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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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