capitulo ii (snubbing) 2
TRANSCRIPT
CAPITULO II
MARCO TEÓRICO
En este capitulo se encontraran diversos aspectos que serán las bases
que representaran el soporte inicial de la investigación a través de diversos
conocimientos que permitirán estudiar y entender el problema, así como
también el material de otras investigaciones que guardan relación con esta.
Antecedentes de la Investigación
GAUNA, Yosandra y VASQUEZ, Rosalyn ( UNERMB) 2004 en un
trabajo de investigación titulado RESIDEÑO DE LOS PLANES DE
MANTENIMIENTO DE LA GABARRA DE INYECCION ALTERNA DE
VAPOR C-7089 DE LA EMPRESA PERFORACIONES DELTA C.A. Como
trabajo de grado para optar al titulo de Ingeniero de Mantenimiento Mecánico
en la Universidad Nacional Experimental “Rafael María Baralt”.
El propósito de la investigación es el rediseño de un plan de
mantenimiento de esta embarcación. La investigación fue de tipo descriptivo,
no experimental y de tipo transeccional correlacional. El diseño consistió en
analizar 54 modos de fallas mediante la filosofía AMEF él cálculo de
13
criticidad y la relación costo-beneficio para determinar la rentabilidad de las
tareas de mantenimiento propuestas.
Como resultado se determino un beneficio económico entre 35,6 MMBs
– 89,9 MMBs para el sistema de suministro de gas, 7,2 MMBs – 21,2 MMBs
para el sistema de compresores de aire y por ultimo 5,6 MMBs – 10,6 MMBs
para el sistema de alimentación de agua. En conclusión se tiene que con la
implementación de un plan de mantenimiento a esta unidad se logran
beneficios económicos para la empresa.
Esta investigación tiene relación con la que se está realizando por
cuanto se tiene como objetivo entre las actividades del SNUBBING
produzcan beneficios económicos a la empresa y que estos no se vean
disminuidos por fallas operacionales por la falta de implementación de un
plan de mantenimiento adecuado y también nos permitió sustentar sobre la
metodología del AMEF.
ROJAS, José y ROBERTY, Ramón (UNERMB) 2005 en un trabajo
titulado SISTEMA DE MANTENIMIENTO PARA RETROEXCAVADORAS
BASADO EN EL ANALISIS DE MODO Y EFECTO DE FALLAS (AMEF).
Como trabajo de grado a optar al titulo de Ingeniero de Mantenimiento
Mecánico en la Universidad Nacional Experimental “Rafael María Baralt”.
Su objetivo fundamental diseñar un sistema de mantenimiento para
retroexcavadoras, basada en el análisis de modo y efecto de fallas (AMEF)
pertenecientes a la empresa TALLER LAS PALMAS C.A. La investigación
fue de tipo descriptivo, de campo y aplicada sobre una población de 11
unidades de retroexcavadoras para la recolección de datos se estableció un
registro de maquinas, describiéndose el estado actual y las condiciones
14
además se utilizaron como herramientas el análisis de criticidad el cual sirvió
para seleccionar el sistema mas critico de las maquinas.
Como resultado se obtuvo la clasificación de los elementos de las
unidades en atención a su criticidad y un registro de las fallas más comunes.
En conclusión se tiene que mediante el análisis de criticidad y del AMEF
permiten la visualización de cada uno de los sistemas que conforman las
retroexcavadoras y esto a su vez los modos de fallas con sus consecuencias.
La relación de esta investigación con la que se lleva adelante esta en la
determinación de los elementos críticos en cuanto a su importancia
operacional y del análisis de las fallas de los mismos de puede determinar
las consecuencias más adversas en cuanto a las actividades de las
operaciones.
GOMEZ, Jolimar y W, Jhoncarlo (LUZ) 2005, en un trabajo de
investigación titulado “ANALISIS OPERACIONAL DE LAS UNIDADES
HIDRAULICAS (SNUBBING) EN LA REHABILITACION DE POZOS
PETROLEROS” para optar al titulo de Ingeniero Mecánico en la Universidad
del Zulia.
Su objetivo fundamental es realizar un estudio sobre la rehabilitación de
pozos con unidades hidráulicas para determinar un rendimiento operacional
en la instalación/retiro de sistemas de bombas electrosumergibles (BES). El
estudio se fundamento en una metodología estadística conformada por 28
trabajos de instalación/retiro de sistemas (BES). La muestra estuvo
conformada por 12 pozos petroleros y como resultado se obtuvo que para
obtener una reducción de riesgos, así como el incremento de la participación
activa del personal en la planificación de trabajos más eficientes, se debe
15
tener un correcto conocimiento del funcionamiento de los componentes de la
unidad.
La relación de esta investigación con la que se lleva adelante esta en
determinar el correcto conocimiento del funcionamiento de cada uno de los
componentes que conforman la unidad (SNUBBING).
EMPRESA NAVIERA DE OCCIDENTE C.A (NAOCA)
Reseña Histórica
Fue fundada en 1996 bajo el capital y visión de Reinaldo Morales y
Richard Morales, venezolanos y emprendedores empresarios. Se inicia en el
área de servicios lacustre con la adquisición de dos unidades (lanchas), para
el transporte de personal y equipos, en función del crecimiento de la empresa
se capitaliza con la adquisición de tres barcazas y un Lift-boat, denominado
M / V Toltec para las actividades de servicios a pozos y mantenimientos de
estos.
Principal Línea de Actividad
Naviera de Occidente, C.A. es una empresa dedicada al servicio
lacustre, alquiler de equipos y personal, dirigidos a la industria petrolera, con
la mayor eficiencia y el mejor respaldo por la excelencia de nuestro recurso
humano y normas operacionales.
16
Visión
Hacer de la empresa Naviera de Occidente, C.A. ser reconocida
nacionalmente e internacionalmente por su alta calidad de servicio y
competitividad en las actividades de transporte marítimo, apoyada en la
excelencia de la gente y en la incorporación permanente de tecnología con el
desarrollo del mercado nacional e internacional.
Misión.
Garantizar la ejecución de los servicios requeridos por los clientes,
atendiendo a estrictos criterios de calidad, seguridad, rentabilidad y
competitividad.
Valores
Los valores son creencias en las cuales basamos nuestro
comportamiento personal, profesional y empresarial; orientado nuestras
actividades bajo una filosofía de estándares compartidos por todos. Los
valores que guían el funcionamiento de Naviera de Occidente, C.A.
Es la forma de desarrollar nuestras labores mediante un espíritu
participativo, de colaboración; de respeto y de apertura en la búsqueda de
optamos resultado.
Los valores que guían el funcionamiento de Naviera de Occidente, C.A.
son:
17
La Responsabilidad.
Es el compromiso de la empresa y de cada uno de sus trabajadores,
por el cumplimiento cabal de todas sus obligaciones y por la atención a las
consecuencias que de ellas se deriven.
La Excelencia.
Es la aplicación de altos niveles de experiencia en la búsqueda de la
perfección en la realización del trabajo, por cuanto esta es la base para el
desempeño óptimo de la empresa. Se manifiesta en la realización eficiente
de los trabajos encomendados para el mejoramiento permanente de los
procesos y modalidades de gestión que estimulan la competitividad y el
liderazgo de la empresa.
La Ética.
Es una manera desempeñarse, enmarcada en un conjunto de reglas de
comportamiento y de forma de vida, a través de las cuales las personas
tienden a resaltar la importancia de lo bueno y de lo justo.
Políticas de Calidad.
Naviera de Occidente, C.A. esta comprometida a obtener la satisfacción
de nuestros clientes al prestar nuestros servicios cumpliendo con las
necesidades y exigencias del mercado, manteniendo la competitividad a
través del mejoramiento continuo que integre a todos los trabajadores y
preserve el medio ambiente.
18
Para logra nuestra Política de Calidad, se establecen los siguientes
objetivos:
Proporcionar Servicios para satisfacer las necesidades de nuestros
clientes dentro de un marco de respeto y cordialidad.
Formar a los trabajadores para que desarrollen habilidades y
conocimientos que permitan mejora la calidad de los servicios prestados.
