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GUÍA PRÁCTICA
PARA
RECUPERACIÓN
DE
TUBERÍAS
UOR – 01/2004
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C o n t e n i d o : Alternativas de despegue:
1. String shot. 2. Colocación y desplazamiento de baches. 3. Corte con cargas térmicas o químicas.
Determinación del punto libre:
1. Cálculos prácticos. – Procedimientos. 2. Unidad de registro eléctricos.- Procedimiento.
String shot:
1. Determinación del peso para la desconexión 2. Ejemplo de cálculo de peso para efectuar la desconexión. 3. Torsión para la desconexión. 4. Verificación del apriete. 5. Transmisión de la torsión hacia abajo. 6. Preparación del cordón explosivo. 7. Aplicación de torsión izquierda para la desconexión. 8. Recomendaciones antes de realizar la operación del String shot. 9. Procedimiento para la operación del String shot.
Bache balanceado:
1. Cálculo para colocar un bache balanceado. Perforación de Tuberías:
1. Carga puncher o amortiguada. – Consideraciones en la selección y operación.
Cortadores de tubería:
1. Cortador jet. 2. Cortador químico. 3. Cortador para tubería de gran espesor (Colliding Tool – Severing Tool)
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RECUPERACIÓN DE TUBERÍA
Alternativas de despegue: Una vez que la zona de atrapamiento de la tubería ha sido determinada, lo que prosigue es realizar una operación mediante la cual, se libere la sarta de la tubería por arriba del punto encontrado. Para tal objetivo se dispone de varios métodos que resultan efectivos según las diferentes circunstancias que se presenten para cada problema. Conociendo el peso, longitud y característica elástica de la sarta podemos intentar varias cosas para su desconexión:
1. Intentar una desconexión con cordón explosivo (String Shot). 2. Intentar cortar la tubería con cargas químicas.
3. Colocar y desplazar un bache.
Para ejecutar una desconexión con cordón explosivo (String shot), debemos primero trabajar la tubería lo mejor posible, de tal manera que tengamos una tubería lista a soltarse. El trabajar con tubería involucra primero, el asegurar la unión entre tubos, esto se logra dando torsión derecha a la tubería para apretar todas sus uniones. Posteriormente se da torsión izquierda a la tubería (una cantidad que soporten los tubos y las conexiones) y se levanta para tenerla como liga torsionada y tensionada, lista a desenroscarse por el punto donde se suelte primero. Sucede en ocasiones, que el trabajo de la tubería es tal que por sí sola ésta suelta en el punto deseado y no es necesario otro tipo de operación. Sin embargo, esto no se logra fácilmente y son los años de experiencia lo que determinarán un éxito tal. No debe olvidarse que en pozos desviados, el trabajo de la sarta es más complicado y se requiere de mucho cuidado para no cometer errores. Cuando la tubería se encuentra lista (torsión izquierda y tensionada) para la desconexión, ejecutamos un disparo justo en un cople por arriba del punto atrapado, que equivale a soltar la tubería por un extremo. En este momento la tubería liberará su torsión y desenroscará la conexión en la que se lleve a cabo el disparo. A esta operación es a la que se le llama “String shot” y es la operación más común que se realiza para liberar tubería.
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Dentro de los “String shot” o cordones explosivos (como también se les conoce), se encuentran dos variedades, una que es el cordón normal y que se baja por dentro de la tubería, y el anular, el cual se baja a través del espacio que hay entre la pared del pozo y la tubería. El tipo anular deberá usarse sólo como último recurso, pues el bajar el explosivo y el cable por este espacio involucra el riesgo de poder dejar el cable con el explosivo atrapados. El cordón anular sólo se recomienda cuando por alguna razón la herramienta no puede pasar por la tubería y sólo como última opción. Otros usos del cordón explosivo, incluyen:
1. Liberar empaques o herramientas. 2. Sacar la tubería de perforación de los ojos de llave (en formaciones duras).
3. Remover las boquillas a chorro en las barrenas de perforación para
aumentar la velocidad de circulación. Existe otra opción para recuperar la tubería y que en algunos casos resulta lo más práctico. El uso de cargas o cortadores químicos se recomiendan sobre todo en sartas de tubería en mal estado, ya que en este caso no se requiere dar torsión izquierda a la tubería como en el cordón explosivo, además, éstas cargas tienen la característica de poder cortar desde tubería de producción hasta tubería de revestimiento. Los cortes producto de éstas cargas, no producen distorsión en los diámetros interno y externo de la tubería, el corte es limpio sin dejar residuos que afecten las posteriores operaciones de pesca (en casi todos los casos). Existe otro método que se utiliza en los equipos de perforación para despegar la tubería. El método se conoce como desplazamiento de baches. Un bache es una cantidad de algún material (aceite, ácido o agua) que se introduce en la sarta de perforación junto con el lodo (no se mezclan) y que se desplaza hasta el punto atrapado. Este material se deja en el punto un tiempo, durante el cual se espera logre soltar la tubería. Posteriormente, se seguirá circulando lodo hasta sacar del pozo el bache vía el espacio anular. Otro caso en el que se puede usar un bache, es cuando tenemos la tubería pegada por presión diferencial. Para este problema se baja un bache de algún líquido de baja densidad y viscosidad que logra soltar la tubería.
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DETERMINACIÓN DEL PUNTO LIBRE CON CÁLCULOS PRÁCTICOS.
Son muchos los casos que se presentan de una tubería atrapada en el pozo y por condiciones de alternativas de solución del problema se programa desconectar la sarta de tubería en la parte superior del atrapamiento o de la pegadura. Para este tipo de problema se programan las operaciones, siendo su primera etapa la de localizar el punto libre en la sarta (profundidad a partir donde está libre la tubería), esta parte operativa puede ser por medio de un cálculo práctico y/o una herramienta de cable; la segunda etapa consiste en meter un registro de coples y seleccionar en donde desconectar, y por último se programa la operación de String shot.
Sabiendo que la operación del String shot es una desconexión con cordón explosivo para causar una onda de choque vibratoria para aflojar y desenroscar la junta; se recomienda supervisar la aplicación de las normatividades de seguridad para el manejo de explosivos y vigilar que se cumplan las recomendaciones de seguridad proporcionada al personal involucrado en las operaciones.
Método No. 1 de estimación del punto libre: La longitud de la sarta libre se representa por: En donde:
L = Longitud hasta el punto de atrapamiento, (mts) 136.2 = Constante. At = Área transversal del tubo, (pg2) e = Elongación de la tubería, (cm) T = Tensión (Ton)
Cuando una tubería se atrapa, el perforador estima la longitud hasta el punto de atrapamiento tensionando la tubería por incrementos, usualmente de 10 Ton. (o lo que crea conveniente y soporte la tubería), y midiendo la elongación e, en superficie. En base a la elongación resultante, calcular la profundidad del punto libre, despejando la ecuación.
