jdj-curso coiled tubing

7/28/2019 JDJ-Curso Coiled Tubing

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Jose D. Juarez CAPACITACION Fecha: 15/01/2012Rev.: 0

COILED TUBING Pgina1 de40juarezjosed@gmai l.com

Origen:

Los orgenes de la tecnologa de la tubera continua (tubera flexible) pueden trazarse a los trabajos pioneros de equipos de ingenierosde los Aliados durante la Segunda Guerra Mundial. El Proyecto PLUTO (acrnimo de Pipe Lines Under The Ocean), fue un proyectoultra - secreto de invasin de los Aliados que comprenda el tendido de oleoductos desde la costa de Inglaterra a varios puntos a lolargo de la costa de Francia. La caera de longitud contina de 3 pulgadas de dimetro interno, fue envuelta en extraos tamboreshuecos (carretes flotantes), los cuales fueron diseados para tener suficiente flotabilidad estando con el carrete lleno de lnea de tuberaa ser arrastrada detrs de barcos colocadores de cable. Al completarse el Proyecto PLUTO, las fuerzas Aliadas haban tendido un totalde 23 oleoductos, de los cuales 17 oleoductos fueron tendidos cruzando el Canal Ingls, para proveer un abastecimiento continuo decombustible y as sostener la invasin aliada durante la liberacin de Europa. Alrededor de 17000.000 de galones (651088.8 m) decombustible fueron enviados a los ejrcitos aliados a travs de los oleoductos de PLUTO a un ritmo de ms de un milln de galones(3785.4 m) por da.

Actualidad:

A medida que se expande el uso para la tubera flexible (coiled tubing) deben atenderse aplicaciones crecientes a varias operaciones

de control de pozos. La unidad de tubera flexible (tubera continua o coiled tubing) ha evolucionado hacia un tipo de unidad porttilcompacta y eficiente que elimina el problema de armar y desarmar conexiones que entran y salen del pozo. En la unidad de tuberaflexible se usan longitudes continas de tubera de tamaos variados que se almacenan en un carrete. La longitud es usualmentesuficiente para alcanzar la total profundidad del pozo o profundidad de taponamiento. El carrete de tubera no mueve la caera, comopiensan comnmente aquellos que no estn familiarizados con una unidad de tubera flexible; Esto ms bien lo hace uninyector/extractor.

El desarrollo del inyector ms comn de tubera flexible en uso hoy en da, se remonta en el pasado a los trabajos de G.H. Calhoun, yotros (patente de los Estados Unidos No. 2567.009). Este aparato provea la capacidad de insertar, suspender y extraer sartas deelementos cilndricos alargados (tales como la tubera, cables, etc.) para servicios de pozos de alta presin Una versin modificada deldispositivo fue desarrollada para usarlo en la flota de submarinos de los Estados Unidos para permitir que las naves tendieran antenasde radio - comunicaciones en la superficie del ocano, mientras stos permanecan sumergidos. Usando el concepto de Calhoun y suscolegas, Bowen Tools desarrollo un dispositivo vertical, de rotacin inversa con traccin de cadena, llamado el Sistema deTransferencia de Antena A/N Bra- 18, diseado para tender una antena de bronce de 5/8 de pulgada (15.88 mm de dimetro externo)

encapsulada en polietileno, desde una profundidad de hasta 600 pies (182.9 m) debajo del agua. Se instalaron debajo de la seccinmedia bloques montantes fenlicos reforzados con tela en la seccin media de ambos juegos de cadenas y con ellas se aseguraron lasantenas dentro de bloques, que tenan ranuras donde se ajustaban los dimetros externos del tubo. La antena se almacenaba en uncarrete debajo del sistema de transferencia de antenas para la facilidad del tendido y la recuperacin. El sello contra la presin, estabaprevisto por un elemento tipo stripper, que permita que la antena penetrara al casco de la nave. Los principios bsicos de este diseoconceptual, ayudaron en el desarrollo del prototipo de los sistemas inyectores de tubera flexible que se usan hoy en da.


