4.3.1 ENSAMBLAJE BÁSICO DE FONDO Cabeza de Guaya Es un dispositivo en forma cilíndrica, con un cuello de pesca, que forma la primera parte del juego de herramientas básicas que permite interconexión entre éstas y la guaya. En su parte inferior tiene rosca interna donde va conectada la barra de peso. Función: Es el sostén de todo el conjunto de herramientas básicas, donde deja de ser guaya para recibir el martillo, la barra de poso, el muñeco. Componentes Cabeza de Guaya Aro: Disco metálico que sujeta la guaya. Espaciador: Pieza metálica cóncava que separa el resorte del nudo. Resorte: Espiral de acero que actúa como amortiguador entre el nudo de la guaya y el tope interno del “rope socket”
Barras de Peso Definición: Herramienta tubular, sólida, con cuello de pesca externo y rosca que permite darle peso a las herramientas para ejecución de trabajos de guaya. Está conectada a la cabeza de la guaya. Las más utilizadas son: la barra de acero, barra rellena con plomo , barra rellenas con mercurio. Descripción: Herramienta fabricada en secciones de 5, 3 y 2 pies de largo, haciendo en los extremos pines, cajas, cuello de pesca y un cuadrante para colocar las llaves de los ajuntes. Función: Proveen el peso necesario para correr las herramientas dentro del pozo y vencer el diferencial de la presión del pozo para poder llegar a la profundidad
requerida según el tipo de trabajo a realizar.
4.3.2 Pescantes, bajantes, tijeras, martillos, cortadores de guaya. Tijeras (Martillo) Definición: Son los encargados de transmitir la percusión o impacto a la sarta de herramientas, mientras se encuentren en el pozo. La fuerza del impacto puede ser hacia arriba o hacia abajo y se requieren cuando el trabajo no puede ser realizado por simple tensión con el peso de las herramientas.
Clasificación de los Martillos Martillo Mecánico Tipo Tijera Definición: Transmite efectivamente el impacto de Ia barra mediante Ia manipulación de la guaya en superficie, permitiendo con los golpes asentar o recuperar los equipos en el pozo. Descripción: Está formado por dos eslabones en forma de U, entrelazados como un eslabón de cadena, los cuales se desplazan uno entre otro, al cerrarse o abrirse por efecto del golpe que transmite Ia barra de peso, se ejecuta Ia acción de martillar. En Ia parte superior posee un Pin de conexión, según el diámetro de Ia barra y en Ia parte inferior una caja para recibir las herramientas que se bajaran al pozo.
Martillo Mecánico Tipo Tubular Definición: Trabaja cuando existan problemas de arenamiento, pesca de guaya, en el pozo.
Descripción: Está compuesto por un tubo perforado a Io largo de todo su cuerpo en cuyo interior se desplaza un pistón, estos agujeros abiertos en el cuerpo permiten el paso del fluido. Cuando el pistón se desplaza en cualquier dirección rechaza las partículas y permite el libre movimiento de Ia tijera.
Martillo Hidráulico Definición: Es una herramienta diseñada para suministrar impactos de mayor potencia que los obtenidos con el uso de los martillos mecánicos. La potencia del impacto de un martillo hidráulico, es proporcional a Ia tensión aplicada a Ia guaya y al peso de las barras. Descripción: Es una herramienta, en cuyo interior hay un mandril, el cual Ileva en Ia parte inferior un pistón metálico. Debajo de este pistón va otro flotante que sirve para balancear Ia presión hidrostática del pozo en ambos extremos del martillo y suministrar impactos de mayor potencia que el que se logra con el martillo mecánico. Los martillos hidráulicos más usados vienen en las medidas de 1 1/2” a 2” de largo y con diámetros 1 1/2”, 13/4“ y 1 -7/8”, con cuello de pesca de 1-3/8”.
Muñeco Definición: Es similar a un pedazo de barra, con las mismas dimensiones. Está formado por una bola y un cilindro hueco, donde gira la bola lo que le da flexibilidad al conjunto. Función: Dar flexibilidad a la barra y que la herramienta tenga mas movimiento mientras ésta trabaja dentro de las tuberías, con los mandriles de LAG o engancha alguna herramienta o equipo que se encuentre recostado a la tubería.
