1.
WIRELINE AND SLICKLINE
1.2
Sistema Hidráulico
EL sistema hidráulico de la unidad es la fuente de poder y es donde se deriva la potencia necesaria para realizar todas las operaciones con el cable. Este sistema depende primariamente de un motor de combustión interna (Diesel) el cual transmite la potencia mecánica a una bomba hidráulica mediante un toma fuerza (PTO: Power Take Off), esta bomba transforma la potencia potencia mecánica en hidráulica hidráulica y se encarga de alimentar el sistema hidráulico del motor el cual a su vez permite mover el tambor para bajar o subir el cable dentro del pozo. Otra función del sistema hidráulico es operar el sistema de apertura y cierre del BOP. 1.2.1 El motor El motor de las unidades de Slickline es un motor International Diesel de 230 HP, el motor está equipado sistema de Control electrónico que le permite ser operado remotamente (RPM) con ayuda de un panel. Todas las unidades tienen dos sistemas de aceleración “crucero”, uno en la cabina del conductor y otro en la cabina del operador. Además del sistema de control, todos los motores están provistos de un sistema electrónico de diagnostico del estado del motor, esto permite programar mantenimientos y determinar fallas de una manera fácil y rápida.
1.1
Introducción a operaciones con guaya
Las operaciones de Wireline involucran una gran variedad de operaciones, cada una con su extensa gama de equipos y herramientas. Estas operaciones operacione s tienen como finalidad mejorar el estado de un pozo o adquirir información de este. En la mayoría de los casos se trabaja bajo presión, ya sea natural del yacimiento o artificial. Todas las operaciones se efectúan “subiendo” o “bajando” herramienta dentro de un pozo, mediante el empleo de una guaya relativamente delgada la cual esta enrollado en un tambor que a su vez es movido por un motor. El término "Wireline" se refiere a un serie de operaciones que son realizadas en el pozo usando un cable de acero. En particular, el wireline permite operar en pozos presurizados y no requiere detener la producción.
El PTO se encarga de tomar la potencia mecánica del motor de la unidad y suministrarle la potencia necesaria a la bomba hidráulica. El PTO es un sistema que se conecta mecánicamente a la caja de cambios del motor, este sistema se engrana generalmente al piñón de mayor tamaño de la caja de cambios (Primera), el engranaje – PTO/Motor – PTO/Motor – transmite transmite la potencia a la bomba hidráulica mediante un Cardan. El numero de RPM del Cardan depende de la aceleración del motor, la cual puede ser controlada por el operador des de la cabina de la Unidad.
1.2.2 Bomba hidráulica Se encarga de transformar la potencia mecánica del motor en potencia hidráulica; la bomba tiene como función alimentar el sistema hidráulico de la unidad. La bomba es alimentada por una manguera de 2 ½” de baja presión (600 PSI) que suministra el aceite hidráulico del tanque de retorno. La bomba tiene una salida de 1½” a la cual se conecta una manguera de 5,000 PSI que va conectada al motor hidráulico del Tambor de Cable. La presión máxima de descarga de la bomba es de 3000 PSI.
La familia del wireline se divide en: Slickline; Slickline; (linea lisa) donde el elemento de sostén está constituido de un cable armónico (construido geométricamente equilibrado). Ello es usado para: calibraciones, para bajar instrumentos de medida, mandrels o seguros (locks) (con válvula de seg uridad, válvulas gas lift, tapones, chokes, etc. que deben fijarse en los landing nipples), abrir/cerrar válvulas de circulación, realizar estampas de cuerpos sólidos, pescar, cortar parafinas, realizar el sand bailing (achique o recuperador de arena) o otras operaciones. Wireline Eléctrico; Eléctrico; que utiliza un cable de acero tramado que internamente contiene un conductor eléctrico (monoconductor-un solo cable). Ello permite correr registros, la lectura en tiempo real de los datos del fondo durante una prueba de producción, el aislamiento de intervalos productivos con tapones de cemento, baleos, cortes de tubing, etc.
1.2.3 Motor hidráulico El motor hidráulico tiene como función mover el tambor de cable, que se encarga de subir o bajar la herramienta dentro del pozo, transformando la potencia hidráulica de la bomba en potencia mecánica. El motor esta engranado a una caja de cambios que determina de forma primaria la velocidad del cable y fuerza con que puede ser tensionado. El motor esta equipado con un sistema interno de aspas que realizan el proceso inverso de la Bomba Hidráulica (Transforma potencia hidráulica en mecánica). El motor al igual que la Bomba tiene una manguera entrada de alimentación y una salida de descarga, pero a diferencia de la bomba estas pueden intercambiar su función, dependiendo de la dirección de giro del tambor.
1.3
Slickline 1.
