TUBERÍAS FLEXIBLES

TUBERÍAS FLEXIBLES

Integrantes:1. Asfora Justiniano Jean Pierre2. Caballero Banegas Fernando3. Roca Justiniano Diego Beltrán4. Villca Santos Wilson Gustavo5. Parada Vargas Ronald6. Luizaga Poquiviqui Yoselin7. Vazquez Cahuasiri Saul8. Arancibia Torrico Victor Alfonso

INTRODUCCIÓN

• La perforación con tubería flexible emplea una columna continua de tubería flexible y un equipo especializado de perforación con tubería flexible.

• En vez de perforar con diferentes juntas de tubería de perforación tradicional rígida y de gran diámetro, la columna de perforación se compone de una tubería flexible de diámetro más pequeño de 1” a 3.25”.

INTRODUCCIÓN

• A diferencia de la tubería de perforación, la cual debe ser enroscada para formar la columna de perforación y desconectada en grupos de tubos que son estibados en la torre de perforación durante los viajes, esta tubería viene en un carrete que se desenrolla a medida que la perforación progresa, y es re enrollada en su carrete durante los viajes.

• Toda la perforación se realiza por deslizamiento; no hay rotación de la tubería.

DESCRIPCIÓN

• La tubería flexible es una tubería electro- soldada, fabricada con una costura longitudinal única, formada por soldadura de inducción de alta frecuencia, sin adición de metal de relleno.

USOS DE LA TUBERÍA FLEXIBLE

• Las tuberías flexibles se utilizan para intervenir pozos de petróleo y/o gas.

• Se realizan las siguientes operaciones:


• Registro corrido con tubería flexible• Circulación• Tratamientos en un pozo• Acidificación• Descargado de un pozo• Cimentación e inyección forzada• Empaques de grava / consolidación de arena• Pesca• Lavado, limpieza y despejado de la tubería

USOS DE LA TUBERÍA FLEXIBLE• Registro corrido con tubería flexible

La mayor parte del trabajo convencional de líneas de cables eléctricos, dependen de la fuerza de gravedad para arrastrar la herramienta hacia abajo. Cuando se tienen altos ángulos de desviación (mayores a los 65 grados) y en pozos horizontales, la gravedad solamente no puede arrastrar la herramienta a la profundidad deseada. Si la línea de cable y las herramientas se introducen usando tubería convencional, la tubería dejará de deslizarse solamente por su peso en el caso de inclinaciones por encima de los 26 grados. Se usa entonces la tubería flexible para llevar hacia adentro las herramientas eléctricas.

USOS DE LA TUBERÍA FLEXIBLE• Circulación

Una de las grandes ventajas de una unidad de tubería flexible, es su capacidad de mantener la circulación a medida que se corre la tubería dentro del pozo, o se la está extrayendo. Adicionalmente, se pueden correr herramientas de empaque para aislar una zona y luego efectuar operaciones de remediación, para después recuperar el empaque de aislamiento todo en una sola carrera. La tubería flexible puede también usarse en operaciones de matado de pozo. Esto resulta muy útil especialmente cuando se abre un agujero en la cañería de perforación primaria o en la sarta de tubería.


• Tratamientos en un pozoPueden efectuarse tratamientos químicos de la tubería o de la formación mediante la tubería flexible, a menudo sin matar la zona de producción, o minimizando el tiempo de cierre. Los productos químicos de tratamiento, a menudo son inhibidores de corrosión para la tubería, y ácidos para tratamiento en la formación. Frecuentemente se utiliza nitrógeno como portador para efectuar el tratamiento.


• AcidificaciónLas unidades de tubería flexible se usan para acidificar o para efectuar tratamientos con productos químicos en zonas selectivas. Existen muchos tipos diferentes de trabajos con ácidos. Entre éstos, se incluyen tratamientos aireados, nitrificados, atomizados y tratamientos ácidos en forma de espuma.


• Descargado de un pozoEn este proceso, la tubería flexible se corre a la profundidad deseada y se inyecta nitrógeno o espuma liviana a través de la tubería flexible y de regreso a través del espacio anular de la tubería de producción. Esto da por resultado una reducción de la presión hidrostática impuesta a la formación a ser producida, lo cual permitirá que el pozo pueda surgir o empezar a fluir.


• Cementación e inyección forzadaLa cementación localizada, inyección forzada de cemento y muchas otras operaciones, se efectúan hoy en forma rutinaria utilizando operaciones de tubería flexible. Estas operaciones requieren alta presión de las bombas.


• Empaques de grava / consolidación de arenaDebido a su velocidad, eficiencia y economía, muchos empaques de grava y consolidación de arena, se efectúan con unidades de tubería flexible.


• PescaLa más grande ventaja de la pesca con tubería flexible, comparada con las líneas de cables convencionales, es la capacidad de circular continuamente mientras se efectúa la operación de pesca. La capacidad de circulación puede aplicarse para lavar o eliminar los depósitos de arena y desperdicios del cuello de pesca.