Figura Nº 1. Estructura Organizacional de la Empresa Naviera de Occidente C.A. Fuente: Naviera de Occidente C.A.
BASES TEÓRICAS
MANTENIMIENTO
“Es el conjunto de actividades controladas y evaluadas que a través de
la utilización de recursos tanto físicos, humanos y técnicos permiten mejorar
19
la eficiencia del sistema de producción al menor costo disminuyendo fallas
imprevistas, para obtener una mejora en la confiabilidad de los equipos y
garantizar la seguridad al personal y sus recursos físicos” (Velázquez E.
1992,Pág.1).
Objetivos del Mantenimiento.
“El objetivo básico del mantenimiento, es garantizar la producción
necesaria en el momento oportuno con el mínimo costo integral, obteniendo
el máximo beneficio para la empresa”. Navarro (1997).
Dirigir la división de mantenimiento para obtener costos totales mínimos
de operación.
Mantener las instalaciones y equipos en buenas condiciones
operacionales.
Mantener las operaciones y equipos operando en un porcentaje óptimo
de tiempo. (LUZ, 1995; Pág.4).
Se puede concluir que el principal objetivo del mantenimiento es
mantener y conservar todos los equipos y servicios, reduciendo a su mínima
expresión las fallas imprevistas, incrementando la productividad,
disminuyendo costos, en un ambiente seguro para los operarios,
contribuyendo así al mejoramiento de la eficiencia de la empresa.
Funciones del Mantenimiento.
Las funciones del mantenimiento involucran un trabajo sistemático con
el fin de planificar y a su vez seleccionar los objetivos que determinan las
20
normas, programas y procedimientos que se van a usar para llevar a cabo
los objetivos específicos seleccionados.
Las principales funciones del mantenimiento son:
Planeación, desarrollo y ejecución de las políticas y programas de
mantenimiento para los equipos de la empresa.
Selección, instalación, operación, conservación y modificación de los
servicios de la planta.
Selección y control de lubricantes.
Asesoría en selección y compras de equipos para reposición.
Coordinación de los programas de mantenimiento, limpieza y orden en la
empresa.
Selección de personal idóneo para las labores de mantenimiento.
Manejar el presupuesto asignado para los servicios de mantenimiento.
(Velázquez; Pág. 21).
Tipos de mantenimiento.
El mantenimiento a medida que ha ido evolucionando a través del
tiempo ha dado origen a diversas modalidades de éste, como consecuencias
de las exigencias y expectativas que han ido surgiendo, así como también el
desarrollo de nuevos conocimientos. Entre ellos se tiene los tres tipos
básicos: el correctivo, el preventivo, y el predictivo.
Mantenimiento Correctivo.
“Comprende todas aquellas actividades de mantenimiento programadas
y no programadas de reparación, cambio, ajustes de piezas, partes y
21
componentes que presentan fallas o discrepancias en las fases de
operación, inspección y prueba.” (CIED, 1999). Este tipo de mantenimiento
se limita a hacer reparaciones solo en caso de necesidad, es decir, se
reparan o sustituyen los equipos únicamente cuando fallan.
Mantenimiento Preventivo.
“Consiste en establecer programas de inspecciones periódicas con el
fin de conservar el equipo en condiciones de operación adecuadas,
permitiendo de esta forma determinar las posibles fallas que puede tener un
equipo y prevenir una falla o deterioro mayor en él. Básicamente es la
inspección periódica que se le realiza a un equipo para detectar sus
necesidades antes de que el daño sea grave”. (Velázquez; Pág.24).
Mantenimiento Detectivo.
Es otra variante del mantenimiento preventivo y surge con la
concepción de los nuevos enfoques sobre la preservación de las funciones.
Este mantenimiento se basa en la búsqueda de fallas ocultas para disminuir
el riesgo de fallas múltiples, mediante la verificación periódica de los
dispositivos cuya función es necesaria eventualmente como es el caso de los
equipos de respaldo a los de seguridad. La búsqueda se establece según
el nivel deseado de disponibilidad de la función y fiabilidad del elemento.
(PEQUIVEN, “Mantenimiento Centrado en Confiabilidad”.1998).
Mantenimiento Predictivo.
“Consiste en la inspección periódica del comportamiento de las
máquinas, con el fin de detectar en forma precoz las fallas. La información
suministrada a partir de mediciones y análisis de vibraciones, ruido,
22
temperatura y otros fenómenos dinámicos existentes sirven de base para
planear y programar cambios de piezas con un alto grado de certidumbre y
confiabilidad.” (Nava J.1996).
Costos asociados al mantenimiento
Costo de Mantenimiento
Es la sumatoria en términos monetarios, de los recursos humanos y
materiales, asociados a la gestión de mantenimiento. La ejecución de estos
se transforma en gastos. La clasificación de los costos es de la siguiente
manera:
Por su Origen.
Directos: Constituyen el componente de los costos de producción,
que es cargado directamente al producto (materia prima, mano de
obra directa, servicios comprados y otros).
Indirecto y Distribuidos: Son aquellos costos de producción que se
cargan al producto a través de cuentas o centros de costos de
servicios (servicios de mantenimiento y otros)
Por su Función.
Fijos: Son aquellos costos que se caracterizan por ser independiente
del volumen de producción.
Variables: Son aquellos costos ligados, dependientes del volumen de
producción.
23
Confiabilidad operacional.
La confiabilidad operacional, es la capacidad de una instalación o
sistema el cual esta conformado por procesos, tecnologías y gente, para
cumplir su función dentro de los límites de diseños y bajo un contexto
operacional especifico. Es de suma importancia señalar que en un programa
de optimización de confiabilidad operacional, se requiere del análisis de
cuatro factores que la integran como son: Confiabilidad Humana,
Confiabilidad de los Procesos, Mantenibilidad de los Equipos y Confiabilidad
de los Equipos; en donde la alteración de uno o varios de estos factores
afectara el comportamiento total de una determinada instalación o sistema,
tal como se muestra en la figura Nº 2:
Figura Nº 2. Aspectos que involucra la Confiabilidad. Fuente: Jornadas de
Mantenimiento Clase Mundial, (2004)
24
CONFIABILIDAD DEL PROCESO:
• Operación dentro de las condiciones de diseño.
• Compresión del proceso y los
procedimientos.
CONFIABILIDAD HUMANA:
• Involucramiento.
• Sentirse Dueño.
• Motivación. MANTENIMIENTO DE EQUIPOS:
• Confiabilidad incorporada desde la fase de
diseño.• Reducción del TPPR.
CONFIABILIDAD DE EQUIPOS:
• Estrategia de Mtto.
• Efectividad del Mtto.
• Extensión del
CONFIABILIDADOPERACIONAL
Los aspectos que involucran la confiabilidad operacional persiguen
como fin fundamental establecer planes óptimos de mantenimiento basado
en una perfecta armonía proceso – gente – tecnología, que garantice el nivel
requerido de confiabilidad operacional.
Confiabilidad del proceso (Excelencia en sus procesos medulares):
se parte del principio que el esfuerzo por alcanzar y mantener un nivel de
excelencia debe concentrarse en los procesos medulares de la empresa,
es decir, en su razón de ser.
Confiabilidad de Equipos (Máxima disponibilidad – Producción
requerida – Máxima seguridad): La meta del negocio debe centrarse
en obtener el nivel de disponibilidad que satisfaga y oriente las
actividades hacia los niveles de producción que realmente son requerida
con elevados estándares de seguridad.
Mantenibilidad de Equipos (Calidad y Rentabilidad de los
productos): los productos que se generan deben ser de la mas alta
calidad, con una estrategia orientada a la mayor relación costo –
beneficio que garantice la máxima rentabilidad.
Confiabilidad Humana (Motivación y Satisfacción del Personal): el
personal que labora en la empresa debe estar altamente motivado e
identificado, es decir, sentirse dueño. Asimismo, tanto el personal como
los clientes deben estar satisfechos con el nivel de servicio y/o la gestión
que se les brinda.
Beneficios de la aplicación del mco:
Los beneficios que se pueden obtener con la aplicación del MCO a nivel
corporativo, se pueden mencionar:
Aumento de los ingresos por continuidad en la producción.
