Expo Preventores

7/27/2019 Expo Preventores

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El diseo y la instalacin de las Conexiones Superficiales de Control, en

la industria petrolera son de vital importancia, ya que de ellas depende

en gran medida mantener las operaciones de control del pozo.

En la actualidad, la perforacin y mantenimiento de pozos alta

presin/alta temperatura; generalmente, estn ligados a pozos muy

profundos y requieren de atencin especial al demandar de materiales

con caractersticas especiales y de alta resistencia para un manejo ycontrol adecuado en superficie; as, evitar accidentes que pueden

desencadenar en un pozo sin control.


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Cabezales de Tuberas de Revestimiento

El cabezal de tubera de revestimiento forma partede la instalacin permanente del pozo y se usa paraanclar y sellar alrededor de la siguiente sarta detubera de revestimiento.

El cabezal de pozo transfiere las cargas de la tuberade revestimiento y de la terminacin a la tierra atravs de la tubera de revestimiento superficial yprovee un sistema de sello y vlvulas para controlar

el acceso a la tubera de produccin y el espacioanular. Est hecho de uno o ms carretes detuberas de revestimiento, carretes de cabezal detubera (head spool), el colgador y el rbol deproduccin.


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Figura 18.- Carretes de cabezal de tubera

Desde el diseo de las tuberas de revestimiento, sedeben especificar los requerimientos del cabezal de pozo.Ya que en la terminacin impactar en varias formas:


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Las cargas sern transferidas de la tubera de produccin alcabezal de pozo a travs del colgador de la tubera.

Puede haber requerimientos de inyeccin a travs delespacio anular por el cabezal (gas, inhibidores o inyeccin

de agua, etc.).

La metalurgia y tamao del puerto necesitarn serconsiderados por las cadas de presin, erosin y aspectosde corrosin; as como, los lmites de presin y temperatura.


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TIPOS

Por diseo puede ser roscable, soldable o bridado, adems seutiliza como base para instalar el conjunto de preventores.

Figura 19. Cabezal de TR soldable (rebajado) y roscado


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Las salidas laterales del cabezal, puedenutilizarse para instalar las lneas secundarias(auxiliares) de control y su uso deber limitarse

para casos de emergencia estrictamente.Cuando las lneas no estn instaladas, esrecomendable disponer de una vlvula y unmanmetro en dichas salidas.


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La Norma API6A establece las siguientesespecificaciones para el cabezal de tubera derevestimiento.

La presin de trabajo deber ser igual o mayor que lapresin superficial mxima que se espere manejar.

Resistencia mecnica y capacidad de presin acordes alas bridas API y a la tubera en que se conecte.

Resistencia a la flexin (pandeo) ser igual o mayor quela TR en que se conecta.

Resistencia a la compresin para soportar las siguientesTRs


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ARREGLO PARA PERFORAR LA 1a. ETAPAAGUJERO DE 26


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ARREGLO DE PREVENTORES 2a. ETAPA (Agujero 17 )


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ARREGLO DE PREVENTORES 3ra. ETAPA (Agujero 121/4)


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ARREGLO DE PREVENTORES 4a. ETAPA (Agujero 81/2)


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ARREGLO DE PREVENTORES 5ta. ETAPA (Agujero 55/8)


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PROPIEDADES Y CARACTERSTICAS DE LATR

Las propiedades mas importantes de las T.R., son los valores

promedios de tensin y presiones interior y de colapso. Lafuerza de tensin es resultado del peso propio del conjuntode tubos suspendidos por debajo del punto de inters. Laresistencia a la cedencia del cuerpo del tubo es la fuerza detensin que origina que el tubo exceda el lmite elstico omnimo esfuerzo a la deformacin. Para la unincorrespondiente a cada tubo se considera la que se conocecomo junta o cople.


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DIMENSIONES, GRADOS Y DATOS DE DESEMPEO DE LATUBERA DE REVESTIMIENTO