L = 136.2 x At x e
T
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Método No. 2 de estimación del punto libre: Para obtener el punto libre estimado, calcule el peso de la sarta, incluyendo la polea viajera. Levante la tubería hasta ese peso. Coloque una marca sobre la tubería al nivel de la mesa rotaria. Luego calcule el número de Ton. extras de tensión tomadas de la Tabla siguiente:
Tipo Diámetro (pg) Peso (lb/pie) Sobretensión (Ton)
Tubería de
producción
2 3/8 4.70 5
2 3/8 5.30 6
2 3/8 5.95 6.5
2 7/8 6.50 7
2 7/8 7.90 8.5
2 7/8 8.70 9.5
3 1/2 9.30 10
3 1/2 10.30 11.5
3 1/2 12.95 14
4 11.00 12
4 13.40 14.5
4 1/2 12.75 14
4 1/2 15.50 17
4 1/2 19.20 21
Tubería de
perforación
2 3/8 6.65 7.5
2 7/8 10.40 11.5
3 1/2 13.30 15
4 1/2 16.60 18
5 19.50 21.5
Tubería de
revestimiento
5 15.00 16.5
5 1/2 17.00 19
6 5/8 24.00 26.5
7 35.00 38.5
7 5/8 29.70 33
8 5/8 40.00 44
10 3/4 45.50 50
Sobre tensión calculada para obtener 3 1/2” de elongación por cada 305 m.
En base a la elongación resultante, calcular la profundidad del punto libre, despejando la ecuación anteriormente descrita.
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ANEXO I.- DATOS DE LAS TUBERÍAS DE PRODUCCIÓN.
Diámetro exterior
(Pg) Peso
(lb/pie) Diámetro interior
(Pg)
Área seccional Transversal
(Pg2)
1.900 (1 ½)
2.40 1.650 0.697
2.60 1.610 0.779
2.72 1.610 0.779
2.75 1.610 0.779
2.76 1.610 0.779
2.90 1.610 0.779
2.375 (2 3/8)
4.60 1.995 1.304
4.70 1.995 1.304
5.30 1.939 1.447
3.500 (3 ½)
9.20 2.992 2.590
9.30 2.992 2.590
10.20 2.992 2.915
10.30 2.992 2.915
12.80 2.764 3.621
12.95 2.750 3.682
4.500 (4 ½)
12.60 3.958 3.600
12.75 3.958 3.600
15.10 3.826 4.407
ANEXO II.- DATOS DE LAS TUBERÍAS DE PERFORACIÓN.
Diámetro exterior (Pg)
Peso (lb/pie)
Diámetro interior (pg)
Área seccional Transversal
(pg2)
(2 3/8) 4.85 1.995 1.304
6.65 1.815 1.843
(2 7/8) 6.85 2.441 1.812
10.40 2.151 2.858
(3 1/2)
9.50 2.992 2.590
13.30 2.764 3.621
15.50 2.602 4.304
(4 1/2) 16.60 3.826 4.407
20.00 3.640 5.498
(5) 19.50 4.276 5.275
25.60 4.000 7.069
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Procedimiento para calcular el punto libre: 1. Planear las operaciones a realizar cuando se ha detectado el atrapamiento de
la tubería:
o Encontrar el punto libre. o Analizar alternativas. o Recuperar la parte libre.
2. Anotar la siguiente información del pozo.
o Geometría mecánica del pozo. o Tipo de pozo: vertical o desviado. o Propiedades mecánicas de la tubería. o Peso de la polea viajera y gancho. o Densidad del fluido de perforación. o Temperatura en el punto de interés. o Causa probable de la pegadura. o Peso de la sarta en el momento de la pegadura. o Margen para jalar (mop)
3. Calcular el peso de la sarta de tubería flotada, considerar pozo desviado / arrastre.
4. Sumar el peso de la sarta y el de la polea viajera. 5. Levantar la sarta hasta registrar en el indicador el peso anterior. 6. Marcar la tubería al ras de la rotaria (1ª marca). Ver diagrama I. 7. Tensionar la sarta sobre su peso de 5 a 10 ton. y anotarla. 8. Eliminar lentamente la tensión, hasta que la lectura en el indicador sea igual al
peso original. 9. Marcar nuevamente la tubería al ras de la rotaria (2ª marca) respetando la
primera referencia. 10. Marcar la media de éstas dos marcas, siendo el primer punto de
referencia “A”. 11. Tensionar la sarta unas toneladas más que la primera operación, considerando
su margen para jalar (ejemplo: 1ª tensión 5 ton., 2ª tensión 10 ton.). Anotar esta tensión. Ver diagrama II.
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12. Marcar al ras de la rotaria la tubería (3ª marca). 13. Tensionar unas toneladas más sobre la tensión anterior. 14. Eliminar ésta última tensión. 15. Marcar al ras de la rotaria en la tubería, pudiendo quedar o no desfasada esta
marca de la tercera (4ª. marca). 16. Marcar la media de estas dos marcas, siendo la segunda referencia “B”.
Ver diagrama II. 17. Medir la distancia entre los puntos de referencia “A” y “B”, siendo la medida de
“elongación” de la tubería y anotarla. 18. Preparar libreta, lápiz, calculadora, los datos de la tensión del paso 11
(ejemplo: 10 ton.) y la elongación de la tubería del paso 17.
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DIAGRAMA I.- DETERMINACIÓN DEL PUNTO LIBRE.
Fig. 1 Fig. 1
TENSIÓN SOBRE SU
PESO
1ª. MARCA
Fig. 2
ROTARIA
1ª. MARCA
INDICADOR
DE PESO
PESO DE
LA SARTA
TUBERÍA
QUITAR LA
TENSIÓN
1ª. MARCA
2ª. MARCA
Fig. 3 Fig. 4
MEDIA REFERENCIA
“A”
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DIAGRAMA II.- DETERMINACIÓN DEL PUNTO LIBRE.
Fig. 1 Fig. 1 Fig. 2
ROTARIA
TUBERÍA
Fig. 3 Fig. 4
INDICADOR
DE PESO
TENSIONAR UN POCO MAYOR QUE
LA PRIMERA
3ª. MARCA
MARCA “A”
TENSIÓN
ADICIONAL
MARCA “A”
3ª. MARCA
QUITAR LA TENSIÓN
ADICIONAL
MARCA “A”
3ª. MARCA
4ª. MARCA
(PROBABLE)
MARCA “A”
MEDIA REFERENCIA
“B”
ELONGACIÓN
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CÁLCULO DEL PUNTO LIBRE CON SARTA DE TUBERÍA SENCILLA.
1 Tener los datos de la tubería: Diámetro exterior e interior en pulgadas y clase.
2 Calcular el área transversal del tubo.
At = 0.7853981 (D2 – d2) Tubería nueva
At = 0.7853981 (0.8 x D + 0.2 x d)2 – d2 Tubería premium
At = 0.7853981 (0.7 x D + 0.3 x d)2 – d2 Tubería clase 2
3 Tener todos los datos del área transversal en pg2, elongación de la tubería (e) en cm. y la tensión (T) en ton. de la segunda operación (no considerar la adicional).
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Calcular el punto libre en metros.
L = 136.2 x At x e
T
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CÁLCULO DEL PUNTO LIBRE CON SARTA DE
TUBERÍA COMBINADA.