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Usos: Lavado de Arena y Slidos Limpiezas de Parafina y Asfaltenos Descargado del Pozo e inicio de la Produccin Estimulacin de Formaciones (Acidificacin) Cementacin Consolidacin de Arenas Servicios de Fresado a Travs de la tubera Perforacin Circulacin de Fluidos con Densidad de Ahogo Colocacin de Herramientas de Ensayo y Punzado Pesca y Herramientas de Colocacin Sartas de Inyeccin de Productos Qumicos Tubera de Produccin Terminaciones sin Tubera (Tubing less) Sartas de Sifonado para Produccin Secundaria

Ventajas: La tubera flexible puede ser bajada y recuperada mientras se estn circulando los fluidos en forma continua. Habilidad para trabajar con presin de superficie presente. No se necesita matar el pozo. El cuerpo de la tubera flexible no necesita que se hagan o deshagan conexiones. Se aumenta la seguridad del personal debido a las necesidades reducidas de manipulacin de la caera. Tiempo de servicio reducido comparado con los equipos de tubera por tramos. Las unidades son altamente mviles y compactas. Se necesitan cuadrillas menos numerosas. El dao a la formacin se minimiza cuando la terminacin o reparacin se realiza sin matar el pozo. La ausencia de conexiones de tubera o uniones, provee mayor holgura en el espacio anular y permite correr tamaos

mayores de tubera flexible. Los tubulares existentes para terminacin 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 caera en movimiento.

Desventajas: La tubera flexible es susceptible a torcerse enroscndose, lo cual causa la fatiga de la tubera, (debilitamiento) y requiere

frecuente reemplazo de la caera. La tubera flexible tpicamente tendr un espesor de pared ms delgado comparado con la tubera por tramos (con la

excepcin de la tubera macaroni o tubera pequea). Esto limita la resistencia a la carga de tensin de la tubera. Debido a los efectos de la fatiga cclica por doblado, la resistencia especfica a la fluencia del material de la tubera flexible se

reducir; esto afecta adversamente a la resistencia de la tubera contra los reventones y el colapso. Debido a las caractersticas del transporte en carretes (altura y peso), se tiene una longitud limitada de tubera flexible que

puede envolverse en un carrete. Los tamaos de tubera flexible disponibles para servicios son limitados, sin embargo son comunes los de 2 3/8 (60.33 mm) y

los de 2 7/8 (73.03 mm). Debido a los pequeos dimetros y longitudes considerables de sarta, las prdidas de presin son tpicamente muy altas

cuando se estn bombeando fluidos a travs de la tubera flexible. Los caudales de circulacin a travs de la tubera flexibleson tpicamente bajos, comparados con tamaos similares de tubera por tramos. La mayor desventaja de no poder rotar la tubera ha sido parcialmente superada por el desarrollo de herramientas rotatorias

en el fondo del pozo, que pueden utilizarse para perforacin liviana o para fresado. Sin embargo, la tubera flexible no puederotarse en la superficie.


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Descripcion:

La tubera flexible es una tubera electro - soldada, fabricada con una costura longitudinal nica, formada por soldadura de induccin dealta frecuencia, sin adicin de metal de relleno. El primer paso en el proceso de fabricacin tpica de tubera flexible, involucra laadquisicin de materia prima de acero abastecido en planchas de 48 (1219 mm) de ancho, las cuales vienen envueltas en rollos deaproximadamente 3500 (1066.7 m). Cuando el dimetro de la tubera flexible a fabricarse se selecciona, la plancha de acero se cortaen una tira contina de un ancho dado, para formar la circunferencia del tubo especificado. La faja plana de acero es luego soldada ensesgo a otro segmento de tira para formar un rollo continuo de lmina de acero. El rea soldada se desbasta hasta que quede suave,se la limpia y luego se inspecciona con rayos X, para asegurarse que la soldadura est libre de defectos. Una vez que se ha enrolladouna suficiente longitud de tira contina de acero en la bobina maestra, el proceso de fresado del tubo puede comenzar.

El acero en tiras es luego corrido a travs de una serie de cuos de rodillo, que trabajan mecnicamente la faja plana, dndole la formade tubo, puesto que los bordes de la tira de acero se prensan juntas mecnicamente, el proceso de soldadura longitudinal se proveecon una bobina de induccin de alta frecuencia que se coloca unas cuantas pulgadas al frente del ltimo juego de rodillos formadores.La bobina de induccin de alta frecuencia genera el calor para soldar por la resistencia al flujo de la corriente elctrica. El flash desoldadura expuesto en el exterior del tubo se retira y la costura soldada es anillada a temperaturas de aproximadamente. 1650 F (899

C). Se deja enfriar el tubo y luego se corren pruebas no destructivas de estacin, para inspeccionar el cuerpo del tubo.

El proceso de fresado contina a medida que se corre el tubo a travs de una fresa que le da tamao, la misma que reduce ligeramenteel dimetro despus de la soldadura y trabaja la caera, desbastndola al dimetro exterior requerido y llevndola a las tolerancias deredondez. En este momento, la tubera pasa por un tratamiento de calor sobre el cuerpo entero, utilizando bobinas de induccin. Elpropsito del tratamiento de calor es el de aliviar los esfuerzos de tensin interna de todo el tubo a temperaturas entre los 1.100 F (593C) y 1.400 F (760 C), con lo cual se logra aumentar la ductilidad del acero. Se deja que la tubera se enfre, primero gradualmente enel aire y despus dentro de un bao lquido. Este proceso da por resultado el desarrollo de los tamaos adecuados de grano de perlita yferrita dentro de la micro estructura del acero. El tubo nuevo se envuelve en un carrete de servicio o un tambor de madera para sutransporte y se prueba a presin.