25
Reducción del tiempo y optimización de las frecuencias de paradas
programadas y no programadas.
Optimización de la frecuencia de mantenimiento.
Mejora la efectividad del mantenimiento.
Solución definitiva de problemas, al identificar y enfocar los esfuerzos en
su causa – raíz.
Mejora en la calidad de los procesos y servicios.
Aumento de las expectativas de la producción.
Equipo natural de trabajo (ENT).
“Un equipo natural de trabajo, se define como un conjunto de personas
de diferentes funciones de la organización que trabaja juntas en un periodo
de tiempo determinado en un clima de potenciación de energía, para analizar
problemas comunes de los distintos departamentos apuntando al logro de un
objetivo común” (CIED 1999).
Un equipo de trabajo se puede conformar por: Un ingeniero de
procesos (Visión global del proceso, Facilitador (Asesor Metodológico),
Mantenedor (Expertos en reparación y mantenimiento de sistemas y
equipos), Programador (Visión sistemática de la Actividad), Operador
(Expertos en el manejo y operabilidad de sistemas y equipos), Especialistas
(Expertos en áreas especificas).
Análisis de criticidad.
Es un estudio que permite identificar las áreas sobre las cuales se
tendrá una mayor atención del mantenimiento en función del proceso que se
realiza.
26
La información recolectada en este estudio podrá ser utilizada para:
Priorizar ordenes de trabajo bajo operaciones y mantenimiento.
Priorizar proyectos de inversión.
Diseñar políticas de mantenimiento.
Seleccionar una política de manejo de repuesto y materiales.
Dirigir las políticas de mantenimiento hacia las áreas o sistemas más
críticos.
Metodología a seguir para aplicar un análisis de criticidad.
Para realizar un análisis de criticidad se debe tomar en cuenta lo
siguiente:
Definir un alcance y propósito para el análisis.
Establecer criterios de importancia.
Seleccionar un método de evaluación para jerarquizar la selección de
sistemas objeto del análisis.
Los criterios a tomar en cuenta para la elaboración del análisis son
siguientes: Seguridad, Ambiente, Producción, Costos (operacionales y
mantenimiento), Frecuencia de Fallas y Tiempo Promedio para Reparar,
como mínimo.
Parámetros propuestos para definir la criticidad.
Los parámetros empleados para realizar el cálculo de los resultados
del análisis en donde se definirá el nivel de criticidad son los siguientes:
27
Frecuencia de Fallas: representa las veces que falla cualquier
componente del sistema que produzca la pérdida de su función, o sea,
que implica una parada, en un periodo de año.
Nivel de Producción: representa la producción aproximada por día de
instalación y sirve para elaborar el grado de importancia de la instalación
a nivel económico.
Tiempo Promedio para Reparar: es el tiempo promedio por día
empleado para repara la falla, se considera desde el activo pierde su
función hasta que este disponible para cumplir nuevamente su función.
El TPPR, mide la efectividad que se tiene para restituir la unidad o
unidades del sistema en estudio a condiciones óptimas de operabilidad.
Impacto en Producción: representa la producción aproximada
porcentualmente que se deja obtener (por día), debido a las fallas
ocurridas (diferimiento de la producción). Se define como la
consecuencia inmediata de la ocurrencia de la falla, que puede
representar un paro total o parcial de los equipos del sistema estudiado y
al mismo tiempo el paro del proceso productivo de la unidad.
Costo de Reparación: se refiere al costo promedio por fallas requerido
para restituir el equipo a condiciones óptimas de funcionamiento, incluye
la labor, materiales y transporte.
Impacto en la Seguridad Personal: representa la posibilidad de que
sucedan eventos no deseados que ocasionen daños a equipos e
instalaciones y en los cuales alguna persona pueda o no resultar
lesionada.
28
Impacto Ambiental: representa la posibilidad de que sucedan eventos
no deseados que ocasionen daños o equipos e instalaciones
produciendo la violación de cualquier regulación ambiental, además de
ocasionar daños a otras instalaciones.
Para evaluar cada uno de estos parámetros se utiliza una guía de
ponderación, par obtener una puntuación de cada parámetro y luego se
utiliza la ecuación de criticidad que viene dada de la siguiente forma:
Impacto Ambietal)}
A través de los factores antes mencionados, se observa la gran
utilidad del Análisis de Criticidad, de allí su importancia. Este análisis permite
obtener una jerarquización valida de todos los procesos/sistemas lo cual
permitirá:
La utilización optima del recurso humano y económico dirigido hacia
sistemas claves de alto impacto.
Potencializar adiestramientos y desarrollo de habilidades en el
personal, basado en la criticidad de sus procesos y sistemas.
Priorizar la ejecución / detención de oportunidades perdidas, MCC y
Análisis Causa Raíz.
Facilitar / centralizar la implantación de un programa de inspección
basada en riesgos.
MANTENIMIENTO CENTRADO EN LA CONFIABILIDAD (MCC)
La aplicación adecuada de nuevas técnicas de mantenimiento, bajo el
enfoque MCC, permite la forma eficiente, optimizar los procesos de
producción y disminuir al máximo los posibles riesgos sobre la seguridad del
29
CRITICIDAD= Frecuencia * Consecuencia
personal y el ambiente, que traen consigo la falla de los activos en contexto
operacional especifico.
El Mantenimiento centrado en la Confiabilidad es una metodología
utilizada para determinar sistemáticamente, que debe hacerse para asegurar
que los activos físicos continúen haciendo lo requerido por el usuario, en el
contexto operacional presente. CIED (1999). El MCC sirve de guía para
identificar las actividades de mantenimiento con sus respectivas frecuencias
a los activos más importantes de un contexto operacional.
Esto no es una formula matemática y su éxito se apoya principalmente
en el análisis funcional de los activos de un determinado contexto
operacional, realizado por un equipo de trabajo multidisciplinario.
30
El MCC busca, definir estrategias de mantenimiento que:
Mejoren la seguridad.
Mejoren el rendimiento operacional de los activos.
Mejoren la relación costo / riesgo – efectividad de las tareas de
mantenimiento.
Sean aplicables a las características de una falla.
Sean efectivas en mitigar las consecuencias de las fallas, es decir, un
mantenimiento que funcione y sea costo – efectivo.
Sean documentados y auditables.
Sobre la base de esta teoría, se puede extraer que un equipo
multidisciplinario de trabajo se encarga de maximizar la confiabilidad
operacional de un sistema, identificando los requerimientos necesarios de
mantenimiento según la importancia y criticidad de los activos en su actual
contexto operacional, y finalizando con el análisis del posible efecto o
30
consecuencia. De igual manera se puede establecer que la metodología del
MCC, propone un procedimiento que permite identificar las necesidades
reales de mantenimiento de los activos en su contexto operacional, a partir
del análisis de las siguientes preguntas básicas:
1. ¿Cuál es la función del activo?
2. ¿De que manera pueden fallar?
3. ¿Qué origina la falla?
4. ¿Qué pasa cuando falla?
5. ¿Importa si falla?
6. ¿Se puede hacer algo para prevenir la falla?
7. ¿Qué pasa si no podemos prevenir la falla?
Implementación del mantenimiento centrado en la confiabilidad.
Para la puesta en marcha del MCC, es conveniente cumplir con ciertas
pautas, con el fin de poder ir registrando y detectando información. La
creación del expediente, también llamado dossier es un documento que
contiene la información que se va obteniendo del análisis MCC. Es la
declaración acordada sobre la cual pueden desarrollarse los planes óptimos
que harán coincidir las necesidades de los programas tanto de la unidad
como de sus equipos. Debe ser preparado para cada uno de los niveles de
análisis necesarios para realizar el trabajo en determinando proyecto.
Este expediente debe contener:
Planos de inventario.
Diagramas de entrada y salida de alto nivel de la unidad.
Diagrama funcionales de alto nivel de la unidad.
Impacto de la falla total de la unidad.
31
Listas de sistemas para cada elemento del diagrama funcional de alto
nivel.
Medición de la criticidad de los elementos del diagrama funcional de
alto nivel.
Análisis costo – beneficio.