1 Tener los datos de la primera tubería (superficial): diámetro exterior e interior en pulgadas y clase.
2 Calcular el área transversal de la primera sección:
At = 0.7853981 (D2 – d2) Tubería nueva
At = 0.7853981 (0.8 x D + 0.2 x d)2 – d2 Tubería premium
At = 0.7853981 (0.7 x D + 0.3 x d)2 – d2 Tubería clase 2
3 Tener los datos del área transversal en pg2. La longitud de la primera sección (L) en mts. Y la tensión (T) en ton. de la segunda operación (no considerar la adicional)
4 Calcular la elongación de la primera sección en cm.
5 Comparar esta elongación calculada con la real de la operación en el pozo.
e L x T
= 136.2 x At
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CÁLCULO DEL PUNTO LIBRE CON SARTA DE TUBERÍA COMBINADA.
¿LA ELONGACIÓN CALCULADA ES MAYOR
QUE LA REAL?
APLICAR:
136.2 x At x e
T L =
ELONGACIÓN MEDIDA EN LA
TUBERÍA EN Cm.
e =
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FIN
SI
NO
7 RESTAR A LA ELONGACIÓN REAL DE LA TUBERÍA LA ELONGACIÓN CALCULADA.
8 TENER LOS DATOS DE LA 2ª. SECCIÓN DE TUBERÍA: DIÁMETRO EXTERIOR E INTERIOR EN PULGADAS Y CLASE. DIÁMETRO EXTERIOR E INTERIOR EN PULGADAS Y CLASE.
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9 Calcular el área transversal (At) en pg2 de la 2ª Sección (fórmulas del paso 2).
10 Calcular la longitud libre de la 2ª Sección en mts. Con los datos del paso 7, 8 y la tensión (T) de la 2ª Operación.
11 Obtener el punto libre, sumando la longitud anterior calculada, más la longitud de la primera sección.
Fin.
L = 136.2 x At x e
T
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DETERMINACIÓN DEL PUNTO LIBRE CON UNIDAD DE REGISTROS ELÉCTRICOS.
El término “PUNTO LIBRE” como ya se mencionó, se refiere al punto más bajo de una sarta de perforación, el cual está libre, o desde el cual es recuperable. Este punto se hará coincidir con alguna unión de tubos (cople) para poder desconectar ahí. Existe una gran variedad de herramientas para detectar el punto libre, en esta ocasión se hablará de tres de ellos, que son con los que cuenta PEMEX.
1. HOMCO “Homco Free Point Indicator System” 2. SIT “Stuck Point Indicator Tool” de Schlumberger. 3. FPIT “Free Point Indicator Tool” de Schlumberger.
Uno de los objetivos de este trabajo, será presentar los conceptos básicos de operación de cada uno de los sistemas mencionados, dónde aplicarlos y sugerencias para el manejo y precauciones del equipo que se use. Las técnicas de operación de cada equipo son parecidas entre sí, aunque tienen variaciones. La manera en que sea trabajado cada equipo depende mucho de la técnica del Ingeniero Operador, la cual define con su experiencia, desarrollando así sus propios métodos. Esto último es especialmente importante sobre todo en la operación de desconexión. Conociendo las propiedades elásticas de las tuberías usadas en trabajos de perforación y producción, se pueden discutir algunos métodos de estimación del punto libre haciendo uso de estos conceptos. Las lecturas de tensión para obtener un punto libre estimado, son muy importantes por varias razones. La lectura en tensión deberá ser uno de los primeros pasos que se lleven a cabo en un trabajo de recuperación de tubería. Las razones son las siguientes:
1) Para aumentar la eficiencia del trabajo. Si su punto libre estimado por cálculo práctico está a 3,300 mts., no existe una razón para perder tiempo para tomar lecturas de PUNTO LIBRE en bajas profundidades. Solamente usted necesitará preparar su herramienta y luego bajarla y comenzar la lectura unas decenas de metros más arriba de ese punto.
2) Para determinar la fuerza que el “String shot” deberá tener al usarse en la
operación.
3) Para determinar el tipo de fulminante (estopín) y el cordón explosivo a usar para realizar el disparo.
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4) Para determinar los pesos y la torsión necesarios al correr la herramienta
de punto libre.
Procedimiento: Con la unidad de registros eléctricos instalada: a) Bajar con barra calibradora dentro de la sarta atrapada hasta la profundidad
donde se encuentre resistencia. b) Con herramienta indicadora de punto libre y detector de coples meter a más o
menos 100 mts. y probar funcionamiento de las herramientas mencionadas a la tensión y a la torsión.
c) Meter herramientas hasta 100 mts. arriba del punto libre (previamente
calculado con el método teórico / práctico), y a esta profundidad efectuar la primer prueba de elongación y torsión, verificando información de los sensores de la herramienta detectora de punto libre en la unidad de registros, para así tener el porcentaje de atrapamiento en esa sección.
d) Continuar bajando herramientas por estaciones que el Ingeniero operador
determine en base al porcentaje de sarta libre observada hasta el momento, hasta detectar disminución en la elongación y torsión de la sarta ocasionado por el atrapamiento. Con toda la información registrada, el Ingeniero encargado de la operación determinará la profundidad a la cual se garantice la desconexión efectiva de la sarta.
e) Con el punto libre determinado, proceder a tomar un registro de coples, y con
esta información elegir la junta a la cual se va a efectuar el “String shot” (se recomienda un tramo arriba de la zona de atrapamiento)
NOTA: El trabajar con la sarta atrapada y manejando torsión y tensión en la misma involucra en la operación alto riesgo por lo que todo el personal deberá extremar las precauciones, mismas que se enumerarán en las recomendaciones previas a la operación de la desconexión.
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STRING SHOT (Cordón explosivo)
Ya que el punto atrapado ha sido determinado con exactitud con cualquiera de los métodos aquí presentados, la tubería se puede desenroscar. Existen cuatro requerimientos básicos para asegurar el éxito de una desconexión:
1. Apretando la sarta de la tubería completa con una torsión derecha 30% superior al que se usará en la desconexión. Esta operación debe ser seguida por una completa transmisión de torsión, asegurando que la torsión derecha haya sido trabajando completamente hacia abajo.
2. Aplicar una tensión apropiada a la tubería para soportar el peso flotado de
la sarta, de tal manera que la conexión a soltar esté ligeramente bajo tensión.
3. Aplicar suficiente torsión izquierda sobre la conexión a soltar.
4. Posicionar el disparo exactamente frente a la junta seleccionada y detonar
un cordón explosivo de fuerza adecuada en el punto a desconectar. Aplicar suficiente torsión izquierda a la sarta y trabajarla apropiadamente hacia abajo hasta el punto de desconexión para dispararle la carga explosiva, es a menudo la parte más crítica y difícil de la operación.
Determinación del peso para la desconexión. Teóricamente, la conexión a ser desenroscada, estará en una condición neutral, lo cual es, sin alguna tensión o compresión. La experiencia muestra que es mejor tener la junta ligeramente en tensión más bien que en compresión. Dos opciones diferentes se pueden usar para determinar la tensión exacta en superficie: 1. Calcule el peso flotado de la tubería por arriba del punto a desconectar. Jale
esta cantidad más una cantidad entre el 10% o 20% del peso flotado arriba del punto atrapado, dependiendo de la geometría del pozo (vertical o desviado). Siendo esta opción la más recomendada.
2. Recuperar de la bitácora del perforador el peso de la sarta cuando la tubería se encontraba libre y restar el peso flotado del pez, y sumar el 10% o 20% del peso flotado arriba del punto atrapado.