• Lavado, limpieza y despejado de tuberíaMuchos pozos presentan problemas por herrumbre, corrosión, arena y parafina. Las unidades de tubería flexible se usan comúnmente debido a su capacidad de bombeo continuo, por el hecho de que no se tengan que hacer conexiones y la rapidez para introducir o extraer las sartas de manera que se pueden lavar puentes de arena, lodo, herrumbre y depósitos de parafina del interior de la tubería de producción.

EQUIPO BÁSICO

• Inyector de la Tubería• Arco guía de la tubería.• Carrete de tubería flexible• Cabina de control.• Unión Giratoria.• Carrete de Enrollado• Lubricador de la Tubería• Unidad de Potencia• Medidor de Profundidad

INYECTOR DE LA TUBERÍA

• El conjunto del inyector está diseñado para efectuar tres funciones básicas:– Proveer el empuje requerido para insertar la tubería

dentro del pozo contra la presión o para vencer la fricción del pozo

– Controlar la velocidad de descenso de la tubería dentro del pozo, bajo varias condiciones del pozo.

– Soportar todo el peso de la tubería y acelerarlo a la velocidad de operación, cuando se está extrayéndolo fuera del pozo.

INYECTOR DE LA TUBERÍA

• En la base del inyector se halla un mecanismo de stripper hidráulicamente operado que se posiciona a lo largo del eje central de la tubería flexible cuando se asegura en el conjunto motor de la cadena. El stripper y el dispositivo de control de presión primario en el arreglo de los preventores de reventones de la unidad de tubo flexible. La presión de trabajo máxima estándar especificada para el conjunto del stripper es de 10000 PSI (689.5 BAR), pero alguno de los nuevos conjuntos de stripper están diseñados para presiones de trabajo hasta de 15000 PSI (1934.25 BAR).

ARCO GUÍA DE LA TUBERÍA

• Es un arco de acero con roles montado sobre la cabeza inyectora, que actúa como un guía a la sarta de tubería flexible. La vida de la tubería flexible en gran medida depende de la alineación del cuello de ganso con respecto a la cabeza inyectora, ya que de no prevenirse, se acarrean residuos de formación en la tubería flexible.

ARCO GUÍA DE LA TUBERÍA

• El conjunto del arco guía, incorpora una serie de rodillos o cojines a lo largo del arco para soportar la tubería y deberá también incluir una serie de rodillos superiores para centrar la tubería flexible a medida que viaja sobre el arco guía. El número, tamaño, material y espaciamiento de los rodillos puede variar significativamente según los diferentes diseños de arcos quía de tubería. El radio del arco guía de tubería se define como el radio de curvatura del eje central de los rodillos inferiores.

CARRETE DE TUBERÍA FLEXIBLE

• Consta de varios elementos y mecanismos, los cuales facilitan el embobinado y operación de la tubería, estos elementos combinados proporciona un método eficiente de tensión a la tubería flexible cuando es enrollada al carrete.


• Se opera por medio de un motor hidráulico que imprime la tracción necesaria a través de un conjunto de cadenas y Catarina (sprokets). Cuenta con un tambor central con diámetros que varían de 48 a 92 pulgadas de acuerdo al diámetro de la tubería a emplear.


• El carrete nos suministra fuerza para introducir y recuperar la tubería dentro del pozo, sin embargo, actualmente algunos diseños cuentan con un carrete dotado con motor para girar sincrónicamente durante el enrollado.

CABINA DE CONTROL

• Contiene todos los controles e instrumentos de cada componente del equipo que interviene para una operación segura y eficiente de la sarta de tubería flexible cuando es introducida al pozo. La ubicación de la cabina depende de la configuración y tipo de unidad de tubería flexible, modela condiciones de diseño de que el cliente establece

CABINA DE CONTROL

• La cabina de control se eleva de su posición original mediante un sistema de gatos neumáticos, para facilitar al operador una visibilidad amplia sobre el funcionamiento confiable, efectivo y seguro de los componentes externos de la tubería flexible.

UNIÓN GIRATORIA

• Permite el bombeo de fluido a la sarta de la tubería flexible, mientras gira el carrete. Se encuentra montada en el eje del carrete y cuenta con un juego de empaques que evitan la fuga de líquidos durante las operaciones.

CARRETE DE ENROLLADO

• Es una guía automática que evita que la tubería se traslape en el carrete durante la introducción (desenrollado) o extracción (enrollado) en pozos, su movimiento está sincronizado con el giro del carrete y se opera desde la cabina de control

LUBRICADOR DE LA TUBERÍA

• Es un dispositivo montado sobre el carrete de la tubería que tiene la función de proporcionar una película de aceite para protección de la misma.

UNIDAD DE POTENCIA

• Consiste de un motor de combustión interna a diésel, que puede ser en un arreglo de ocho o seis cilindros en V o en línea, con una transmisión para acoplar las bombas hidráulicas que suministran la potencia hidráulica requerida mediante mangueras de alta presión para operar los componentes del equipo de la tubería flexible.