Hay procesos alternativos de fabricacin de tubera flexible que pueden requerir que se construya una sarta soldando tope a tope lassecciones de tubo. La tcnica de soldado a tope puede ser efectuada utilizando prcticas de soldadura TIG o MIG y cada soldadura deextremo debe ser inspeccionada con rayos X para evaluar la calidad de la soldadura. Ntese que la superficie exterior de la soldadura a

tope, no se desbasta o perturba de ninguna manera, lo cual pudiera reducir el ciclo de vida y la resistencia a la afluencia en tramos devarios pies (metros) anteriores y posteriores a la soldadura. La sarta de tubera se envuelve luego sobre un carrete de servicio o tamborde transporte segn se requiera.

Pueden fabricarse sartas escalonadas de tubera flexible, cambiando el espesor de la tubera dentro de la longitud de un carreteindividual, mientras que se mantiene un dimetro exterior constante. Esto se hace para aumentar las propiedades de rendimiento de latubera flexible en secciones seleccionadas, al mismo tiempo que se minimiza el peso total de la sarta.

Todos los carretes fabricados para tubera flexible reciben un nmero nico de identificacin que se asigna a tiempo de su fabricacin.La documentacin de cada carrete de tubera flexible debe incluir su nmero de Identificacin, dimetro exterior de la tubera, grado(dureza del acero) del material, espesor de pared, posiciones de las soldaduras y longitud total. Un carrete de tubera flexible puede serfabricado con un valor calrico determinado, o con una combinacin de valores de calor que se seleccionan de acuerdo a unprocedimiento documentado provisto por el fabricante. La maleabilidad del producto de tubera flexible, debe ser mantenida por elfabricante durante todos los procesos de fabricacin y pruebas. Los requerimientos del comprador a menudo incluyen la maleabilidad

producida por el calor en el acero.

El concepto de las operaciones de servicios en pozos con tubera flexible, requiere que la longitud continua de tubera se sujete a ciclosrepetidos de tendido y envoltura durante su vida til. La tubera almacenada en un carrete de servicio se desenvuelve dentro del pozo ala profundidad designada y luego se recupera de regreso al carrete de servicio, para su almacenamiento y transporte a la prximaubicacin de trabajo. La vida til de trabajo de la tubera flexible puede ser definida como la duracin del servicio que puede brindar unasarta de tubera continua cuando es sometida a los siguientes factores:

Ciclo de Fatiga por Doblado Carga de Presin Interna Carga Axial Aplicada Corrosin Daos Mecnicos


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Todos estos tems actan sobre la tubera flexible de una u otra manera durante algn tipo de servicio con tubera flexible y contribuyena la eventual falla mecnica del tubo. Para asegurar operaciones seguras y confiables en el sitio del pozo, el usuario debe entender el

comportamiento nico de la tubera flexible para minimizar las posibilidades de falla del tubo. Debe tomarse numerosas decisionesdurante la vida til de una sarta de tubera flexible para lograr la mxima vida til remanente. Desde este enfoque, la decisin de retirarde servicio la tubera, debe tomarse sobre la base de las condiciones reales de la tubera y su historial de servicios.

Una carga de comprensin sobre la tubera flexible puede ocurrir durante muchas operaciones de servicio donde los efectoscontinuados de la presin del cabezal de pozo, la presin en el elemento stripper y otras fuerzas relativas pueden sucedersimultneamente. Con la necesidad de aplicar cargas de compresin en aumento sobre la tubera flexible, el pandeo en la superficie seha convertido en un problema importante. Debido a los efectos de la fatiga del ciclo de dobladura y las fallas de alineamiento de lasfuerzas axiales que cargan el tubo, la resistencia al pandeo de la tubera flexible, debera disminuirse con relacin a los valorescalculados cuando se usan las ecuaciones de pandeo para calcular las fuerzas de pandeo convencionales en la tubera por tramos. Lafuerza requerida para inducir el pandeo en la tubera flexible, depende de las caractersticas del material, la geometra del tubo flexible,(tales como el dimetro exterior, espesor de pared, y ovalidad), y los esfuerzos residuales dentro del tubo. Cada diseo de inyector detubo flexible tiene una longitud mnima de tubo no apoyado, que es la porcin del tubo entre el ltimo bloque de sujecin completamenteenganchado y la parte de superior del stripper energizado. Al efectuar servicios donde se anticipan cargas mnimas de insercin, la