ANÁLISIS DE MODO Y EFECTO DE FALLA (AMEF)
El AMEF junto con el árbol lógico de decisiones constituyen las
herramientas fundamentales que utiliza el MCC para responder las siete
preguntas básicas.
Es una herramientas que permite identificar los efectos o
consecuencias de los modos de falla de cada activo en su contexto
operacional (a partir de esta técnica se obtienen las respuestas a las
siguientes preguntas 1, 2, 3, 4, 5) de los pasos de la aplicación del MCC.
La mejor manera de ejecutar un proceso de AMEF es a través de un
Equipo Natural de Trabajo (ENT), el cual debe ser integrado por personal
familiarizado y conocedor del activo (planta, proceso, sistema, equipo,
componente) objeto de análisis, y por el facilitador, especialista en la
aplicación de la metodología del AMEF, y quien conducirá el análisis para
garantizar que se cumplan con éxito cada una de las etapas.
El AMEF permite identificar sistemáticamente para un sistema y/o
activo, los siguientes activos:
Funciones: deben estar enfocadas a lo que se desee que realicen los
activos. Se dividen en primarias y secundarias. Su descripción esta
32
constituida por un verbo, un objeto y el estándar de desempeño
deseado.
Fallas Funcionales: se presentan cuando una función no se cumple,
cuando incluso se pierde cualquiera de los estándares de desempeño.
Para definir una falla funcional solo se requiere escribir la función en
sentido negativo, es decir, negar la función.
Modos de Fallas: son las razones que dan origen a las fallas
funcionales. Son las condiciones que se presentan, como desgaste,
fractura, perdida de calibración, suciedad, rupturaobstrucción, entre
otras, es decir, lo que hace que el activo no realice la función deseada.
Cada falla funcional puede ser originada por más de un modo de falla.
Cada modo de falla tendrá asociado ciertos efectos, que son
básicamente las consecuencias de que dicha falla ocurra.
Efectos de Falla: son simplemente los eventos o hechos que pueden
observarse si se presenta un modo de falla en particular. La descripción
de un efecto de falla debe cumplir con:
1. Tener información necesaria para determinar consecuencias y
tareas de mantenimiento.
2. Debe describirse como si no estuviera haciéndose algo para
prevenirlos.
3. Debe considerarse que el resto de los dispositivos y procedimientos
operacionales funcionan o se llevan a cabo.
La descripción del efecto debe dar respuesta a las siguientes
interrogantes:
¿Cómo se evidencia la falla?
¿Cómo afecta la seguridad y el medio ambiente?
¿Cómo afecta el proceso?
¿Ocasiona daños físicos a los activos?
33
¿Qué tiempo se requiere para restablecer la función?
¿Cuáles son los costos de penalización y reparación?
La ejecución de toda aplicación AMEF tiene asociado tres etapas, tal
como se muestra en la figura.
El análisis AMEF permite:
Responder las cuatro preguntas básicas iniciales del MCC.
Realiza un análisis de confiabilidad, generando suficientes datos sobre
causas y frecuencias de fallas.
Obtener una profunda visión desde el sistema hasta sus componentes.
Descubrir y documentar problemas de diseño.
El análisis AMEF debe basarse en:
Experiencia de operadores y mantenedores.
Reportes de análisis de fallas y acciones correctivas.
Archivos de trabajos realizados.
Mantenimiento de rutina.
Data de ingeniería
Data de construcción.
SI
34
AUDITORIA(GERENCIA
DE PLANTA)
NO
Figura Nº 3. Etapas para la realización de un AMEF. Fuente: Jornadas de
Mantenimiento Clase Mundial.(2004)
Definición de snubbing.
Según Ordóñez (2004), el término se refiere al proceso de introducir o
retirar artículos tubulares (tubo o tubería enrollada) dentro o fuera de un pozo
bajo presión. Esta definición se refiere tanto a las operaciones de
Rectificación como de Snubbing. Es el movimiento de tubería en contra de la
presión ejercida por el pozo. En otras palabras, la presión de fondo es mayor
que el peso de la tubería en el pozo.
La Unidad Hidráulica debe forzar la tubería al interior del pozo y ser
capaz de mantenerla contra la presión de formación, de lo contrario, la
presión forzaría la salida de la tubería del pozo.
35
ANALISIS(EQUIPO
NATURAL)
PLANIFICACIÓN(GERENCIA DE
PLANTA)
EJECUCION(CUSTODIO DE
PLANTA)
“Snubbing” La presión del cabezal del pozo excede el peso de la tubería.
Rectificación, La presión de la tubería excede la presión
del cabezal del pozo.
Figura Nº 4. Procesos de Snubbing y Rectificación. Fuente: Ordóñez
(2004).
Stripping.
Basados en HWC, el stripping es la técnica de controlar las fuerzas
involucradas en el proceso de inyectar o extraer tubulares dentro o fuera de
un pozo a través de un elemento de caucho con o sin presión de superficie.
Stripper.
El stripper es un dispositivo de elastómero resistente usados para
efectuar un sello en el anular. Según Martínez (2003), este se usa
principalmente para aislar presión del pozo de la atmósfera cuando se
inyecta o se extrae la tubería de un pozo.
36
Rehabilitación de pozos.
Según Madriz (2004), el reacondicionamiento de pozos se refiere a
todos los trabajos efectuados en un pozo, que involucran actividades en la
zona productora después de su completación original.
Rehabilitación sin taladro.
Ordóñez (2004), expone que la rehabilitación sin taladro es el conjunto
de actividades que se ejecutan en pozos de petróleo, agua, gas o inyectores,
para establecer o mejorar su capacidad de producción/inyección y/o
aumentar su potencial sin cambiar su completación original.
Tipos de unidades hidraulicas (snubbing).
Muchas variaciones de unidades Hidráulicas han sido desarrolladas
desde la década de los veinte. Mieles (2003), expone que las tres clases
principales que son usadas comúnmente con la tecnología de hoy son
enumeradas en el orden de su desarrollo:
Unidades de “ayuda con perforador” (Rig assit) o convencionales
(perforador de fuerza motriz.
Unidades Hidráulicas múltiples de cable de cilindro sencillo o múltiple de
carrera larga (longstroke)
Unidades de jack hidráulico carrera corta – “Shortstroke” de cilindro
sencillo o múltiple (unidad hidráulica asistida)
Unidad hidráulica de snubbing convencional.
37
Las Unidades Convencionales de Snubbing, fueron las primeras
desarrollarse y utilizarse, pero se usan muy poco hoy en día, también se
denominan unidades mecánicas, de cable o asistida por aparejo. Según
Mieles (2003), al contrario de las unidades hidráulicas independientes, las
unidades convencionales utilizan la energía, los preventores de reventones y
el apoyo del aparejo de perforación.
Debido a que las Unidades convencionales de Snubbing no están
equipadas con un sistema de tubo guía, la tubería no apoyada podría
deformarse. Para evitarlo, al comienzo del trabajo se utilizan secciones
pequeñas de tubería y se aumenta progresivamente el tamaño.
38
Montaje de cabeza estacionaria
Montaje de cabeza móvil
ContrapesoContrapeso
Sistema de control de cuñas
Cuñas Estacionarias
Bloque de montaje del perforador
Cesta de trabajo
Consola de control evita-reventón Consola de
Perforaciones
Gabillas rotatorias
Cuña móvil
Torre de sondeo
Llave Hidráulica
Cable “Snub” principal
Unidad hidráulica snubbing jack.
La unidad hidráulica de Snubbing, es una unidad autocontenida
montada sobre remolque o sobre patín que se transporta fácilmente en un
flotador, barco de carga o barco de trabajo de 12 metros. Los componentes
modulares, se adaptan fácilmente a las restricciones de espacio y pueden
instalarse con rapidez en cualquier cabezal de pozo en tierra o costa afuera.
Es la Unidad más usada, esto se debe a su capacidad para manejar
una mayor variedad de problemas en pozos a presiones de superficies de
moderadas a altas. Pueden operar con o sin montaje de taladro convencional
o de reacondicionamiento para pozos.
Unidad hidráulica snubbing de carrera larga.