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Como el indicador de peso a menudo está ligeramente descalibrado, y es imposible virtualmente evaluar las fricciones del pozo, la opción 1 nos dará resultados más confiables. Sin embargo es una buena idea, realizar los cálculos de ambas maneras como una revisión para confrontar los resultados.
Correcciones:
o Anote si el peso de la polea viajera fue incluida. o Verifique si el peso del “Kelly” está incluido en el peso de la sarta. o La bomba de lodo será apagada antes de observar el peso en el indicador.
Ejemplo de cálculo de peso para efectuar la desconexión: Al estar perforando a la profundidad de 3,808 mts. se observó incremento de torsión en la sarta y posteriormente atrapamiento, trabajó la misma sin éxito, por lo que procedió a efectuar el cálculo teórico de elongación para determinar el punto libre, ratificándose el mismo posteriormente con la unidad de registros eléctricos y herramienta indicadora de punto libre. Datos: Profundidad – 3,808 mts. Barrena – 6 1/8”. Doble caja estabilizadora 43/4” x 6 1/8”. Drill collar corto 4 3/4”. 6 drill collars helicoidales de 4 3/4”. 2 estabilizadores 4 3/4” x 6 1/8”. 1 estabilizador watermelon 4 3/4” x 6”. 27 tramos de TP 3 1/2” H. W. 320 tramos de TP 3 1/2” X-95. 69 tramos de TP 3 1/2” G-105. Lodo emulsión inversa de 2.02 gr/cc. Peso de la polea viajera - 6 ton. Peso del swivel y la flecha - 4 ton. Punto libre a 3,735 mts.
Descripción del pez
Cant. Diámetro Descripción Longitud P. Ajust. P. Aire P. Flot. P. Acum.
1 6 1/8” Barrena
1 4 3/4 x 6 1/8 D.C.E. 1.50 70 105 77.98 77.98
1 4 3/4 D.C.C. 4.00 70 280 207.95 285.93
6 4 3/4 D.C.H. 54.00 70 3,780 2,807.31 3,093.24
2 4 3/4 x 6 1/8 Estab. 3.00 70 210 155.96 3,249.20
1 4 3/4 x 6 E.W.M. 1.50 70 105 77.98 3,327.18
1 3 1/2 TP H.W. 9.00 38.74 348.66 258.94 3,586.13
Longitud del pez 73.00 Peso del pez flotado 3,586.13
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Descripción de la sarta a recuperar:
Cant. Diámetro Descripción Longitud P. Ajust. P. Aire P. Flot. P. Acum.
26 3 1/2 TP H.W. 234.00 38.74 9,065.16 6,732.47 6,732.47
320 3 1/2 TP °X-95 2880.00 21.47 61,833.60 45,922.28 52,654.75
69 3 1/2 TP °G-105 621.00 21.59 13,407.39 9,957.34 62,612.08
Longitud a recuperar 3,735.00 Peso flotado a recuperar 62,612.08
Peso total de la sarta al estar perforando: Peso de la sarta para efectuar desconexión:
Peso de la sarta flotada 66,198.21 Peso flotado por recuperar 66,612.08
Peso de la polea viajera 6,000.00 Peso de la polea viajera 6,000.00
Peso del swivel y kelly 4,000.00 10% del peso de la sarta flotada 6,261.21
Peso total en el indicador de peso 76,198.21 Peso para efectuar desconexión 74,873.29
Torsión para la desconexión: Salvo que la torsión no esté limitada por el mismo equipo de perforación, la torsión izquierda a ser aplicada cuando se detone el cordón explosivo es 30% menor que la máxima torsión derecha la cual puede ser seguramente aplicada al apretar la sarta. La torsión izquierda a ser aplicada a la tubería puede ser calculada de su fuerza permanente de deformación torsional, así como la tensión de desconexión a ser aplicada, considerando su grado y condición (uso).
Recomendaciones promedio de torsión izquierda para desconexión.
Tubería de
perforación
Profundidad de la desconexión
Vueltas por cada 300 metros
De 0 a 1,300 metros 1/2 a 3/4
De 1,300 a 3,000 metros 1/2 a 1
Más de 3,000 metros 3/4 a 1
Tubería de producción De 0 a 2,000 metros 1/2 a 3/4
Más de 2,000 metros 3/4 a 1
Las tuberías de las cuales no se conoce la condición requieren cuidado por su grado, su desgaste, su fatiga, y no podrán aceptar valores promedio dados en la tabla anterior.
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Verificación del apriete: Con el peso para desconexión, aplique primero la mitad de las vueltas a la derecha y mueva la tubería varias veces hacia arriba y hacia abajo. Conforme el punto neutral de tensión sube y baja, cada junta es apretada. El proceso anterior se repite aplicando las vueltas faltantes. La tubería de perforación, debido a su tipo de conexión, se aprieta fácilmente. La tubería de producción es más difícil de apretar, por lo que se deberá apretar hasta que el número de vueltas aplicadas sea igual al número de vueltas que regresan al liberar la torsión. El apriete de la tubería deberá hacerse antes de meter el equipo del cordón explosivo al pozo.
Transmisión de la torsión hacia abajo: Si la torsión total aplicada en superficie se transmitió hasta el fondo, no es necesario trabajar la torsión hacia abajo. Donde la fricción entre la tubería y la pared del pozo es alta, o indicada por una respuesta tardía del equipo de “punto libre” mientras la tubería se está trabajando en superficie, será necesario trabajar la torsión hacia abajo. Considerar el caso de una tubería parcialmente atrapada en “A” y completamente atrapada en “B”.
Atrapamiento parcial “A”
Punto de atrapamiento “B”
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Cuando se aplica la torsión girando la tubería en la superficie, la mayoría del giro es confinado a la sarta completamente libre arriba de “A”. Trabajar la tubería hacia arriba y abajo tenderá a distribuir la torsión uniformemente rompiendo la fricción estática en el punto “A” como se ve en la figura.
o Cuando se apliquen vueltas a la derecha para apretar la tubería, trabajar la tensión entre la máxima torsión segura (mayor que el peso para desconexión) y muy por debajo para poner en compresión unos cuantos cientos de metros de tubería.
o Cuando se apliquen las vueltas a la izquierda antes del disparo para la
desconexión, trabajar la sarta entre la máxima tensión segura y el peso para desconexión. Nunca baje del peso para desconexión para minimizar la probabilidad de una desconexión mecánica accidental en algún punto encima del punto libre.
Las vueltas deben aplicarse en incrementos para no exceder la torsión segura en superficie. El procedimiento depende del equipo disponible.
o En pozos equipados con lo necesario para medir la torsión, el medidor de torsión en las llaves o corriente CD en el motor de la rotaria, la cual es proporcional a la torsión, este trabajo se facilita.
Continuar trabajando la torsión hasta que no se note mas una disminución de la torsión.
o Cuando no se pueda medir la torsión, aplique la mitad de las vueltas requeridas y trabaje hacia abajo y hacia arriba la tubería. Luego aplique las vueltas restantes trabajando la tubería hacia abajo y hacia arriba. Este proceso continúa hasta que la cantidad de vueltas que regresan cuando se suelta la torsión sea igual al número de vueltas aplicadas, indicando que se ha transmitido toda la torsión.
o La torsión izquierda siempre deberá ser transmitida antes de disparar el
cordón explosivo cuando se observe un retardo considerable entre la aplicación de vueltas a la tubería en superficie y la respuesta del equipo de punto libre (esto indica que hay fricción de la pared de la tubería).