El cable es la herramienta de trabajo más importante en operaciones de Wireline (de allí el nombre del trabajo); es mediante el cable como se puede bajar la herramienta dentro del pozo a miles de pies de profundidad y operarlas en fondo mediante la acción de los martillos. Es responsabilidad del operador y supervisor del trabajo observar cuidadosamente el estado del cable y aplicar los cuidados necesarios en su instalación y uso. Existen diferentes tipos de cables, dependiendo de su composición, diámetros, número y forma de stranes (alambres). En lo referente a operaciones con guaya (Wireline) es muy fácil la confusión debido al intercambio de nombres utilizados para describir la misma actividad; por ello en esta sección estandarizaremos los términos Slickline para definir operaciones que involucren operaciones con un solo alambre circular sólido y Braided Line para definir operaciones en las que se utilice cable compuesto por alambres trenzados y dispuestos en capas. El nombre Slick Line se utiliza generalmente para identificar todas las operaciones de asentamiento y recuperación de herramientas realizadas con cable no conductor; pero en realidad solo involucra operaciones donde se utilice este tipo de alambre. Los diámetros más comunes en uso son 0.066”, 0.082”, 0.092”, 0.105”, 0.108” & 0.125” . Hay en diferentes longitudes de 10.000 ft, 12.000 ft, 15.000 ft, 18.000 ft, 20.000, 25.000 y 30.000 ft. Existen cables en diferentes materiales (variaciones de Acero al Carbón) dependiendo de las necesidades de la operación; por lo general entre mas compuestos se incorporen al compuesto original de Acero al Carbón, menor resistencia a la tensión y elasticidad tendrá el cable. 1.4
Equipo de superficie
2. 3. 4.
5. 6. 7.
8. 9. 10.
Cadena y fijador que asegura el Poste Grúa a la válvula maestra del cabezal de pozo. Poste Grúa con suficientes secciones telescópicas para manipular el conjunto del lubricador. Aparejo de poleas para elevar el Poste Grúa, el conjunto del lubricador y otros equipos. Válvula de Corona, que se abre y se cierra para cortar el flujo del pozo, sellar contra la presión y permitir el paso de las herramientas de línea de cable. Válvula de volante o manivela para cerrar el flujo del pozo. Válvula de la línea de cable o preventor de reventones usado para cerrar la presión del pozo con cable, dentro del pozo. Sección del lubricador, usualmente de 8 de largo. Debería ser lo suficientemente largo como para permitir que se corra por su interior la herramienta más larga, con espacio para cerrar la válvula de corona. Las uniones que conectan estas secciones, pueden usualmente armarse a mano, sin utilizar herramientas. La altura nunca debe exceder la requerida, aunque debe cubrir la longitud de la herramienta. Sección del lubricador, ver # 7. Sección del lubricador, ver # 7. Prensaestopas y polea del cable - a menudo llamada el Cabezal de Control. Permite el cambio suave de dirección de la línea de cable y sella alrededor de la línea para evitar que el fluido escape mientras se ingresa o se sale del pozo con la línea. ’
Una unidad de línea de cable, puede ser un simple tambor rotatorio en el cual se halla envuelta una línea pulida, o puede ser tan complicada como una unidad eléctrica, auto-contenida y auto propulsada. La mayor parte de las unidades de línea de cable, son compactas y altamente portátiles, usualmente montadas en un camión, remolque o patín. La unidad típica de línea pulida contiene una fuente de poder para darle fuerza motriz a un carrete de alambre, un alambre largo y delgado y un lubricador para resistir la presión del pozo, y varias herramientas. Un gran número de operaciones de terminación y rehabilitación pueden lograrse con esta unidad, no obstante sus desventajas de la circulación limitada, la incapacidad de rotar y la falta de fuerza. La unidad eléctrica de línea de cable típica, incluye instrumentación electrónica sofisticada, que requiere de una consola mayor, que opera en ambiente cerrado.
3.4.1. Indicadores de velocidad de línea: En ocasiones en necesario correr una herramienta de línea de cable a una velocidad predeterminada, como cuando se toman registros o se corre una prueba de temperaturas. El indicado r de velocidad de la línea, controla la velocidad y muestra las lecturas en pies (o metros) por minuto.
2
3.4.2. Indicadores de peso: Los indicadores de peso pueden ser mecánicos, electrónicos o hidráulicos. Registran la carga total sobre la línea o la tensión en libras. 3.4.5. Preventor de reventones o válvulas de línea de cable: Los preventores de reventones de la línea de cable y las válvulas son similares en su operación a los arietes de tubo. Estos dispositivos de prevención de reventones se hallan típicamente ubicados en el fondo del conjunto de presión de la línea de cable, y se usan para dar un sello positivo del pozo donde se efectúa el trabajo bajo presión, o donde existe el peligro de un reventón.
3.4.3. Carretes o tambores hacen posible poder manipular grandes longitudes de línea de cable en una sola pieza, con seguridad y conveniencia. Típicamente, están provistas de un freno y un embrague para controlar la velocidad de un cable que vaya cayendo dentro del pozo.
Típicamente, 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. A menudo una combinación de dos arietes de línea de cable, usados con el inferior invertido.
3.4.4. Bloques de piso / poleas / poste grúa Usualmente es necesario cambiar la dirección de la línea varias veces para pasar del carrete al cabezal del pozo. Se usan para este propósito, roldanas diseñadas con tamaños que no permitan la sobrecarga de esfuerzos de doblado en la línea, y para re-dirigir la tensión desde la parte superior del conjunto del lubricador a la base del arbolito, para reducir las tensiones de carga sobre el lubricador. Se usa un poste- grúa telescópico, para elevar el lubricador a la parte alta de la válvula de la línea de cable y para mantener esta posición para el incorporado o desarmado de herramientas. Cajas de lubricación / cabezal de control / limpiadores de línea Se usan estos dispositivos para lograr un sello entre la línea de cable y el pozo y para limpiar la línea del cable a medida que se extrae del pozo. Una cámara, que contiene un empaque, sella la presión y minimiza las fugas alrededor de la línea. Vienen en diferentes tamaños y especificaciones de presión, y tienen dispositivos de tensión manual, hidráulica y manual o hidráulica. Muchos tipos incluyen un pistón interno que automáticamente sella la presión del pozo en caso de que el cable se rompa.
3