En principio y operación, la Unidad de carrera larga, es similar a la
Unidad de “Snubbing” Tipo Jack. Mieles (2003) expresa que las diferencias
entre los dos sistemas son las habilidades mayores en la velocidad del
movimiento de la tubería y el manejo del ensamblaje de fondo para el
sistema de carrera larga versus las capacidades de mayor levantamiento y
empuje (Snub) de la unidad tipo Jack.
Este tipo de unidades pueden ser clasificados según su uso en Marina
y Terrestre, representadas en las Figuras 6 y 7 respectivamente.
39
Figura Nº 5. Unidad Hidráulica Snubbing Convencional. Fuente: Mieles, D (2003).
Figura Nº 6. Unidad Hidráulica Snubbing de Carrera Larga Marina.
Fuente: Mieles, D (2003)
40
Calza
Montaje del Mástil
Cilindro Levanta-mástil
Contrapeso
Cesta de manguera
Caja de
herramientas
Fuente de
energía
Vasija Koening
Poste grúa
Cilindro levantador
Tanque de combustible
Cesta de trabajo
Aguja aseguradora de mástil
Figura Nº 7. Unidad Hidráulica Snubbing de Carrera Larga Terrestre.
Fuente: Mieles, D (2003)
Unidad hidráulica snubbing de carrera corta/gato hidráulico.
El tipo predominante de unidades de inserción es la de Gato Hidráulico
o de Carrera Corta, la misma que fue desarrollada en la parte final de la
década de 1950 tiene una carrera de 8-14 pies (244-427m), un excelente
sistema de guías de tuberías y puede manejar presiones hasta 20000 psi
(1379 bar), las unidades de gato pueden desarrollar hasta 600000 PSI
(272158 kg/m2 ) de fuerzas de elevación y 300000 PSI (136077 kg/m2) de
41
Trailer
Estabilizador
Subestructura
Cesta de trabajo
Contra-peso
Cesta de manguera
Caja de herramientas
Tanque de aceite
Fuente de energía
Tanque de combustible
Vasija Koening
Montaje de mástil
Cilindró telescópico
Cilindro levanta-mástil
Válvula de control del trailer
Poste grúa
Cilindro levantador
Aguja aseguradora de mástil
Soporte de tope
fuerza de inserción, pudiendo manejar tuberías de revestimiento de hasta 13
5/8 de pulgada (34608 mm).
Puede manejar diámetros de tuberías hasta 5 ½ de” (139.7 mm) y tiene
una capacidad máxima de tracción de 170000 PSI (77112 kg/m2) y una
fuerza de inserción de 94000 PSI (42638 kg/m2). La máxima longitud de la
carrera es de 10 pies (3.05 m), y puede desarrollar velocidades de
funcionamiento de 138 pies/min (42.06 m/min) hacia arriba y de 110 ft/min
(33.53 m/min) hacia abajo. (La máxima longitud de la carrera y las
velocidades de funcionamiento, dependen de la configuración y el alcance).
Clasificación de las unidades hidráulicas snubbing.
HWC, expone que las unidades hidráulicas se clasifican de acuerdo a
su máxima capacidad de tracción y está diseñado para operaciones de
Snubbing específicas. Los tipos de Unidades de acuerdo a su capacidad de
tracción (en miles de libras; K = 1000) son las siguientes:
Tabla Nº 1
Unidad Snubbing de 150K
150K libras de capacidad de tracción.
42
UNIDAD 150 K POTENCIA EN HP 235 MÁXIMA CAPACIDAD DE TENSIÓN LBS 150.000 MÁXIMA CAPACIDAD SNUB LBS 60.000 MÁXIMO TORQUE DE ROTARIA LBS-PIE 1.500 / 3.000 STROKE 10 PIES BORE (DIÁMETRO INTERNO) 8-1/2” VELOCIDAD BAJA 9 SEG / CICLO VELOCIDAD ALTA 4,5 SEG / CICLO POWER PACK (MOTOR Y SKID HIDRÁULICO): 5’ ANCHO X 8’ LONG X 7’ 6” ALTURA, 8.000 LBS-PESO GATO: 3’ 2”ANCHO X 14’ LONG X 3’ 6” ALTURA, 7.900 LBS-PESO CESTA DE TRABAJO: 8’ ANCHO X 9’ LONG X 4’ 9” ALTURA, 3.000 LBS-PESO GIN POLE: 1’ 2” ANCHO X 26’ LONG X 1’ 2” ALTURA 650 LBS-PESO CESTA DE MANGUERA: 6’ ANCHO X 6’ LONG X 2’3”ALTURA 4.000 LBS-PESO TANQUE DE GAS OIL: 4’ ANCHO X 8’ LONG X 6’ ALTURA 5.200 LBS-PESO CESTA DE TUBERÍA 1-1/4”: 1’8” ANCHO X 2’6” LONG X1’ 6” ALTURA 225 LBS-PESO ENSAMBLAJE DE CUÑAS 150K 225 LBS C/U TRAILER DE HERRAMIENTAS: 3’ 9” ANCHO X 8’ LONG 3’ 8” ALTURA 5.000 LBS-PESO
Fuente: HWC. (2003)
Tabla Nº 2
Unidad Snubbing de 300K.
225K libras de capacidad de tracción.
300k libras de capacidad de tracción.
Fuente: HWC, (2003)
Tabla Nº 3
Unidad Snubbing 340K
340K libras de capacidad de tracción.
43
Peso (Lbs)
8900 (Mojado)
12000
4300
400 lbs s/mang.-4000 lbs c/mang.
1500 lbs (seco) 5200 lbs (Mojado)
900 c/u
1325 c/u
6500
4800
UNIDAD DE REACONDICIONAMIENTO HIDRÁULICO 340K TIPO JACK
Caballos de Fuerza..…..…………….…………………..……….…….318/634 hp
Capacidad Maxima de Levantamiento…………………...………….340.000 lbs
Capacidad Maxima de empuje "Snub"……..…………...…………...180.000 lbs
Maximo Torque de la Rotaria……….…………….………..……….5500 pies.lbs
Carrera ……………….………………………………………………..…...10 pies
Taladro…………………...……………………………………………....11 1/16 plg
Velocidad Minima……….……...…………….………………………..10seg/ciclo
Velocidad Maxima…………………………………………………….5,5 seg/ciclo
Componentes: Dimensión (ancho x largo x alto)
Fuente de Energía (Motor y Calza Hidráulica) 64" x 118" x 92"
Cesta de Manguera 6' x 6' x 27"
14" x 26' x 18"
Gato Hidráulico 51" x 15' 3" x 50"
Cesta de trabajo 8' x 10' 2" x 47"
Ventana de trabajo de 10 " 48"cuadradas x 9' x 11 1/16 ID taladro
Ensamblaje de Cuñas 29" x 41" x 28"
1600
Ventana de trabajo de 13 5/8" 48"cuadradas x 9' x 13 5/8 ID taladro
Tanque de Combustible 4' x 8' x 5'
Herramientas para levantar Tubería 29" x 41" x 28"
Poste Grúa (Gin pole)
UNIDAD 300 K POTENCIA EN HP 380 MÁXIMA CAPACIDAD DE TENSIÓN LBS 300.000 MÁXIMA CAPACIDAD SNUB LBS 150.000 MÁXIMO TORQUE DE ROTARIA LBS-PIE 8.000 STROKE 10 PIES BORE (DIÁMETRO INTERNO) (13” EN VENTANA) 11” VELOCIDAD BAJA 17 SEG / CICLO VELOCIDAD ALTA SEG / CICLO POWER PACK (MOTOR Y SKID HIDRÁULICO): GATO: CESTA DE TRABAJO: GIN POLE: CESTA DE MANGUERA: 6’ ANCHO X 6’ LONG X 2’3”ALTURA 4.000 LBS-PESO TANQUE DE GAS OIL: CESTA DE TUBERÍA 1-1/4”: 1’8” ANCHO X 2’6” LONG X 1’ 6” ALTURA 225 LBS-PESO ENSAMBLAJE DE CUÑAS 300 K 225 LBS C/U TRAILER DE HERRAMIENTAS: 3’ 9” ANCHO X 8’ LONG X 3’ 8” ALTURA 5.000 LBS-PESO
Fuente: HWC, (2003)
Tabla Nº 4
Unidad Snubbing de 460K
460K libras de capacidad de tracción.