Tren de Herramientas Básicas BAJANTES
PESCANTES HERRAMIENTAS DE CONTROL DE FLUJO Barra de peso
Tijera mecánica
Muñeco
Cortador/Calibrador Definición: Es una herramienta metálica con ranuras longitudinales de diferentes medidas, la cuál se coloca a lo largo de un cuerpo para verificar los diámetros de la tubería. Función: Calibrar la tubería y servir como herramienta para cortar ó limpiar sustancias adheridas a su pared interna, tales como parafinas, carbonatos y parafinas.
Es una buena práctica correr un calibrador (cortador) antes de cualquier operación con línea de acero, para chequear el diámetro interno de la tubería y conocer la profundidad del hoyo (HUD). Otras aplicaciones típicas son: -Localización de niples de asentamiento y perfiles “no -go”. -Remoción de escamas, parafina y otros depósitos, de las paredes de la tubería. -Determinar puentes en tubería para correr secuencia de cortadores más pequeños.
Calibrador /Pasador Definición: Es una herramienta cilíndrica metálica cónica en sus extremos. Posee un sistema de comunicación a través del cuerpo que le permite bajar dentro del fluido del pozo para verificar el colapso de la tubería. Función: Abrir restricciones menores que puedan haber sido causadas por daños mecánicos de la tubería, tales como colapso ó aplastamiento.
Toma Muestra Definición: Herramienta tubular, formada por dos secciones, una superior con cuello de pesca externo, concavo hacia dentro que permite recibir los sólidos recuperados, y rosca externa la parte inferior, que permite el acople de una válvula chequer la cual es una herramienta cilindrica concava hacia adentro con rosca interna en la parte superior corte de 45° en su parte inferior, internamente esta conformado por un asiento y una bola (cheque) que permite el paso del material sólido hacia adentro e impide la salida del mismo. Función: Recuperar las muestras del material sólido en la máxima profundidad alcanzada en el pozo.
Localizador de Punta de Tuberia Definición: Herramienta tubular con una abertura en un costado en la cual se acopla un pin vasculante el cual se desplega hacia afuera (de la abertura) una vez que sale de la tubería y sostenido en forma horizontal (con respecto al cuerpo solido ) por un pasador ( pin) de bronce. Función: Localizar la punta de tubería para establecer un punto de referencia de las profundidades a las cuales se encuentran los equipos en relación con las medidas de guaya versus programa.
Bloque de Impresión/ Camarita Descripción: Herramienta tubular con un cuerpo sólido y concavo hacia dentro en su parte inferior que permite recibir un bloque de plomo el cual se ajusta al cuerpo sólido con un pin que lo atraviesa transversalmete . Función: Permitir obtener una impresión en la cara maleable de el bloque de plomo de objetos o cuerpos sólidos. Deben ser tomadas algunas precauciones para accionar el martillo hacia abajo
una sola vez para tomar la impresión, de lo contrario impresiones múltiples causará confusión o perdida del plomo. Precauciones: El plomo de la herramienta de impresión no debe excederse de ¼” a 3/8” más allá del cilindro de acero. El diámetro del plomo que valla más allá del cilindro no debe ser mayor que el diámetro externo del cilindro de acero. Se debe evitar el uso de una barra extremadamente pesada y dar una percusión muy fuerte con la herramienta de impresión.
Bomba de Arena “Sand Bailer”
Definición: Es una herramienta cilíndrica hueca conformada por un pistón viajero que en su parte inferior posee un cheque y en su parte superior un “pin” para conectarse a la herramientas básicas de guaya. Función: Sacar arena o desechos (lodo, sal, parafinas) depositados en la tubería. Ocasionalmente puede ser utilizada también como toma muestra. Funcionamiento: Cuando la herramienta descansa sobre el puente de arena esta se cierra y el pistón abre dentro del cilindro succionando la arena, quedando de esta manera dentro del cilindro.