Preparación del cordón explosivo: Para desenroscar la tubería en el punto deseado un paquete de primacord se detona para provocar un golpe de martillo a la junta de la tubería a desconectar.
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El tamaño del golpe debe ser lo suficientemente fuerte para desconectar la rosca de la unión sin dañar el cuerpo de la tubería. La cantidad de cordón explosivo depende principalmente de dos factores:
a) La profundidad (Presión hidrostática). b) El tamaño del tubo.
La tabla siguiente proporciona la cantidad de cordón explosivo para diferentes tuberías y profundidades.
Tubería Diámetro
(pg) 0 a
1,000 mts. 1,000 a
2,000 mts. 2,000 a
3,000 mts. 3,000 a
4,000 mts. > de
4,000 mts.
Producción
2 3/8 1 1 1 2 2
2 7/8 1 1 2 2 3
3 1/2 1 1 2 2 3
4 a 4 1/2 2 2 2 3 3
Perforación
2 3/8 a 2 7/8 1 2 2 – 3 3 – 4 4 - 6
3 1/2 a 4 2 3 3 – 4 4 – 6 5 - 8
4 1/2 - 6 9/16 2 3 – 4 4 – 6 5 – 9 6 - 12
6 5/8 3 4 – 5 5 – 7 6 – 10 7 - 14
Drill collars
3 1/2 a 4 2 – 4 2 – 5 3 – 7 3 – 8 6 - 9
4 1/8 a 5 1/2 2 – 4 3 – 6 4 – 8 4 – 10 5 - 12
5 3/4 a 7 3 – 6 4 – 8 5 – 10 6 – 12 7 - 15
7 1/4 a 8 1/2 4 – 6 5 – 9 6 – 12 7 – 15 8 - 18
Arriba de 9 3/4 6 – 12 6 – 12 8 – 15 8 - 18
Número de hilos de cordón explosivo de 80 granos/pie.
La tabla supone un lodo con densidad de 1.20 gr/cc. Cuando se muestran 2 valores, el valor mas alto indica la carga explosiva máxima que normalmente no dañaría el tubo en lodos pesados.
Ejemplo: Determinar la cantidad de cordón detonante para desconectar una tubería de perforación de 3 1/2” a una profundidad de 4,500 mts. con un lodo de 1.50 gr/cc. De la tabla siguiente se obtiene: 5 – 8 hilos de 80 granos/pie. Ya que el lodo es mayor de 1.20 gr/cc, tomamos el valor mas alto. 8 hilos = 8 x 80 = 640 granos/pie. Se deberá intentar la desconexión con un cordón de 640 granos/pie. Los Técnicos piensan en forma general que estas recomendaciones son muy bajas. Esto era cierto en recomendaciones anteriores, pero no en la actual carta
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de recomendación vista, en la cual la carga máxima recomendada no llega a dañar la tubería. En algunas ocasiones si dañaron la tubería, pero será por que la tubería ha sido muy trabajada ya. La carta vista anteriormente, solamente contempla “primacord” para 80 granos/pie RDX y densidad de lodo de 1.20 gr/cc., que en general funciona adecuadamente. No obstante en PEMEX existen otros tipos de “primacord” que junto con los 80 granos se pueden utilizar para diferentes densidades de lodo. Para el caso especial de pozos con presión hidrostática mayor (lodos de alta densidad) se recomienda el siguiente método para la determinación del número de hilos de primacord:
1. Obtenga la cantidad mínima de vueltas de primacord de 80 granos/pie de la tabla Schlumberger, de acuerdo a la profundidad, tipo y diámetro de tubería que se vaya a desconectar. Determine la cantidad de granos NG.
2. Calcule la presión hidrostática (Ph) en Lbs/pg2.
3. Tomar el 10% de la presión hidrostática: 0.1 Ph.
4. Sumar lo obtenido en los puntos 1 y 3.
5. Dividir el resultado entre 2 y se obtiene la cantidad de granos/pie que
deberán utilizarse. Cuando el fluido del pozo es muy pesado, arriba de 1.60 gr/cc, se puede calcular la cantidad de explosivo mediante una fórmula empírica que compensa la presión hidrostática (Ph).
( Ngmin + 0.1) Ph
En donde: CE = Cantidad de explosivo en granos/pie.
Ngmin = Número de granos mínimo de la tabla (valor mínimo) Ph = Presión hidrostática en lb/pg2.
Ejemplo: Determinar la cantidad de cordón detonante para desconectar una tubería de perforación de 3 1/2” a una profundidad de 5,200 mts. con un lodo de 1.90 gr/cc.
CE = 2
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El valor mínimo de la tabla es de 5 hilos. Ngmin = 5 x 80 = 400 granos/pie. La presión hidrostática es de: Ph = 5,200 x 0.190 = 988 kg/cm2 x 14.22 = 14,049 lb/pg2 Sustituyendo en la ecuación: CE = 400 + 0.1 x 14,049 = 900 granos/pie
2
NH = Número de hilos de 80 granos/pie: NH = 900 / 80 = 11.2
Resultado: Usar 11 hilos de 80 granos/pie.
Aplicación de torsión izquierda para la desconexión: Antes de aplicar las vueltas de torsión izquierda, meter el cordón explosivo unos 300 mts. preferentemente no más profundo que la zapata. Esto asegura que:
1. No exponer a los ayudantes a la energía potencialmente peligrosa almacenada en la tubería cuando se introduce la herramienta en el pozo.
2. Si la tubería se desconecta pozo arriba en la tubería de revestimiento
generalmente no podrá cortar el cable. Por otro lado, si la tubería desconecta mecánicamente mientras el cable está en la sección de pozo descubierto, deberá ser primero levantada algunos metros, entonces jale la herramienta arriba de éste punto antes que la conexión se vuelva a efectuar.
3. Ya que la torsión izquierda total se encuentra en la sarta, se puede meter
rápidamente el cordón explosivo, ponerlo en la profundidad y dispararlo.
4. Si el cable se dañara durante esta operación. De 150 a 300 mts. se pueden cortar y serán desechados, además quedará cable suficiente para seguir haciendo el trabajo.
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Dependiendo de las facilidades del equipo de perforación, la torsión izquierda se aplicará por:
1. La rotaria. 2. Las llaves de fuerza.
3. La rotaria con la tubería en las cuñas y sostenidas por las llaves de fuerza,
posteriormente se retiran las cuñas. Bajo condiciones adversas, será necesario trabajar la torsión hacia abajo. El procedimiento será el siguiente:
1. Con el peso para la desconexión ya aplicado, aplicar la mitad de la torsión izquierda.
2. Levantar y bajar la tubería, pero no bajarla por debajo del peso de
desconexión, porque esto le causará daño.
3. Como la torsión se pierde en superficie, continuar aplicando la torsión izquierda gradualmente trabajando, hasta la cantidad completa.