Fuente: HWC, (2003)
Tabla Nº 5
Unidad Snubbing 600K.
600K libras de capacidad de tracción.
44
UNIDAD 460 K POTENCIA EN HP 550 MÁXIMA CAPACIDAD DE TENSIÓN LBS 460.000 MÁXIMA CAPACIDAD SNUB LBS 180.000 MÁXIMO TORQUE DE ROTARIA LBS-PIE 5.500 / 18.000 STROKE 10 PIES BORE (DIÁMETRO INTERNO) 11-1/16” VELOCIDAD BAJA 10 SEG / CICLO VELOCIDAD ALTA 5.5 SEG / CICLO POWER PACK (MOTOR Y SKID HIDRÁULICO) 2 EA: 5’ 4” ANCHO X 8’ LONG X 7’ 8” ALTURA, 8.000 LBS-PESO GATO: 7’ ANCHO X 15’4” LONG X 6’ ALTURA, 17.000 LBS-PESO CESTA DE TRABAJO: 8’ ANCHO X 13’ LONG X 6’ 8” ALTURA, 7.500 LBS-PESO GIN POLE: 5’ 10” ANCHO X 40’ LONG X 1’ 10” ALTURA 4.480 LBS-PESO CESTA DE MANGUERA: 6’ ANCHO X 6’ LONG X 2’3”ALTURA 4.000 LBS-PESO TANQUE DE GAS OIL: 4’ ANCHO X 8’ LONG X 6’ ALTURA 5.200 LBS-PESO VENTANA DE TRABAJO: 4 PIE2 X 9’ LONG X 11-1/16” BORE 11.200 LBS-PESO CESTA DE TUBERÍA 1-1/4”: 1’8” ANCHO X 2’6” LONG X 1’ 6” ALTURA 225 LBS-PESO ENSAMBLAJE DE CUÑAS 600 K 1.525 LBS C/U TRAILER DE HERRAMIENTAS: 3’ 9” ANCHO X 8’ LONG X 3’ 8” ALTURA 8.000 LBS-PESO
UNIDAD 600 K POTENCIA EN HP 550 MÁXIMA CAPACIDAD DE TENSIÓN LBS 750.000 MÁXIMA CAPACIDAD SNUB LBS 350.000 MÁXIMO TORQUE DE ROTARIA LBS-PIE 9.000 STROKE 8 PIES BORE (DIÁMETRO INTERNO) 13-5/8” VELOCIDAD BAJA 13 SEG / CICLO VELOCIDAD ALTA 6.5 SEG / CICLO POWER PACK (MOTOR Y SKID HIDRÁULICO): 6’ 4” ANCHO X 22’ 5” LONG X 6’ ALTURA, 27.000 LBS-PESO GATO: 6’ 9” ANCHO X 19’ LONG X 4’ 2” ALTURA 26.400 LBS-PESO CESTA DE TRABAJO: 8’ 11” ANCHO X 13’ 7” LONG X 4’ 2” ALTURA, 5.000 LBS-PESO GIN POLE: 2’ 20” ANCHO X 40” LONG X 1’ 10” ALTURA 10.000 LBS-PESO CESTA DE MANGUERA: 6’ ANCHO X 6’ LONG X 2’3”ALTURA 4.000 LBS-PESO TANQUE DE GAS OIL: 4’ ANCHO X 8’ LONG X 6’ ALTURA 5.200 LBS-PESO VENTANA DE TRABAJO: 4 PIE2 X 9’ LONG X 13-5/8” BORE 9.500 LBS-PESO CESTA DE TUBERÍA 1-1/4”: 1’8” ANCHO X 2’6” LONG X 1’ 6” ALTURA 225 LBS-PESO ENSAMBLAJE DE CUÑAS 600 K 1.525 LBS C/U TRAILER DE HERRAMIENTAS: 3’ 9” ANCHO X 8’ LONG X 3’ 8” ALTURA 8.000 LBS-PESO
Fuente: HWC, (2003)
Partes de las unidades de inyección hidráulica.
Las unidades de inserción hidráulica comparten equipos en común.
Estas unidades de inserción, pueden estar auto-contenida, o montadas en
patines. Los componentes son modulares para lograr facilidad de transporte
y armado. Las unidades hidráulicas de inserción, están compuestas por:
Conjunto de gato hidráulico: Es una serie de uno o más cilindros
hidráulicos, que viajan en dirección hacia arriba y hacia abajo, para mover
la tubería dentro o fuera del pozo. Para lograr mayor fuerza de elevación
o de inserción se usan más cilindros hidráulicos. Cuando se requieren
más cilindros hidráulicos, la velocidad de la unidad disminuye.
Tubo-Guía: La función de un tubo-guía es la de evitar el pandeo o
alabeado de la cañería. Se colocan en el interior del gato y se conecta
debajo de las cuñas viajeras. El tubo-guía viaja hacia arriba y hacia abajo
junto con el conjunto viajero para evitar el movimiento lateral de la
cañería.
Usualmente se tienen varios tamaños de tubos guías disponibles en la
unidad. La selección de la guía adecuada para la tubería, se logra
simplemente usando las más pequeñas que permitan las roscas de unión
de herramientas de las tuberías para pasar a través de la misma. Los
tubos guías mayores a los necesarios, podrían permitir que la cañería se
enrosque o se pandee. El tubo-guía debe usarse en todo tiempo cuando
están teniendo lugar las operaciones de inserción.
45
Ventana: Las ventanas están situadas en la base del gato, debajo de las
cuñas estacionarias y encima del stripper. Su propósito es de proveer un
exceso al cambio o instalación de herramientas que tengan un diámetro
exterior demasiado grande para el tubo-guía. Las líneas de maniobras,
las llaves de cadena, llaves hidráulicas y otros equipamientos, son de uso
común para enroscar y desconectar equipamientos en el área de la
ventana. Puesto que esta es generalmente un área reducida, es esencial
realizar una planificación apropiada antes de iniciar el trabajo.
Guía de ventana: la guía de ventana tiene una función idéntica a la del
tubo guía. Evita el pandeo sobre el eje principal de la sarta en la ventana.
La guía de ventana debe instalarse y estar asegurada en todo tiempo.
Cuñas Viajeras: Las cuñas viajeras o insertadores (snubbers) están
ubicadas en el conjunto viajero y se mueve junto con el mismo. Están
cuñas sujetan las cañería y transmiten fuerzas para levantar las cañería
fuerza del pozo, o para forzarla hacia abajo. Pueden usarse dos o más
juegos de cuñas para levantar y para insertar. Usando dos o más juegos
de cuñas viajeras, se gana una ventaja de tiempo al no tener que invertir
un solo juego cuando se llega al punto de equilibrio.
Sin embargo, si se sujetan los dos simultáneamente podría hacerse difícil
desengancharlos de la cañería.
Cuñas Estacionarias: las cuñas estacionarias están sujetas a la base
del gato. Con ellas se sujetan la cañería cuando las cuñas viajeras no
están enganchadas. La unidad típica tiene dos juegos opuestos de cuñas
estacionarias, uno para inserción (para prevenir que la tubería viaje hacia
arriba en la posición de cañerías livianas), y una en la posición de cañería
pesada (para evitar que la cañería viaje hacia abajo). Si las presiones del
pozo son altas y se requiere una gran fuerza de inserción, el segundo
46
juego debe estar en la posición de cañería liviana y usarse como un
respaldo al juego primario de cuñas estacionarias.
Mesa Rotatoria: La mesa rotatoria esta conectada al conjunto viajero. Le
da a la unidad de inserción la capacidad de efectuar tareas de perforación
y de fresado. Su fuerza motriz es hidráulica, así como su regulado. La
velocidad de rotación en RPM, debería de controlarse por el volumen de
fluido (en contraposición con presión hidráulica).
Llave Hidráulica: Se usan llaves con fuerza motriz hidráulica para
enroscar o desconectar conexiones en cañerías de diámetros mayores.
Están instaladas en la canasta.