Caja Ciega Definición: Es una pieza de acero sólido con un pin para conectarse a las herramientas de guaya. Función: Es utilizada cuando se requiere golpear una herramienta ó un pedazo de metal para sacarlo fuera de la tubería, ó llevarlo hasta una posición que permita trabajar con mayor facilidad, también se emplea para cortar la línea en el nivel de la cabeza de guaya.
Localizador de Guaya Descripción. Consiste en una camisa, en cuyo extremo superior posee una caja roscada y un adaptador; en su extremo inferior están roscados unos flejes de aproximadamente 3/4 de pulgadas de longitud, que le dan a la herramienta un efecto de resorte. En su interior de desplaza un cilindro cuyo extremo superior es una punta roscada acoplada en un cuello de pesca y asegurada con un pasador, siendo su extremo inferior un arpón cónico. Función. Determinar la profundidad del extremo superior del cable, en caso que, éste se hubiese partido o hubiese sido necesario cortarlo por no poder sacar las herramientas.
Cortador de Guaya Tipo Diablo El corta guaya es un pedazo de barra, cuyas dimensiones varían entre 1 ¼ a 1 ½ plg de diámetro y de 2 a 3 pies de largo. Está provisto de una cabeza de pesca y se recomienda que su parte inferior sea de forma de pata de mula. Posee una ranura lateral a lo largo de toda herramienta, por donde se deslizará Ia guaya desde la superficie hasta el punto de corte. Para que la guaya no se salga de la herramienta, se asegura por varios pasadores dispuestos a lo largo de la herramienta. Cortar la guaya lo más profundo posible para evitar que la guaya se rompa por fatiga o herramientas pensión están cuando pegadas las y así pescar únicamente las herramientas.
Llave Tipo “B” Definición: Herramienta tubular con cuello de pesca externo en su parte superior, diseñada para cerrar las mangas instaladas en la sarta de producción. Función: Cerrar confiablemente las mangas instaladas en el pozo.
Pescantes Definición: Es un equipo conformado por conjuntos de piezas que permiten la recuperación de equipos de control de flujo existente en el pozo o la instalación de equipos de control de flujo. Según sus caracteristicas existen pescantes: agarre internos y externos. Función: Liberan las herramientas del cuello de pesca golpeando hacia arriba o hacia abajo.
EQUIPOS DE SLICKLINE Los equipos de Slickline han estado en uso desde los primeros años de la perforación determinando profundidades, bajando y recuperando sensores de presión y temperatura, a operaciones en la actualidad mas complejas que pueden ser realizadas con una gran variedad de herramientas. Slickline es un método para ejecutar operaciones en un pozo que tiene presión, mediante línea de acero. Corriendo herramientas dentro de los pozos con líneas de cables, se evita la necesidad de introducir y extraer la tubería dentro y fuera del pozo Una unidad Slickline puede armarse, desempeñar su tarea en menos tiempo que el que toman otros tipos de unidades. Al desarrollar mayor velocidad, se usa también como servicio de apoyo para otros equipos o unidades (Asentar tapones, instalar válvulas) Slickline tiene algunas desventajas, tales como la resistencia limitada del cable y el hecho de que no pueda rotar o circular.
En Bolivia se cuentan con varias compañías que prestan este tipo servicios, como ser Halliburton, Equipetrol, Conpropet.
2. CARACTERISTICAS DEL EQUIPO SLICKLINE •
Una unidad de slickline, puede ser un simple tambor rotatorio en el cual se halla envuelta una línea pulida, o puede ser tan complicada como una unidad eléctrica, autocontenida y autopropulsada.
La mayor parte de los equipos son compactos y portátiles usualmente montadas en un camión.
Descripción del equipo SL
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El equipo superficial requerido para realizar operaciones de slickline depende en gran parte de la presión del pozo y del tamaño de la tubería.
Dispos itivos de medición
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Indicadores de Velocidad de línea, para medir velocidades con lecturas en pies/seg – mts/seg, ocupadas en registro de temperaturas.
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Indicador de longitudes, mediante una rueda de medición de precisión que activa un odómetro.
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Indicadores de peso, registran la carga total sobre la línea o la tensión en libras.
Carretes
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Los carretes hacen posible poder manipular grandes longitudes de línea de cable en una sola pieza, con seguridad y conveniencia.