La torsión se puede mantener en la tubería mientras se dispara el cordón explosivo usando:
1. El embrague de la rotaria. 2. El candado de la rotaria.
3. Las llaves de fuerza.
Antes de disparar el cordón, la tubería debe colocarse en las cuñas y la polea viajera se baja hasta que el elevador quede libre de la junta. Esto evitará daño o ruptura del cable si la tubería gira después de la desconexión. No disparar mientras la torsión se sostiene con un doble candado de la rotaria. Es golpe de látigo puede desconectar la sarta en varios puntos.
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Recomendaciones antes de realizar la operación del String shot.
1. Tener la información del punto libre calculado para apoyar al registro en la detección del punto libre, para determinar el tipo de fulminante, tipo y cantidad de cordón explosivo, y realizar la operación en un solo viaje. De la misma forma para determinar los pesos y torsión necesaria para el reapriete de las juntas.
2. Verificar el buen funcionamiento del indicador de peso, torquímetro, mesa
rotaria y los dados de las llaves de fuerza deberán estar en óptimas condiciones, así como las cuñas de tubería para que se encajen y sostengan la tubería.
3. Evitar la desconexión en combinaciones (sustitutos de enlace).
4. Efectuar la desconexión invariablemente un tramo arriba del punto libre. 5. La barra del cordón explosivo, deberá cubrir únicamente una junta de
tubería.
6. Al armar e introducir la barra del cordón explosivo, desconectar el radio, desconectar cables de tierra del equipo soldador y verificar que el equipo se encuentre aterrizado, evitar trabajos de soldadura.
7. Evitar realizar la operación en estado del tiempo con lluvias y descargas
eléctricas.
8. Calcular en número de vueltas para desconectar la sarta (ver Tabla ).
9. Calcular el número de vueltas a la derecha de la tubería. Número de vueltas para desconectar más el 30%.
10. Los cables salvavidas de las llaves de fuerza deberán estar en óptimas
condiciones (nuevos o dobles) y fijados con pernos o grilletes en las orejas del mástil.
11. Instalar una válvula de paso completo en la parte superior de la sarta.
12. Se recomienda manejar las llaves de fuerza con un cable de manila tanto
en la “cola” como en las mordazas.
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PROCEDIMIENTO PARA LA OPERACIÓN DEL “String shot”
1. Aplicar las recomendaciones mencionadas antes de realizar el “String shot”. 2. Calcular el peso flotado de la tubería libre de la sarta. 3. Levantar la sarta hasta que el indicador registre el peso flotado de la tubería
libre. 4. Marcar la tubería al ras de la rotaria. 5. Colocar las cuñas a la tubería. 6. Asentar el peso de la tubería libre en las cuñas. 7. Aplicar la mitad de las vueltas, para reapretar la tubería. 8. Colocar la llave de fuerza a la tubería, para sostener la torsión sujetándola de
tal forma que libre la trayectoria de la llave. Asegurar las mordazas de la llave para que no se abran.
9. Amarrar la cuña del asa central, con el cable del ronco. 10. Retirar el personal de piso del área de la rotaria. 11. Tensionar la sarta para aflojar las cuñas. 12. Sacar las cuñas con el cable de maniobras. 13. Trabajar la sarta tensionando y bajando, para transmitir la torsión. (dos o tres
veces). 14. ¿Se completó el número de vueltas total?
Si: Continuar con el paso No. 15. No: Continuar con el paso No. 3.
15. Tener la información del punto libre o punto de interés.
16. Calcular la presión hidrostática y la temperatura aproximada en el punto de interés.
17. Armar e introducir al pozo la herramienta indicadora de punto libre y cordón
explosivo.
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18. Probar la herramienta y determinar el punto libre. 19. Determinar la junta por desconectar. 20. Calcular el peso flotado de la tubería hasta la profundidad de la junta por
desconectar. 21. Determinar el peso para desconectar, (peso anterior más el 10%). 22. Calcular el número de vueltas a la izquierda para desconectar (ver Tabla). 23. Colocar la sarta en su peso para desconectar. 24. Marcar la tubería al ras de la rotaria como referencia. 25. Colocar las cuñas en la rotaria y apoyar la sarta en ellas. 26. Aplicar la mitad de la torsión izquierda calculada a la sarta. (Fig. No. 1). 27. Meter el candado de la rotaria, para aguantar la torsión. 28. Colocar la llave de fuerza en el cuerpo del tubo, librándose del posible
movimiento del giro de la llave. 29. Amarrar la mordaza de la llave para evitar que se abra. 30. Sacar el candado, tomando una posición de librarse del posible
movimiento de la llave y con personal alejado del mismo. 31. Amarrar las cuñas en el asa central, con el cable del ronco. 32. Retirar al personal del área de la rotaria. 33. Tensionar la sarta para aflojar las cuñas. 34. Sacar las cuñas con el cable del ronco. 35. Trabajar la sarta tensionando y bajando (dos o tres veces), para transmitir la
torsión, considerando la marca de referencia. (Fig. No. 2). 36. Dejar la sarta en su peso calculado. (paso 22). 37. Colocar las cuñas, librándose del posible giro de la llave. 38. Meter el candado a la rotaria.
30
39. Quitar la llave, comprobando que no se encuentre en tensión y tomando las medidas de seguridad necesarias.
40. ¿Se han proporcionado las vueltas completas a la izquierda?
Si: Continuar con el paso No. 41. No: Continuar con el paso No. 26.
41. Amarrar las asas de las cuñas, meter el seguro del gancho, amarrar el elevador para evitar que se abra.
42. Confirmar la junta por desconectar. 43. Ubicar la herramienta en la junta que se pretende desconectar. 44. Disparar el cordón explosivo y observar movimiento de la rotaria.
45. Levantar la herramienta indicadora del punto libre, 2 o 3 tramos arriba de la
junta desconectada. 46. Verificar el movimiento de la tubería con una llave. 47. Sacar el candado a la rotaria. 48. ¿Existe torsión?
Si: Continuar con el punto No. 49. No: Continuar con el punto No. 51.
49. Eliminar la torsión lentamente, contando el número de vueltas.
50. ¿El número de vueltas es menor del 100%?
Si: Continuar con el paso No. 51. No: Continuar con el paso No. 3.
51. Girar la sarta a la izquierda de acuerdo al número de vueltas aproximadas absorbidas, hasta completar la desconexión.
52. Levantarse 2 ó 3 metros y estacionar la sarta. 53. Bajar con la herramienta detectora de coples registrando la nueva ubicación de
las juntas de T. P., la diferencia debe coincidir con la longitud levantada en el paso No. 52.
54. ¿Se desconecto en la junta objetivo?
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Si: Continuar con el paso No. 55. No. Continuar con el paso No. 3.
55. Sacar aparejo de Geofísica.
56. Desmantelar el aparejo de Geofísica. 57. Conectar la flecha y circular un ciclo del fluido. 58. Parar la circulación y sacar la sarta de tubería.
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TORSIÓN EN LA SARTA.
CABLE DE DISPARO
ELEVADOR LIBRE
MARCA EN LA TUBERÍA
TORSIÓN APLICADA
CON ROTARIA
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TORSIÓN EN LA SARTA.
CANDADO DEL GANCHO
LLAVE DE FUERZA
TRABAJE LA TUBERÍA
ESTA DISTANCIA
Gasa de acero flexible de 1”
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CÁLCULO PARA COLOCAR UN BACHE BALANCEADO.