Canasta de Trabajo: La canasta de trabajo o canasta viajera es la
plataforma de trabajo de la unidad de inserción. Esta ubicada encima de
los gatos hidráulicos. En toda canasta de trabajo, debe tenerse como
equipo de norma una válvula de seguridad de apertura plena.
Contrapesos: Los contrapesos acoplados con un poste-grua telescópico
se controlan desde la canasta de trabajo. Su principal función es la de
elevar o bajar la cañería a la canasta de trabajo, o hasta donde los
ayudantes a nivel del suelo.
Tablero de Control: Los controles para el gato, las cuñas estacionarias y
viajeras, el contrapeso y el preventor de reventones (BOP), están
ubicados en la canasta de trabajo. Típicamente, los controles están
divididos en tableros, uno para el operador de la unidad y uno para su
ayudante. El operador controla las operaciones de las cuñas y de la
dirección del gato. Este tablero esta equipado con un indicador de peso
que muestra la carga de inserción o de elevación que soporta el gato. En
47
algunas unidades, la presión hidráulica pueden regularse desde estos
tableros. Los cambios de la presión hidráulica deben ser reportados al
supervisor de la unidad.
Unidad de Potencia y Accesorios: La unidad de potencia consiste en
bombas hidráulicas y una fuente de poder, normalmente un motor diesel
provee la presión hidráulica para la operación del gato, lo preventores de
reventones, la mesa rotatoria el contrapeso y las llaves hidráulicas.
La unidad de potencia esta provista de manómetros que muestran la
presión hidráulica de los diferentes circuitos, tales como los del gato y los
preventores de reventones.
Mangueras Hidráulicas: las mangueras hidráulicas contienen y
transportan fluido hidráulico a presión. Una vez que están armadas, estas
mangueras deben someterse a prueba con la máxima presión, tanto en la
posición de extendida como en la de retraídas de la unidad. Esta hará que
toda la línea y accesorios de la unidad de gatos, reciban la máxima
presión hidráulica.
Sistema de Circulación: las bombas, la manguera Kelly y el cabezal
giratorio conforman la mayor parte de los componentes del sistema de
circulación. Las bombas son generalmente de alta presión y bajo
volumen. Deben tener la capacidad y la posibilidad de manejar las
presiones máximas de circulación o de superficie que se anticipen para el
trabajo. La manguera Kelly es la conexión entre la bomba y el cabezal
giratorio de circulación. (Pueden también usarse líneas Chicksan). Si se
usa nitrógeno la manguera Kelly debe estar calibrada para servicio con
nitrógeno.
El cabezal giratorio esta enroscado en la tubería sirve como el punto de
conexión para la manguera Kelly o Chicksan. Debería usarse una válvula
de apertura completa entre la manguera Kelly y el cabezal giratorio de
48
circulación. De esta manera el cabezal giratorio y la manguera Kelly
pueden cambiarse si fuera necesario.
Columna de Preventores de Reventones: La columna de preventores
de reventones para Snubbing puede armarse sobre muchas cosas, como
por ejemplo encima de una columna de preventores de reventones
existente en un cabezal de pozo, en un árbol de producción, la tubería de
revestimiento o la cañería. El diámetro de la columna como regla no es
mayor al requerido para efectuarla tarea. Entre los componentes que
integran la columna se incluyen: Arietes, Circuitos de igualación de
Presiones, Líneas de Venteos, Carretes espaciadores, Carretes de
Salidas, Líneas de Estrangulación y de ahogo.
Aplicaciones de las operaciones petroleras con unidades hidráulicas.
Según Martínez (2003), las unidades hidráulicas pueden realizar
operaciones de reacondicionamiento a pozos, tales como:
Limpieza de arenas o tapones de lutita en tubería o tubos de fondo con
N2, espumas o fluidos.
Lavado de material de fractura.
Acidificación y lavado.
Colocación de tubería de perforación en el fondo cuando un pozo
presenta un “Amago de reventón”.
Perforación de cemento, tapones intermedios y tapones de arena.
Inyección de cemento o retaponamiento.
Control de presión y control del pozo.
Abandono de pozos costa afuera.
Inyección de inhibidores de corrosión.
Pesca o fresado en tubería de producción o tubería de revestimiento.
49
Extracción de tapones de cemento y tapones puente por taladro.
Colocación o remoción de tapones intermedios recuperables y
empacadura bajo presión para tratamiento selectivo.
Circulación de los lodos pesados o fluidos.
Retiro de sarta.
Introducción de herramientas de registro y perforación.
Reposición del peso en las empacaduras.
Transporte de sustancias corrosivas a la formación sin tener que someter
a los tubulares de la producción a sustancias corrosivas.
Reacondicionamientos con altas presiones adaptándose a la situación del
pozo.
Empaque con grava, convencional y bajo presión.
Aislamiento y tratamiento de zonas.
Cementación.
Limpieza de asfáltenos, parafina, escama, entre otros.
Fracturas y frac packs.
Completaciones de pozos, mono, dual y triple.
Estimulación o desplazamiento con N2.
Servicios de instalación de gas lift o bombeo mecánico.
Extracción e inserción de líneas de control.
Recuperación de tubería de revestimiento.
Sacar/meter tuberías de producción.
Conexión, abandono y re-entrada al pozo.
Bajar o sacar bombas electro sumergible.
Fresar sobre obstrucciones dentro del hoyo del pozo.
Trabajos de pesca bajo cualquier condición del pozo.
Beneficios/desventajas del uso de unidades hidráulicas.
50
Las unidades hidráulicas, comúnmente llamadas “Snubbing” ofrecen
suficientes beneficios cuando la productividad del pozo es lo más importante;
ya que son más eficientes que otros sistemas de reacondicionamiento en
muchas formas.
Según Madriz y Mieles, estos beneficios, se mencionan a continuación:
Se evita matar el pozo: Ya que posee la habilidad de llevar a cabo
muchas tareas rutinarias de servicio a pozos activos, en esta forma se
reduce o elimina la utilización de fluidos de control, así como costos del
equipo de bombeo.
Se minimiza el daño a la formación del pozo: Reacondicionamientos a
presión evitan el riesgo de daño a la formación, ya que como no se
necesitan fluidos para controlar el pozo, se minimizan la incompatibilidad
química de fluidos hidrostáticos a formaciones productoras que pueden
ocasionar filtraciones y además resultados de registros inexactos para
evaluaciones de pozos.
Eficiencias en tiempo y economía: En algunas situaciones, una unidad
hidráulica puede ser movilizada, llevar a cabo tareas de
reacondicionamiento en un pozo, y puede ser desmovilizada antes de que
un montaje de reacondicionamiento convencional esté ni siquiera,
completamente habilitado.
Tubulares convencionales con habilidad de rotación: Muchos problemas
en el servicio de pozos son solucionados al utilizar sistemas de tubería
enrollada (Coiled Tubing), pero cuando se necesita la utilización de un
martillo de mayor diámetro el uso de las unidades hidráulicas produce la
ventaja de llevar a cabo tareas con tuberías de trabajo con diámetros
51
mayores, que varían desde una pulgada hasta cinco pulgadas (tuberías
de perforación) y que son comúnmente usados para trabajar en pozos
horizontales, empaque de fresado, extraída de válvulas de seguridad
atoradas, colocación de empaque, etc.
Equipo fácilmente transportado: Las ventajas de reducción de tamaño,
peso, y capacidad de mejor empaque, reducen los costos de transporte.
La mayor parte de los tornos de sondeo convencionales, tales como
trenes de drenaje para arrastrar por cable y bidón y varios cojinetes de
eje, mecanismos, enlaces, correas, cadenas, aparejo de poleas, son
eliminados. Los problemas de mantenimiento y lubricación relacionados
también son evitados.
Control de precisión hidráulico: Una de las principales características de
seguridad de un sistema hidráulico es el control preciso de la fuerza
debido a la incompresibilidad del líquido (Fluido hidráulico). Las
principales ventajas son:
Manipulación precisa de herramienta : Los sistemas Hidráulicos son
rápidos y precisos en el tiempo en que responden. Cualquier flujo en
el cambio de presión a través de manipulación de válvulas de control
hidráulicas producen una reacción casi instantánea en cualquier parte
del sistema.
