados al tope superficial de las cañerías y tuberías usados en un pozo.
•
Usadas para soportar las sartas de cañería y tubería dentro del pozo.
•
Proveen sello entre las sartas.
•
Permiten controlar la producción del pozo.
•
Poseen dimensiones estandarizadas.
•
Fabricados bajo la Especificación 6A de API.
INTRODUCCIÓN SECCIÓN “A” – CABEZAL INFERIOR •
Conectado al tope superior de la Cañería superficial.
•
Es soldado a la Cañería Supericial y soporta el resto de las secciones o cabezales a instalar.
SECCIÓN “B” – CABEZAL INTERMEDIO •
Conectado a la brida de la sección A.
•
Usado para soportar o colgar la Cañería de producción.
SECCIÓN “C” – CABEZAL DE TUBERÍA •
Conectado a la brida de la Sección “B”.
•
Usado para colgar la Tubería de producción (arreglo simple o doble).
•
Permite alojar la BPV o TWC en el tubing hanger.
SECCIÓN “D” – ARBOLITO DE PRODUCCIÓN •
Usado para dirigir el flujo del pozo.
•
Permite el control del pozo.
•
Consta de dos válvulas maestras, una de maniobra y una lateral (casi en la generalidad de los casos).
PARTES ARBOLITO DE PRODUCCIÓN (SIMPLE) •
Válvula Maestra Inferior (lower master valve)
•
Válvula Maestra Superior (upper master valve)
•
Te (Tee)
•
Válula de maniobra (swab valve)
•
Válvula lateral (wing valve)
•
Portachoke (choke)
CABEZAL DE PRODUCCIÓN CONVENCIONAL
ARBOLITO DE PRODUCCIÓN DUAL
Arbolito Simple Convencional
ARMADURA DE SURGENCIA DUAL 22-1/16 1/16 5M ” ”
3-1/2” EUE Internal Lift Thread
Choque Positivo
3-1/16” 10M – Trim CC/FF ”
2-1/16 5M Manual
7-1/16” 10M 3-1/2” K-Fox 12.7, TbgHanger with CCL – Time CC/FF
”
7-1/16 5M ”
”
Colgador7-1/16 nom. x 2-3/8 RTS-8 Dual
11”5M 7-1/16 5M ”
13-5/8” 3M
”
11 5M
13-3/8” Csg 9-5/8” Csg 3-1/2” Tbg
7” Cgs
NX Bushing para 7¨Casing
Capítulo 8:
DISPOSITIVOS SUPERFICIALES DE CONTROL DE FLUJO
INTRODUCCIÓN •
Son aquellos dispositivos que permiten el paso o bloqueo del flujo del pozo.
•
Están instalados en la armadura de surgencia.
•
Pueden ser de accionamiento mecánico, hidráulico o neumático.
TIPOS DE DISPOSITIVOS •
Válvulas de Esclusa
•
Válvulas neumáticas
•
Válvulas hidráulicas
•
Portachoques Fijos
•
Portachoques regulabes
VÁLVULAS ESCLUSAS (GATE VALVES) •
La compuerta y el asiento son fácilmente reemplazables.
•
El diseño de la compuerta previene el ingreso de sedimentos al cuerpo de la válvula.
•
El puerto de inyección de grasa permite la lubricación de la compuerta y del asiento.
VÁLVULAS ACTUADAS HIDRÁULICAMENTE •
Son válvulas de compuerta accionadas mediante un dispositivo (actuador) hidráulico.
•
Las presiones hidráulicas de operación son g eneralmente de 1500 psig.
•
Pueden contar con un sistema opcional de accionamiento manual y una tuerca de bloqueo.
VÁLVULAS ACTUADAS NEUMÁTICAMENTE •
Son válvulas de compuerta accionadas mediante un dispositivo (actuador) neumático.
•
Las presiones hidráulicas de operación no son mayores a 375 psig.
PORTACHOKES FIJOS •
Un estrangulador (choke) es una restricción en una línea de flujo que causa una caída de presión o reduce la velocidad del flujo a través de un orificio.
•
Los portachokes fijos son los que llevan chokes de medidas específicas.
•
Para su instalación debe cortarse el flujo.