1 Obtener el punto libre por medio de un registro o aplicar el método práctico descrito.
2 Verificar y anotar los datos de la geometría del pozo, y hacer un diagrama del mismo.
3 Definir la cima del bache, si a 30 m. o 60 m. arriba del punto libre se colocará.
4 Calcular las capacidades en el espacio anular entre herramienta y agujero, entre T. P. y agujero; capacidad interior de D. C., H. W. y T. P., en lts./m. Ca = 0.5067 (D2 – d2) Ci = 0.5067 x di2
5 Calcular la longitud del bache por dentro por y por fuera de la tubería, separando las longitudes de diferentes diámetros para calcular sus volúmenes.
6 Calcular la profundidad de la cima del bache, restando a la longitud total de la sarta la longitud del bache.
7 Calcular en litros el volumen del bache, multiplicando las longitudes del paso 5 por las capacidades correspondientes del paso 4 y posteriormente sumar.
8 Calcular el volumen para desplazar o colocar el bache en litros, multiplicando la profundidad de la cima del bache (paso 6) por las capacidades correspondientes en el interior de la tubería. Si desea dicho volumen en barriles, divida entre 159.
9 Preparar el bache de aceite y agregarle un aditivo de remojo (surfactante) para liberar la sarta, que permite que el aceite penetre mejor entre la formación y la tubería.
10 Colocar el bache y dejar un tiempo considerable de reposo; no olvidar que a mayor tiempo de reposo, mayor es la probabilidad de liberar la sarta de perforación.
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CÁLCULO PARA COLOCAR UN BACHE BALANCEADO.
PUNTO LIBRE
LONGITUD DEL BACHE
1
2
3 4
5
30 o 60 m.
PROFUNDIDAD O LONGITUD DE LA
SARTA
PROFUNDIDAD DE LA CIMA DEL BACHE LODO
D. C.
H. W.
VOLUMEN PARA DESPLAZAR O COLOCAR EL
BACHE
CÁLCULO DE VOLÚMENES: 1,2,3,4,5 y 5.
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PERFORACIÓN DE TUBERÍAS (Tubing o casing puncher).
La utilización de cargas puncher o amortiguadas, es recomendada para perforar la tubería de perforación o de producción, sin dañar la tubería de revestimiento circundante; es decir, cuando se desea tener una penetración controlada del disparo, son bajadas dentro de un tubo conductor recuperable. Su empleo se recomienda en los siguientes casos:
1. Para establecer circulación cuando la tubería de perforación está atrapada. 2. Para perforar la tubería de producción cuando no es posible abrir la camisa
de circulación. 3. Para perforar la tubería de producción arriba del empacador cuando el
aparejo no cuenta con camisa de circulación. Las pistolas puncher o amortiguadas están disponibles en varios diámetros. Las más comunes son las de 1 1/2”, 1 3/8” y 1 9/16”, resistentes a diferentes condiciones de temperatura. Se consideran estándar a aquéllas que trabajan hasta 350 °F (Tipo RDX), y de alta temperatura hasta 470 °F (Tipo PSF). La tablas presentan sus características para diámetro de 1 9/16”. Debido a que las cargas puncher requieren de poca penetración y un diámetro de agujero relativamente grande, es necesario modificar el diseño las cargas tradicionales, en la forma del revestimiento a un diseño parabólico. La figura presenta un diseño típico de una carga amortiguada o puncher. La selección de la carga puncher depende principalmente del espesor de tubería que se pretende perforar y la temperatura del pozo. El espesor de tubería influye en el diámetro de la carga, debido a que los espesores grandes necesitan mayor cantidad de explosivo y, por consiguiente, mayor diámetro de carga; la temperatura determina el tipo de explosivo en la carga.
Carga tipo puncher o amortiguada
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Consideraciones en la selección y operación de cargas puncher. Debido a que las pistolas puncher son similares a las pistolas entubadas para disparos de producción es importante tomar en cuenta las siguientes recomendaciones: a) Usar un dispositivo posicionador para pegar la pistola contra la tubería con el
objetivo de hacer más eficiente la operación de disparo; en caso contrario la tubería podría no ser perforada.
b) Tratar de disparar lo más cercano al cople, debido a que el up–set de la tubería
centra la misma y así se evitan daños a la de revestimiento. Sin embargo, no se debe disparar sobre un cople.
c) Verificar el nivel y densidad de fluido dentro del pozo. En caso de una gran
diferencial de presión se requerirá utilizar equipo de control de presiones. d) Determinar el número de disparos en función del área total del flujo requerido
para la caída de presión que se va a manejar en los disparos. Normalmente cuatro cargas por metro son suficientes; sin embargo, en puntos en donde la carga está cerca del límite se recomienda aumentar la densidad de los disparos.
Tipo de carga Espesor de tubería
(pg) Diámetro promedio
(pg)
Penetración máx. en la tubería exterior
(pg)
Pequeña (Naranja)
0.19 0.37 0.10
0.37 0.19 0.04
Mediana (Blanco)
0.38 0.37 0.07
0.49 0.22 0.04
Grande (Azul)
0.50 0.23 0.05
0.60 0.21 ------
Cargas puncher para temperatura estándar en diámetro de 1 9/16”.
Ejemplo: Se requiere establecer circulación en un pozo cuya sarta de perforación se encuentra atrapada a una profundidad de 3,400 mts., el diámetro de la tubería es de 3 1/2”, grado X, de 13.3 lbs/pie, la temperatura en el pozo es de 200°. Solución: De acuerdo con el diámetro, temperatura del pozo y peso de tubería, se tiene un espesor de 0.368 pg. En función de la temperatura puede emplearse la siguiente Tabla, seleccionando un tipo de carga pequeña con código naranja, cuya
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penetración es de 0.37 pg. Sin embargo, es recomendable manejar un margen de seguridad para asegurar el éxito de la operación. Se recomienda 12.5% del espesor, es decir: Espesor de tubería = 0.368 x 1.125 = 0.414 pg. Por lo que la carga seleccionada tendría que ser una carga mediana con código blanco.
Tipo de carga Espesor de tubería
(pg) Diámetro promedio
(pg)
Penetración máx. en la tubería exterior
(pg)
Pequeña (Verde)
0.15 0.37 0.02
0.34 0.25 -----
Mediana (Café)
0.34 0.34 0.02
0.49 0.18 ------
Grande (Verde)
0.49 0.24 0.03
0.55 0.22 ------
Cargas puncher para alta temperatura hasta 470 °F en diámetro de 1 9/16”.
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CORTADORES DE TUBERÍA. Cuando se dificulta la transmisión de la torsión a la tubería es preferible utilizar un cortador ya que este no requiere que el tubo se encuentre en torsión izquierda. La decisión de utilizar una u otra técnica dependerá de algunas condiciones del pozo como son:
Desviaciones del pozo. Tubería doblada.
En pozos desviados es más fácil transmitir la torsión que la tensión por lo que es preferible intentar la desconexión con cordón explosivo. Cuando la tubería está doblada, la torsión casi no se transmite debido a los puntos de fricción pero la tensión se transmite más fácilmente por lo que es mas adecuado usar un cortador de tubería. El corte de tubería puede efectuarse por medio de un cortador a chorro o un cortador químico. La selección del tipo de cortador se basa principalmente en algunas condiciones de pozo como son:
Presión hidrostática.