Protección de sobrecarga : Una característica de seguridad importante
en la hidráulica, es que las válvulas de escape de presión protegen
contra daños por sobrecarga. Esta protección, se logra al enviar la
entrega de la bomba al modo de desviación cuando las cargas
exceden la regulación de las válvulas. Las regulaciones de estas
válvulas están de acuerdo con las capacidades de las herramientas
dentro del pozo u otros componentes, o simplemente las limitaciones
52
de seguridad del trabajo de los tubulares usados. Esta característica
de seguridad evita la posibilidad de “Error humano” en exceder las
limitaciones de los tubulares.
Las posibilidades de exceder la fuerza tensil estimada de los
tubulares, el sobre apretar de las uniones dobles, o el serpenteo de la
tubería de trabajo son reducidas a un mínimo debido a que la presión
hidráulica máxima es colocada con un factor de seguridad incluido
que limita la fuerza suministrada por el sistema a una cantidad
menor que la necesaria para generar daño a los tubulares de la
tubería de trabajo.
Consideraciones sobre el Personal: El número de personas de operación
es reducido, ya que los controles son diseñados ergonómicamente en las
unidades; por lo tanto; esto reduce el número de personas necesarias
para dirigir una operación de Reacondicionamiento. Es importante
resaltar que una cuadrilla de “Snubbing” hace el mismo trabajo
eficientemente que el asignado a una cuadrilla de trabajadores y
perforadores en una unidad de Reacondicionamiento convencional.
Maneja presiones superficiales hasta 20.000 psi y pesada carga de
ganchos hasta 600.000 PSI, Permitiendo manejar trabajos que no pueden
manejarse con equipos convencionales en forma tan eficiente y segura
cuando se trabaja bajo presión.
La variación de la altura del equipo es posible, permitiendo el uso de otros
BOP para incrementar el control del pozo y un área de Lubricación
extendida del BHA.
Las desventajas que presenta la Unidad hidráulica son:
53
Relativamente lenta.
Se instala sobre el cabezal del pozo o el conjunto preventor de
reventones.
El área de trabajo está elevada y sobre el cabezal del pozo y el conjunto
preventor de reventones.
La fuerza de empuje principal se aplica sobre el cabezal del pozo.
DEFINICIÓN DE TÉRMINOS BÁSICOS
Actividad
Es el esfuerzo de trabajo en el que se involucra el tiempo, el material. y
esfuerzo humano para determinar alguna tarea especifica. (CIED, 1999. P. 2-
24).
Activo
El MCC define activo, como la planta, el sistema, el equipo o la parte,
que cumple una función o varias funciones en un contexto operacional.
(CIED, 1999, P.2-42).
AMEF
Análisis de Modo y Efecto de Falla. (CIED, 1999. P. 2-42).
Área de Sección Transversa
Es una sección del área de la superficie de un tubular. (HWC, 1993, P.
9).
BOP
Siglas de (blowout prevente), o sea evita reventón. (HWC, 1993, P. 9).
54
Componente
Elemento físico que integra un sistema. (Diccionario Enciclopédico
Hispánica 2000. P. 235).
Confiabilidad
Se define como la probabilidad de que un elemento del equipo o
sistema opere sin falla por un determinado periodo de tiempo bajo unas
condiciones de operación establecidas. (CIED, 1999. P.1-21).
Disponibilidad
Es la probabilidad de que un equipo (sistema, sub-sistema,
componente, entre otros) se encuentre en condiciones de cumplir su misión
en un instante cualquiera. (CIED, 1999. P. 1-21).
Eficiencia
Tiempo provisto de realizar un determinado trabajo. Es un consciente
de lo que entra y sale. (Ángel Díaz Matalobos. 1992. P. 40).
Equipo
Es aquel considerado como principal y critico en las operaciones de la
empresa, y cuya programación del mantenimiento se realiza por horas de
operación. Su influencia es directa en la producción. (Ángel Díaz Matalobos.
1992. P. 40).
Facilitador
Es el líder del equipo natural de trabajo. Su finalidad es organizar todos
los aspectos relacionados con el análisis, saber responder las preguntas que
el grupo no puede resolver y prepara el informe final sobre las
55
recomendaciones de mantenimiento a tomar a su aprobación por parte de la
gerencia. (CIED, 1999, P. 1-21).
Falla
Evento inherente al equipo, que impide que este cumpla con su función.
(CIED, 1999, P. 2-44).
Función
Es el propósito o misión de un activo en un contexto operacional
especifico (cada activo puede tener mas de una función en el contexto
operacional). (CIED, 1999, P. 2-42).
Inspección
Es la acción de observar y examinar el estado físico y el buen
funcionamiento del equipo y sus componentes. (CIED, 1999, P. 1-32).
Jerarquización
Inclusión de una rutina o bloque de datos en el interior de una rutina o
bloque de datos mayor. (Enclopedia Salvat, P, 456).
Mantenibilidad
Es la probabilidad de que un equipo pueda ser reparado en un
determinado tiempo, cuando el mantenimiento es ejecutado de acuerdo a
procedimientos preestablecidos. (CIED, 1999, P. 2-46).
MCO
Mantenimiento de Confiabilidad Operacional. (CIED, 1999, P. 2-42).
Operador
Es la persona física que tiene conocimientos y autorización para
manejar y operar directamente el equipo. (www.construaprende.com , 2004).
56
Optimización
Es la búsqueda de la mejor forma para realizar una tarea. (CEPET, 1993,
P. 30).
Políticas
Son normas que limitan las acciones generales y que puedan ser
escritas o simplemente sobreentendidas. (Ángel Díaz Matalobos. 1992. P.
48).
Sistema
Conjunto de elementos relacionados interrelacionados, entre los que
existe cierta unidad de propósito. (CEPET. 1993, P. 22).
SISTEMA DE VARIABLES
Según Bavaresco, A (1997) las variables representan las diferentes
condiciones, cualidades características o modalidades que asumen los
objetivos en estudio desde el inicio de la investigación. Vinculando el
concepto, la variable objeto de estudio esta referida a Plan de
Mantenimiento.
Definición Conceptual
“Una definición conceptual define el termino o variable con otros
términos”. (Sampieri, 1997).
Plan de mantenimiento
57
Definición Conceptual
Es un conjunto de actividades orientadas a que los activos cumplan la
función para los cuales fueron requeridos. Todo plan debe incluir tanto
recursos humanos como materiales necesarios para la ejecución de las
actividades. (Huerta R, 2002).
Definición Operacional
El plan de mantenimiento para la Unidad Hidráulica para la
Rehabilitación de Pozos Petroleros, permitirá tener un registro/formato que
presenten los posibles modos de falla que se puedan presentar en sus
componentes con mayor grado de criticidad así como su efecto
consecuencia, indicando la programación de las tareas de mantenimiento
requerida. A continuación se ilustra la operacionalización de las variables de
la investigación:
58
Cuadro 1.
Operacionalización de las variables del test.
Fuente: Ríos y Rodríguez (2006)
59
OBJETVOS ESPECIFICOS. VARIABLES. DIMENSIONE
S.INDICADORES. ITEM
.Identificar los principales componentes que confirman a la unidad hidráulica para la rehabilitación de pozos de la empresa NAOCA.
Determinar los componentes con mayor grado de criticidad de la unidad hidráulica par la rehabilitación de pozos.
Proponer el Plan de Mantenimiento a la Unidad Hidráulica para la rehabilitación de pozos.
Calcular los costos de aplicación del Plan de Mantenimiento.
PLAN DE
MANTINIMIENTO.
COMPONENTE.
ANALISIS DE CRITICIDAD
ANALISIS DE MODO Y
EFECTO DE FALLAS (AMEF).
ANALISIS DE COSTO /
BENEFICIO.
1-2
3-4
5-6
7
8
9
10
ELEMENTOS.
FRECUENCIADE FALLAS.
IMPACTO EN LAPRODUCCION.
FUNCION. FALLA
FUNCIONAL. MODO DE FALLA. EFECTO DE FALLA. ACTIVIDAD O
TAREA DE MANTENI-MIENTO.
COSTO TOTAL Y ANUAL DELPLAN.
60