PORTACHOKES REGULABLES •
Permiten regular el tamaño del choke (orificio), manual o automáticamente, aproximando o alejando una aguja de carburo de tungsteno a su respectivo asiento.
•
Para su regulación no se requiere cortar el flujo.
Capítulo 9: DISPOSITIVOS SUPERFICIALES DE SEGURIDAD INTRODUCCIÓN •
Son dispositivos de seguridad que permiten el cierre automático de una válvula de paso.
•
Los sistemas de seguridad superficiales consisten en válvulas de seguridad accionadas mediante actuadores, sensores, controladores y fuentes de poder.
•
Están ubicados en el arbolito de producción y en la línea de flujo (downstream).
ACTUADORES NEUMÁTICOS DE PISTÓN •
De accionamiento neumático.
•
Diseñados para válvulas de 2” a 4” de diámetro.
•
Actuador intercambiable.
•
Sistema de cierre rápido y fuerte.
ACTUADORES NEUMÁTICOS DE DIAFRAGMA •
De accionamiento neumático.
•
Diseñados para válvulas de 2” a 5” de diámetro.
•
Actuador intercambiable.
•
Accionado con gas limpio.
ACTUADORES HIDRÁULICOS DE PISTÓN •
De accionamiento hidráulico.
•
Diseñados para válvulas de 2” a 5” de diámetro.
•
Sistema de resorte.
•
Resistente a la corrosión.
ACTUADORES HIDRÁULICOS WIRE CUTTER •
De accionamiento hidráulico.
•
Diseñados para válvulas de 2” a 6” de diámetro.
•
Permite cortar con la esclusa especial cable hasta de 7/32”.
Tercera Parte: Etapa de Completación de Pozos Capítulo 11:
SISTEMAS DE BALEO
INTRODUCCIÓN •
Baleo: Permiten comunicar el reservorio con el pozo mediante el uso de un explosivo, el cual genera un orificio que atraviesa la Cañería, el cemento y la formación.
•
Explosión: Producción de una onda de choque cuya velocidad de reacción excede la velocidad del sonido en el medio que la rodea.
•
Tipos de explosiones: mecánica, química y nuclear.
EXPLOSIVOS •
Definición: Mezcla o compuesto químico que reacciona rápidamente generando una explosión.
•
Componentes: Carbón, hidrógeno, oxígeno y nitrógeno.
•
Factores de iniciación de la explosión: Calor, Presión, fricción, corriente eléctrica.
•
Detonación: Reacción rápida de alta presión con velocidad de reacción mayor a la del sonido (fenómeno opuesto: combustión).
Propiedades: - Por su velocidad de reacción: 1.
Poco explosivos: no detonan, deben estar confinados, sensitivos al calor
2.
Altamente explosivos: Detonan, vel. reacc. > iniciados por calor o percusión.
- Por su preservación: 1.
Estables: se mantienen en el tiempo
2.
Sensitivos: de fácil iniciación
1500 m/s, duran microseg.
DETONADORES •
Eléctricos: Iniciados con corriente eléctrica
•
Mecánicos: Iniciados por percusión
TIPOS DE CARGAS •
Cónicas: Diseñadas para alcanzar mayor penetración (DP - Deep Penetration)
•
Parabólicas: Diseñadas para baja penetración pero mayor tamaño de agujero (BH – Big Hole)
CORDÓN DETONANTE •
Sirve para acoplar cargas explosivas.
SISTEMAS DE BALEO CONVENCIONAL •
Sistema de baleo con cañones convencionales accionados mediante corriente eléctrica (wireline)
•
Utiliza cargas DP, BH o combinadas
•
Pueden ser armadas con diferentes densidades y desfases entre las cargas.
•
Requiere un sistema de control de presión en superficie (caño bridado).
SISTEMAS DE BALEO TCP (Tubing Conveyed Perforating) •
Sistema de baleo en el que los cañones son bajados simultáneamente con el arreglo de prueba o producción
•
Utiliza cargas DP, BH o combinadas
•
Pueden ser armadas con diferentes densidades y desfases entre las cargas.
•
El baleo se realiza dando un diferencial de presión a favor de la formación.
•
Se utilizan dispositivos de disparo hidráulicos o a percusión.