Corte limpio.
CORTADOR JET. El cortador jet es básicamente una carga moldeada revestida de forma circular que al detonar produce un corte limitado en la tubería. La forma del tubo en el punto de corte es ligeramente abocinada por lo que puede ser necesario conformar la boca del pez. Existen cortadores para los diferentes tipos de tubería: Cortador para tubería de producción. Cortador para tubería de perforación.
Cortador para tubería de revestimiento.
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CORTADOR QUÍMICO. Un cortador químico corta la tubería en segundos, dejando un corte limpio y sin protuberancias por dentro y fuera del tubo. El principio del cortador es el siguiente: Una carga explosiva expulsa violentamente de la herramienta, en forma radial un líquido muy corrosivo que corta el metal. El cortador químico de la compañía Atlas contiene un iniciador, un propelente sólido, trifluoruro de bromo (BrF3) y un catalizador. Cuando es iniciado por el iniciador, el propelente forza al BrF3 a través del catalizador y una cabeza de corte a alta presión y temperatura. El BrF3 es expelido a través de varios agujeros de la cabeza de corte contra la pared del tubo, donde tiene lugar una reacción vigorosa y la tubería es cortada. La herramienta debe estar inmóvil durante el corte, para lograr esto cuenta con un sistema de anclaje.
Las ventajas del cortador químico son:
1. Corte nítido que facilita la pesca. 2. No daña la tubería circundante aunque esté en contacto con la tubería que
se va a cortar.
Limitaciones:
1. Rango de corte desde DI = 0.742 hasta 5 pulgadas. 2. Mas sensible a la presión hidrostática.
3. En lodos densos se tienden a tapar los agujeros de la cabeza de corte.
4. No funcionan adecuadamente en tubería seca, se recomienda tener al
menos 30 metros de fluido arriba de la herramienta al momento del corte.
Selección del cortador: La decisión de utilizar un cortador de tubería depende, entre otros factores, de la imposibilidad de transmitir la torsión necesario para una operación con cordón detonante, la siguiente decisión sería el tipo de cortador: Jet o químico. Los cortadores de chorro están disponibles para un rango mas amplio de diámetros de tuberías que los cortadores químicos. Por otro lado, el cortador de chorro es menos sensible a la presencia de lodos densos y presión hidrostática. El corte del cortador químico es nítido sin rebordes.
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Recomendaciones para la operación: Cortador Jet: Seleccione el diámetro adecuado de cortador para la tubería que se pretende
cortar. Tenga cuidado en las tuberías combinadas pues es posible que al tener una tubería de menor diámetro interno en la parte superior no sea posible bajar el cortador adecuado. Por ejemplo: Se tiene una tubería de producción de 2 7/8”, 8.7 lbs/pie arriba de tubería de producción de 2 7/8”, 6.5 lbs/pie, los diámetros interiores son 2.259” y 2.441” respectivamente. Se quiere cortar la TP inferior. Esta tiene un drift de 2.347”, pero la de arriba tiene un drift de 2.165”. El cortador debe tener un DE menor al drift de la tubería superior. Se puede usar en este caso un cortador de 2 1/8”.
El cortador deberá estar centrado en la tubería para realizar el corte
eficientemente. La tubería debe estar ligeramente en tensión. Siga todas las normas de seguridad para el manejo de explosivos. Verificar los fluidos dentro y fuera de la tubería a cortar, en caso de que haya
diferencia de densidad o nivel puede ser necesario usar un equipo de control de presión. Si la diferencial al momento de establecer la comunicación es muy grande puede dañar la herramienta o el cable. Si la presión en la tubería es mucho mayor que la del espacio anular, la diferencial puede desprender la herramienta del cable. Si la presión del espacio anular es mucho mayor, la herramienta puede ser lanzada hacia arriba pudiendo originarse dobleces en el cable que dificulten o impidan recuperar la herramienta. Lo ideal, de ser posible, es balancear las presiones.
Cortador químico: o Seleccione el diámetro adecuado de cortador para la tubería que se pretende
cortar. o El cortador deberá estar centrado (anclado) en la tubería para realizar el corte
eficientemente. o La tubería debe estar ligeramente en tensión. o Siga todas las normas de seguridad para el manejo de explosivos. o Verifique la necesidad de usar un equipo de control de presión. o No exceder la velocidad del cable de 90 mts/min. al bajar.
42
o Si al sacar la herramienta se nota fricción, es posible que esto indique que la
herramienta contiene presión, la cual forza las anclas hacia fuera rozando contra la pared del tubo. Cuando la herramienta entre en una sección de diámetro mayor (por ejemplo, los tubos lubricadores del equipo de control de presión), las anclas se abrirán y la presión escapará. Si sucede esto cerca de la superficie, se deber esperar varios minutos para evitar cualquier reacción antes de desarmar la herramienta.
Cortador térmico
Forma del corte efectuado
Herramienta de corte
Térmico
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CORTADOR PARA TUBERÍA DE GRAN ESPESOR
(Colliding Tool / Severing Tool) Las operaciones de pesca se vuelven extremadamente difíciles cuando se tienen que liberar drill collars. El promedio de éxito de desconexión de los drill collars está muy limitado, especialmente en pozos desviados, y tales operaciones terminan usualmente dejando los drill collars en el pozo. El problema puede ser minimizado cortando un drill collar lo mas profundo posible. Desafortunadamente, no es posible esta operación con los cortadores jet convencionales ya que el grosor que debe ser cortado es demasiado grande para el cortador de mayor diámetro posible. Hace varios años se dispuso en la industria petrolera de una nueva técnica que usa la colisión de una onda detonante. Muchas compañías han vendido diferentes herramientas Colliding (colisionante) con promedios de éxito que varían de regulares a pobres. Ahora la compañía Schlumberger EPS-Perforating provee de dos tipos de Colliding: HMX y HNS. Estas herramientas fueron desarrolladas en cooperación con SwETech-AB, una compañía Suiza ligada a Nobel.
Principio de la herramienta... El principio de la herramienta Colliding es el detonar una barra de explosivo simultáneamente desde sus dos extremos. Se generan dos ondas detonantes que viajan a la misma velocidad hacia el centro de la barra de explosivo en donde se encuentran. En el punto de colisión una gran parte de la energía del explosivo es enfocada en el plano perpendicular al eje de la barra. Esta energía rompe el drill collar. El principio es relativamente simple. Hacerlo trabajar es completamente difícil. El mayor problema en cualquier tipo de herramienta colliding es garantizar la iniciación simultánea del explosivo. La onda detonante se propaga a cerca de 8,000 m/seg (26,000 pies/seg) y solo tiene que viajar una distancia máxima de un pie para encontrarse con la otra onda. Aún un ligero retardo en la iniciación de uno de los dos extremos y la barra explosiva será iniciada solo por un extremo. La herramienta se comportaría como una simple bomba que no cortaría el drill collar.
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Grieta
Longitudinal
Abocinado en forma de campana y agrietado
Drill collar de 3 ½”,
abocinado
a 5”
Vista de
frente
Colliding Tool
Severing Tool