UNIDAD DE POTENCIA• Cuenta con válvula de control de presión, filtros,

intercambiador de calor y controles de emergencia para mantener presionados todos los sistemas en caso de que fallara el motor.

• Permite alimentar a un generador de corriente alterna, que suministra la energía a los componentes eléctricos y al sistema de alumbrado.

• Cuenta con un compresor el cual suministra aire para operar los sistemas neumáticos de la unidad (bomba que acciona el stripper, la lubricación de las cadenas de la cabeza inyectora y el sistema de arranque del motor).

MEDIDOR DE PROFUNDIDAD

• Su mecanismo indica la profundidad del extremo de la tubería dentro del pozo. Se encuentra instalado frente a la barra guía del carrete junto con el lubricador de la tubería específicamente para observarlo con facilidad desde la cabina.

VENTAJAS DE LA TUBERÍA FLEXIBLE

• Puede ser bajada y recuperada mientras se están circulando los fluidos en forma continua.

• Habilidad para trabajar con presión de superficie presente. No se necesita matar el pozo.

• El cuerpo de la tubería flexible no necesita que se hagan o deshagan conexiones.


• Se aumenta la seguridad del personal debido a las necesidades reducidas de manipulación de la cañería.

• Tiempo de servicio reducido comparado con los equipos de tubería por tramos.

• Las unidades son altamente móviles y compactas.

• Se necesitan cuadrillas menos numerosas.


• El daño a la formación se minimiza cuando la terminación o reparación se realiza sin matar el pozo.

• La ausencia de conexiones de tubería o uniones, provee mayor holgura en el espacio anular y permite correr tamaños mayores de tubería flexible.


• Los tubulares existentes para terminación se mantienen en el lugar, minimizando los gastos de reemplazo del tubing y sus componentes.

• Habilidad para efectuar operaciones de control continuo de pozo, especialmente con la cañería en movimiento.

DESVENTAJAS DE LA TUBERÍA FLEXIBLE

• Es susceptible a torcerse enroscándose, lo cual causa la fatiga de la tubería, (debilitamiento) y requiere frecuente reemplazo de la cañería.

• La tubería flexible típicamente tendrá un espesor de pared más delgado comparado con la tubería por tramos (con la excepción de la tubería “macaroni” o tubería pequeña). Esto limita la resistencia a la carga de tensión de la tubería.

• Debido a los efectos de la fatiga cíclica por doblado, la resistencia específica a la fluencia del material de la tubería flexible se reducirá; esto afecta adversamente a la resistencia de la tubería contra los reventones y el colapso.

PARÁMETROS OPERACIONALES EN LA CONSOLA DE CONTROL

• La carga puede ser afectada por los siguientes factores:– Peso suspendido de la tubería flexible.– Presión del cabezal del pozo.– Fricción del enjugador de tubería.– Contra-tensión del carrete.– Densidad del fluido o de los fluidos dentro y fuera

de la tubería (flotabilidad).

EQUIPO DE CONTROL DE POZO

• El equipo de control de pozo con tubería flexible está diseñado para permitir la ejecución segura de servicios de mantenimiento del pozo bajo presión.

EQUIPO DE CONTROL DE POZO

• El conjunto mínimo de control de pozo debería incluir los siguientes equipos:– Un componente de control de pozo de enjugador de

tubería o de tipo anular.– Un componente de control de pozo de ariete ciego.– Un componente de control de pozo de ariete de corte.– Una salida de línea de matar con válvula.– Un componente de control de pozo de ariete de cuña.– Un componente de control de pozo de ariete anular.

PROCEDIMIENTOS GENERALES DE ARMADO

• Revise y registre las presiones en cada sarta de tubería de revestimiento y sarta de perforación.

• Cierre todas las válvulas en el árbol.• Inspeccione los anillos y las ranuras en los

preventores de reventones.• Arme los carreteles o espaciadores y los

preventores, colocándolos en el cabezal del pozo.


• Asegure y estabilice la columna de preventores de reventones con un mínimo de 3 cadenas o líneas de cable.

• Pruebe el funcionamiento de la columna.• Revise todas las conexiones y líneas.• Arme el conjunto de herramientas apropiadas

en la tubería flexible.


• Desplace la tubería flexible.• Haga una prueba de presión de la columna, las

conexiones del cabezal de pozo y el múltiple a la presión de prueba planificada.

• Abra el arbolito e ingrese al pozo.

CONCLUSIONES

• La tubería flexible es una tubería electro-soldada, fabricada con una costura longitudinal única, formada por soldadura de inducción de alta frecuencia, sin adición del metal de relleno.

• Ésta clase de tuberías se usan para la intervención, perforación y terminación de pozos y si se utiliza adecuadamente puede servir para prácticamente para cualquier operación de petróleo y/o gas.

• Son más económicas que las tuberías de perforación convencionales.

GRACIAS

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