D.E.pg

Pesolb/pie

D.I.pg Grado

Presin

Interiorkg/cm2

Colapsokg/cm2

Resistencia de tensin en ton

Cople corto Cople largo Reforzado

4

15.10 3.826 K-55C-75N-80C-95P-110V-150

507.74692.25738.02

947.881384.50

536.61731.69780.28

1008.451275.35

184.54

100.90104.54110.00115.90137.12181.81

16.6016.8017.10

3.754 K-55C-75N-80C-95P-110

V-150

561.97766.19816.9970.421123.94

1532.39

588.73802.81856.331016.91177.46

1557.04

109.54135.90142.72150.00178.63

270.00

5

15.00 4.408 J-55K-55C-75N-80C-95P-110V-150

401.40401.40542.25593.80692.95802.811094.36

390.84390.84490.84510.56569.71621.83722.53

94.09103.63

101.36111.81134.09141.36148.18

103.63109.09114.54136.36227.27

18.00 4.276 K-55C-75N-80C-95P-110

V-150

490.84664.22697.88808.87969.15

1338.00

520.42704.22738.73845.77947.18

1187.32

170.90180.00189.09225.00

122.27148.18137.22163.63160.90

292.72

6 5/8

20.00 6.049 H-40J-55J-55N-80C-95

214.08294.36294.36428.87509.15

177.46209.15209.15245.07296.71

83.63111.36121.36

120.90136.36178.18

24.00 5.921 J-55K-55C-75N-80C-95P-110V-150

359.85359.85490.84523.94621.83720.42983.90

321.12321.12392.25406.23442.95472.52517.60

142.12155.45

154.54169.09205.90218.63526.36291.36

164.54220.90232.72

290.90


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D.E.Pg

PesoLb/pie

D.I.Pg

GradoPresin

INT.Kg/cm2

ColapsoKg/cm2

Resistencia de Tensin en Ton

Cople corto Cople largo Reforzado

6.58

28.00 5.791 K-55

C-75N-80C-95P-110V-150

428.87

581.65320.42736.61853.521162.67

434.5

551.4575.35647.86714.08854.22

250.90266.36302.27355.00

187.72

228.18197.72252.27268.63343.63

32.00 6.094 K-55C-75N-80C-95P-110V-150

438.73597.88595.77707.74819.711195.77

454.92579.88605.63686.21757.74916.9

287.72305.45349.09407.72

209.54261.36220.45289.09344.63417.27

7

29.00 6.124 K-55C-75N-80C-95P-110V-150

395.00478.73574.64682.39790.141077.46

380.98476.05494.36550.70599.29690.14

255.45271.36310.45362.27

192.87237.27202.45262.27311.81367.27

35.00 6.004 K-55C-75N-80C-95P-110V-150

482.39657.74701.40833.09964.781314.08

511.97683.80716.90819.71916.191142.08

319.54339.09387.72452.72

232.27285.45244.54315.46375.18378.18

7 5/8

29.70 6.875 C-75N-80C-95P-110V-150

454.22486.21576.05666.90909.15

328.87337.32360.56376.05426.76

246.35261.36299.54349.54

239.54209.54365.00315.45360.00

33.70 6.765 K-55C-75N-80C-95P-110V-150

382.39521.12556.33576.26764.781042.25

358.45445.07461.97511.26552.78623.94

288.63306.36350.90409.54

231.81272.72261.81301.26305.00419.09


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PESO DE SARTA DE TR Y ACCESORIOS

Ejemplo:

En agujero de 12 se meti TR de 9 5/8 47 lb/pie VAMFJL, equipada

con zapata gua y cople diferencial sobre el segundo tramo a 2500 m. lodode E. I. de 1.55 gr/cm.

Ff = 1 DL =DA

Donde:

Ff = Factor de flotacin1 = Densidad del aguaDL = Densidad del lodo

DA = Densidad del acero

Ff = 1.000 1.55 = 0.8027.85


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lb/pie a kg/m = 1.40 (factor)

1.49 x 47 = 70.03 kg/m. 70.03 x 2500 = 175,075 kg peso TR enel aire

PESO DE TR FLOTADA

175,075 x 0.802 = 140.410 kg = 140.4 ton.+ peso del bloc = 8,000 kg = 8.0 ton.Lectura en el indicador = 148.4 ton.


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RECEPCIN DE LA TR EN EL POZO

Tener espacio necesario en los cargadores de tuberas paraalmacenar los tramos y recibirlos, verificando, peso y grado de

acuerdo al diseo de introduccin. Utilizar gra o apiladora para su carga. El cople deber estar en direccin a la mesa rotaria y el pin en

direccin a la punta del muelle. En lugar de correderas metlicas, utilizar maderas. Medir la TR tramo por tramo anotando en el cuerpo del mismo su

medida. Esto se har conforme se valla descargando la TR. Enumerar la TR en orden progresivo. Registrar medidas en una libreta especial para el ajuste

correspondiente. Revisar y limpiar las roscas, pin, caja y guardaroscas, instalando

estos ltimos en su lugar correspondiente.


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El criterio para seleccionar el arreglo del conjunto de preventores debe

considerar la magnitud del riesgo expuesto y el grado de proteccin

requerida en cada de una de las etapas durante el proceso de perforacin

y mantenimiento de pozos; as como, la presin del yacimiento esperada en

la superficie.

Un arreglo de preventores sencillo y de bajo costo puede ser

suficiente para la seguridad de la instalacin.


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El arreglo requerido debe ser ms completo y en consecuencia de mayor

costo.

Los preventores son un sistema para control del pozo, y tienen 3

funciones:

1. Cerrar el pozo en caso de un influjo imprevisto

2. Colocar suficiente contra-presin sobre la formacin

3. Recuperar el Control Primario del Pozo

Durante las operaciones de perforacin o mantenimiento, si llegara a

manifestarse un flujo o brote, el sistema de control superficial debetener la capacidad de proveer el medio adecuado para cerrar el pozo y

circular el fluido invasor fuera de l. El control de un pozo lo constituyen

en la superficie, los sistemas de circulacin y el de preventores.