Están provistas de un freno y un embrague para controlar la velocidad de un cable que vaya cayendo dentro del pozo
Poleas
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Usualmente es necesario cambiar la dirección de la línea varias veces para pasar del carrete al cabezal del pozo, para este propósito se usan roldanas con tamaños diferentes que nos permitan la sobrecarga de esfuerzos de doblado en la línea y reducir tensiones de carga.
Pos te Gr úa
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Se usa un poste/grúa telescopio para elevar el lubricador a la parte alta de la válvula de la línea de cable y para mantener esa posición para el incorporado o desarmado de herramientas
S t u ff i n g B o x
•
Estos dispositivos se usan para lograr un sello entre la línea del cable y el pozo, para limpiar la línea del cable a medida que se extrae del pozo.
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Una cámara que contiene un empaque, sella la presión y minimiza las fugas alrededor de la línea.
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Proveen un control primario de la presión.
Preventor de Reventones
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Los preventores de reventones de la línea de cable se hallan típicamente ubicados en el fondo del conjunto de presión de la línea de cable.
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Se usan para dar un sello del pozo donde se efectúa el trabajo bajo presión, o donde exista el peligro de un reventón.
•
Se los usa con otros componentes de lubricadores, tales como cabezales de control, inyectores de grasa, limpiadores de línea, tubos de elevación, trampas de herramientas, uniones y cajas de lubricante.
Item
Equipment Description
Size
1
BOP Manual 3” 5000 psi
3”
2
BOP Manual 3” 10,000 psi
3”
3
BOP Hydraulic 3” 10,000 psi
3”
4
BOP Hydraulic 7” 10,000 psi
7”
Lubricadores
•
Son longitudes de tubería con una presión de trabajo especificada mayor que la presión del cabezal del pozo, y con un tamaño y longitud para
acomodar todas las herramientas que se usen en los trabajos de rehabilitación y terminación. •
Los lubricadores se instalan encima del arbolito, por sobre la válvula de limpieza con válvulas de cable como el primer componente y por encima de la válvula maestra o el preventor de reventones en los casos de pozos bajo presión.
•
El lubricador puede tener también una trampa de herramientas, la cual atrapará las herramientas en caso de que el cable se rompiera o se arrancara del encastre de soga en la parte superior del lubricador.
•
Los lubricadores tienen que ser probados en el taller como en el campo.
Item
Equipment Description
Size
1
Lubricators 8’ 5000 psi
27/8”
2
Lubricators 8’ 5000 psi
3”
3
Lubricators 8’ 10,000 psi
31/2”
4
Lubricators 8’ 5000 psi
5”
5
Lubricators 8’ 10,000 psi
7”
Lubricators 5’ 10,000 psi
7”
5
3. CARACTERISTICAS DE LAS HERRAMIENTAS DE SLICK LINE Casquillo su jeta cables
•
El casquillo provee un método de asegurar la línea de cable a otras herramientas o unir línea de cable a la herramienta.
•
Existen diferentes tipos de mecanismos de casquillos:
Tipo carrete, consiste en un cuerpo, resorte, soporte y disco.
Tipo cuña, consiste en un cuerpo y una traba ranurada de bronce.
Tipo grapa, consiste de un cuerpo, union, un porta cuñas, cuñas y un tornillo de fijación. Es muy util en operaciones de pesca con linea de cable, porque las cuñas están disponibles en diferentes resistencias de rotura.
Carac teríst icas del alamb re
Probador de tensión del alambre
Jun ta Articu lada
•
Las juntas articuladas proveen una junta fuerte y flexible para permitir el movimiento angular de la sarta de herramientas en un pozo dirigido, desviado o torcido.
•
Consiste en una sección de espiga con extremo esférico y una sección de caja con alojamientos esféricos, la barra tiene la esfera encajada en el alojamiento para formar una unidad integra y flexible.
Barras de pesos
•
Llamados también barras de lastre, se usan para proveer peso adicional a las herramientas.
•
El peso es necesario para vencer la fuerza creada por la presión del pozo y es también necesaria para dar el impacto hacia abajo para las operaciones de percusión.