ITEM
DESCRIPCION
O.D. [in]
I.D. [in]
Long [m]
Tubing at Surface 2 7/8 HYD
2 7/8"
2.441"
0.00
Radioactive Marker 2 7/8" EUE
3 3/4"
2.56"
0.17
Tubing 2 7/8" 8RD
2 7/8"
2.441"
0.00
RD Circulating Valve (5500 Psi)
5.03"
2 1/4"
2.13
Drill Collars
4 3/4"
2"
0.00
Jar (Tijera)
0
0
0.00
Drill Collars
4 3/4"
2"
0.00
Circulation Sleeve
3 3/4"
2 3/8"
0.88
0
0
0.00
2 7/8"
2.441"
0.00
0
0
0.00
2 7/8"
2.441"
0.00
2 7/8
2.441
0.00
3 11/16"
2.441
0.16
2.875
N/A
0.00
4 5/8
N/A
0.00
4 5/8
N/A
0.00
4 5/8
N/A
0.00
4 5/8
N/A
0.00
4 5/8
N/A
0.25
Safety Joint (Union de Seguridad)
Tubing 2 7/8" 8RD
Packer
Tubing 2 7/8" 8RD Pup Joint 2 7/8" 8RD Debris Sub 2 7/8" EUE (N Perforado) Mechanical Firing System
Blank Section
Top Shot Perforating Gun 4 5/8" 12 SPF Top Shot Perforating Gun 4 5/8" 12 SPF Top Shot Perforating Gun 4 5/8" 12 SPF Bull Plug 4 5/8"
Prof [m]
Capítulo 12:
ARREGLOS DE PRUEBA DE POZO
INTRODUCCIÓN •
Son arreglos temporales (pruebas de corta duración)
•
Se bajan generalmente con la tubería de maniobra, de modo de preservar la integridad de la tubería de producción a utilizarse en el Arreglo final
•
Se utiliza un Packer de Prueba o servicio (accionamiento mecánico)
•
En superficie se trabaja con un arbolito de prueba (cabeza de prueba)
HERRAMIENTAS DE SERVICIO •
Los principales usos son: -
Acidificaciones y Fracturamientos
-
Pruebas de Cañería
-
Inyección química
-
Cementaciones Forzadas (C.F.)
-
Aislación de pozo para cambio de cabezales
-
Operaciones de Terminación
-
Abandonos temporales o permanentes
PACKER DE PRUEBA •
Son herramientas de alquiler comunmente
•
Se bajan por tiempos relativamente cortos
•
Son diseñados para trabajos rigurosos de acidificación, fracturamiento, cementación y pruebas de pozo
•
Fabricados de aceros de alta resistencia para exposiciones largas a medios corrosivos
•
Diseñados para fácil asentamiento, liberación, con sistemas de empaque muy durables
•
Cuenta con sistemas de descarga integral o modular para igualar las presiones diferenciales antes de desanclar la hta.
•
Normalmente utiliza hold-downs hidráulicos para aguantar diferenciales de abajo
•
Son compatibles a otras herramientas de servicio con las que pueden ser corridos en forma simultánea
TAPÓN RECUPERABLE •
Son asentados con tubería transmitiendo ¼ de vuelta (a la inversa para el desasentado)
•
Usados para tratamiento y prueba de zonas múltiples de manera selectivas, con bajas o altas presiones
•
Diseñado con by-pass interno largo para prevenir efectos de pistoneo al correrlo o recuperarlo
•
El by-pass cierra durante el asentado del Tapón y abre previo al desplazamiento de las cuñas superiores para la igualación de presiones al desasentarlo
•
La igualación de presión por las cuñas superiores permite la limpieza de los restos sólidos decantados por encima
•
Puede asentarse a profundidades someras o grandes para prueba de cabezales en pozos de alta o media presión
Capítulo 14:
PRUEBAS DE PRODUCCIÓN
INTRODUCCIÓN •
Permiten realizar la cuantificación de la producción de un pozo.
•
Controla el régimen de flujo y las presiones de separación de gas en función a la contrapresión ejercida por el separador.
•
Permite realizar la toma de muestras de fluido a condiciones de superficie
•
Permite separar el gas, petróleo y agua de producción y el respectivo almacenaje del los componentes líquidos.
EQUIPO DE PRUEBA (WELL TESTING) •
Manifold: - Dirige el flujo - Permite realizar cambios de choke