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El arreglo de preventores de superficie lo forman varios componentes. Y

refirindose a los tipos pueden ser: esfrico, anulares, variables, ciegos y de

corte.

Antes de entrar a los tipos de preventores, es conveniente tener presente

algunas normas de seguridad que se emplean en el conjunto de preventores

antes de su instalacin y su operacin, permitindole con esto un adecuado

manejo de los mismos y un mayor rendimiento en el rea de trabajo.


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Antes de su instalacin

La medida y capacidad del preventor deber ser igual que la del cabezal

donde se va a instalar.

Revisar que el preventor este en la posicin correcta.

Abrir los bonetes del preventor, revisar el empaque y las pistas de sello. Verificar que los empaques frontales y superiores de los arietes (rams)

estn en buenas condiciones.

Revisar la operacin de los tornillos candado (yugos), sta deber ser

fcil y rpida.


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Durante su instalacin

Manejar los preventores usando cables de acero de 1 pg o mayor

dimetro (no los maneje con los cncamos, stos se usan slo para el

cambio de arietes o de bonetes).

Inspeccionar nuevamente la ranura de sello inferior y la del cabezal de

la T.R.

Lavar y secar las ranuras e instalar el anillo metlico empacador

correctamente; ste deber ser nuevo.

Proteja la boca del pozo mientras se efecta la operacin de instalacin

del preventor.


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Durante su operacin

Deber probarse la efectividad del conjunto de preventores a su

capacidad de trabajo a la mayor brevedad posible despus de su

instalacin.

Siempre deber estar instalado el sistema de operacin manual a

los preventores. (Crucetas, extensiones, volantes, seguros y

soportes).

Los tornillos candado (yugos) debern permanecer engrasados.

En las lneas de operacin de los preventores no debern existir

fugas.

Al cambiar los arietes (rams), revise los sellos de los bonetes y sus

pistas.

Al cerrarlos apriete correctamente los tornillos.

El agujero de paso del conjunto de preventores deber

permanecer centrado respecto a la tubera y a la mesa rotatoria.


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Los diferentes tipos de preventores, se inicia con el sistema desviador deflujo, que es el primer sistema de control del pozo que se instala al iniciarla perforacin del mismo

Sistema Desviador de

Flujo

El sistema desviador de

flujo se utiliza como un

medio de control del

pozo, ya que proporciona

un determinado grado de

proteccin antes de que

se corra y cemente la

tubera de revestimiento

superficial sobre la que

se instalarn los

preventores.

Un desviador de flujo puede cerrar

sobre la flecha, tubera de

perforacin o de revestimiento y no

est diseado para hacer un cierre

completo del pozo o parar el flujo,

sino ms bien desviarlo abriendo

simultneamente las vlvulas de las

lneas de desfogue (venteo),

derivando el flujo de formaciones

someras hacia sitios alejados del

equipo de perforacin y del

personal, evitando as el

fracturamiento de las formaciones.


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Campana

Lnea de flote

Preventor

Lneas de

desfogue


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Preventor EsfricoEs un Preventor anular, y es instalado en la parte superior de los

preventores de arietes. Es el primero en cerrarse cuando se

presenta un brote y tiene como principal caracterstica, efectuar

cierres hermticos a presin sobre cualquier forma o dimetro detubera o herramienta que pueda estar dentro del pozo.


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Preventor esfrico

Cameron Tipo DL

Preventor esfrico

Hydrill tipo GK


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Preventor Anular

Los arietes de preventores constan de una pieza de acero

fundido de baja aleacin y de un conjunto sellante diseadopara resistir la compresin y sellar eficazmente. Los otros

tipos de arietes usados en los arreglos de los conjuntos de

preventores se mencionan posteriormente.


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El preventor de arietes tiene como caracterstica principal poder

utilizar diferentes tipos y medidas de arietes, segn se requieraen los arreglos de los conjuntos de preventores, y por su diseo

es considerado como el ms seguro.


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Preventor Variable

(Arietes ajustables)

Sello superior

Los arietes variables o

ajustables son similares a

los descritos

anteriormente. La

caracterstica que los

distingue es cerrar sobre

un rango de dimetro de

tubera, as como de la

flecha.

Preventor Ciego

Constan de un empaque frontal plano,

construido a base de hule vulcanizado

en una placa metlica y de un sellosuperior. Su funcin es cerrar

totalmente el pozo cuando no se tiene

tubera en su interior y que por la

manifestacin del brote no sea posibleintroducirla. Se instalan en bonetes

normales y modificados para arietes de

corte.


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Preventor de Corte

Los arietes de corte estn constituidos por cuchillas de corte

integrados al cuerpo del ariete, empaques laterales, sellosuperior y empaques frontales de las cuchillas.

La funcin de estos arietes es cortar tubera y actuar como

arietes ciegos para cerrar el pozo, cuando no se dispone de los

arietes ciegos.


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