Diablo
•
El diablo o también llamado chanchito, es un dispositivo que se lanza al pozo para cortar la línea de cable de fondo.
•
Es una forma alternativa de cortar la línea, en lugar de ejercer tracción en la línea para romperla cuando una línea se traba o es necesario cortar en la línea.
•
Debe de tenerse cuidado cuando no se tiene fluido en la tubería.
Tijeras
•
Son dispositivos usados para controlar o acelerar la fuerza hacia arriba o para transmitir una fuerza de impacto hacia abajo.
•
Los percutores producen un efecto de martillado para liberar o emitir fuerza a las herramientas.
•
Existes dos tipos de tijeras: Mecánicas y las Hidráulicas
A rp ón d e línea d e cab le
El arpón de línea de cable o gancho de pesca, se usa para recuperar línea de cable cortada o que se haya roto dentro del pozo. Se lo corre en el pozo hasta la línea cortada, donde un mecanismo de pesca asegura la línea de cable cortada.
Herramien tas para extracc ión
•
Las herramientas de extracción con línea de cable, proveen un método de colocar o retirar varios tipos de equipos, tales como válvulas de elevación por gas (gas lift), tapones, estranguladores, etc..
Perfiles del Loc k Mandrel
Herramientas de cambio
•
Las herramientas de cambio se usan para abrir y cerrar mangas deslizantes o puertos de circulación en la sarta de perforación.
Bloqu e de imp resión
•
Un bloque de impresión, es un alojamiento, con una insercción de plomo blando, que cuando toma contacto con el objeto en el interior del pozo, la fuerza del golpe, produce la deformación del bloque de impresión, el mismo que adopta la forma de la parte superior del objeto.
Raspador de Parafina
•
El raspador de parafina, rascador y cortador, son herramientas que se usan para aflojar las acumulaciones de parafina en la tubería.
•
Movimientos para arriba y abajo disminuyen y eliminan la parafina.
Ach icador de arena
•
Los achicadores de arena o cucharas, generalmente se usan para remover la arena y otros desperdicios en el interior de la tubería.
•
Consiste en un pistón partido o dividido, un retén de esfera y una válvula de retención a bola, con una zapata guía en el extremo inferior.
•
El movimiento del embolo se logra levantando y bajando la línea de cable, en la longitud del pistón, por lo tanto se aspira o chupa el fluido del pozo y los desperdicios a través de la válvula de retención a bola, dentro del tubo del achicador.
4. OPERACIONES COMUNES DE SLICKLINE •
Registro de Pozos
• Calibración •
Medición de la profundidad de pozo
•
Cortado de parafina
•
Bajado y asentado o recuperación de equipo (gas lift)
• Pesca •
Achique de arena
•
Abrir y cerrar mangas y puertos
CONCLUSIONES Equipos Básicos:
Equipos sub-superficiales que abarca desde el fondo de pozo hasta la base inferior del árbol de navidad, donde esta asegurada a través de los colgadores de tubería.
Equipos superficiales que comprende a todas las instalaciones que abarca desde boca de pozo, con el árbol de navidad pasando por las líneas de descargas y de flujo hasta los separadores gas – petróleo.
Funciones Principales de los Equipos:
Comunicar a la arena productora con el fluido de pozo, controlando las presiones de fondo.
Permitir la circulación de los fluidos de formación desde el fondo de pozo hasta la superficie.
Soportar las presiones del flujo de los fluidos.
Controlar a través de la tubería las velocidades de circulación.
Controlar a través del árbol de navidad los caudales de producción.
Controlar con los equipos superficiales los caudales y las presiones de circulación a través de las líneas de flujo y de descarga.
Realizar una eficiente separación gas – petróleo – agua en las baterías de separadores.
La unidad de Slickline, es uno de los tipos de unidad mas ampliamente usados en el trabajo de remediación o rehabilitación.
Se han desarrollado cientos de herramientas para efectuar incontables tareas.
Se debe enfatizar continuamente el cuidado en el armado, probar completamente el equipo, observar la seguridad en la operación y el control durante cada tarea que se efectúe.