longitud de tubo no apoyada es generalmente un problema menor. Sin embargo, donde se espera grandes cargas de insercin, deberincorporarse una gua anti- pandeo dentro del mecanismo del inyector para proveer apoyo lateral adicional al cuerpo del tubo. La guaanti- pandeo restringe las tendencias al pandeo del segmento de la tubera flexible ubicado entre el bloque de sujecin del inyectorcompletamente enganchado que se encuentre ms abajo, y la parte superior del stripper, aumentando significativamente los lmites decarga de insercin. El anlisis de cargas de compresin sobre la tubera flexible, as como los lmites operativos asignados, soncomponentes principales de un diseo de servicios de pozos apropiado.

Descripcin de la fatiga

Generalmente se considera a la fatiga como el principal factor individual para determinar la vida til de trabajo de la tubera flexible. Eldespliegue y la recuperacin de la sarta de tubera de longitud continua, requiere que el tubo sea sujeto a repetidos eventos dedobladura y enderezamiento, a los que comnmente se hace referencia como el ciclo del doblado. La magnitud de la tensin impuestasobre el cuerpo de la tubera durante el ciclo de dobladura se considera enorme, en unos casos en el orden del 2 y el 3 por ciento. Alsometer la tubera flexible a este tipo de ciclos de fatiga, las fallas por fluctuaciones de tensin y/o estiramiento, podran ser calculadas

adecuadamente usando los enfoques de fatigas multiaxiales para la prediccin de la vida til.Sin embargo cuando el proceso del ciclo de la dobladura est combinado con cargas internas de presin en el tubo, la prediccin de lavida til por fatiga, se hace muy difcil de calcular con precisin. Numerosas pruebas efectuadas, han confirmado el hecho de que elciclo de dobladura de la tubera flexible con la presencia de cargas de presin interna, reducen grandemente la vida til por fatiga de lacaera cuando se compara con el ciclo de vida de la tubera no presurizado. Fuera de la industria de la tubera flexible, esencialmenteno hay otras aplicaciones que involucren la ingeniera estructural de las aleaciones, donde se somete intencionalmente a la tubera arepetidos ciclos de carga de esta magnitud y se espera que el material sobreviva el servicio prescrito.

El anlisis de tendencias registrado de numerosas pruebas de fatiga de tubera flexible, sugiere que los eventos del ciclo de dobladuraimpuestos a una muestra dada de tubera flexible con alta carga de presin interna, acumulan el dao por fatiga a una velocidad muchomayor que los ciclos de dobladura impuestos con baja carga de presin interna. Adems de esto, la magnitud del dao por fatigaalcanzado de un evento dado de ciclos de doblado, no puede aplicarse a la vida til de trabajo de forma lineal. A partir de un granvolumen de pruebas y ensayos efectuados, se ha acumulado evidencia que sugiere que una carga dada de ciclos de doblado, aplicadaen la etapa tarda de la vida de trabajo del tubo, causa mayor dao de fatiga que la carga equivalente de ciclos de doblado aplicadamas tempranamente en la vida de trabajo del tubo.

Cuando la tubera flexible se somete a la deformacin plstica causada por los ciclos de doblado con carga interna de presin, eldimetro del tubo flexible tiende a crecer o a tomar forma de globo. An cuando la carga de presin interna se encuentre bastante pordebajo de las tensiones de fluencia del material, el cuerpo del tubo queda sometido a tensiones de anulares y radiales que provocanque el material se distorsione en un fenmeno descrito como crecimiento diametral. Los principales factores que influyen en elcrecimiento diametral son las propiedades del material, el radio de dobladura, la carga de presin interna y la geometra de la tuberaflexible (dimetro exterior y espesor de pared).


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Un problema fundamental con el crecimiento diametral es la interaccin con el equipo de manipulacin de superficie y de control depresin. La carga del bloque de sujecin del inyector del tubo inflexible, usualmente tiene un impacto sobre la geometra del tubo y el

efecto tiende a variar de acuerdo con la magnitud de la fuerza normal de sujecin, la geometra y desgaste del bloque, y la geometra,presin interna y tipo de material del tubo flexible.

La mayor parte de los inyectores de contra - rotacin convencionales, tienen bloques de sujecin que se han fabricado para ajustarse aldimetro externo del tamao especificado de la tubera flexible. Cuando la tubera flexible experimenta el crecimiento diametral, elaumento en el tamao del tubo crea una condicin de carga no simtrica, concentrando la carga de la fuerza normal en los puntos decontacto en los bordes del bloque de sujecin. Estas concentraciones de esfuerzos en puntos focalizados, inducen daos adicionalesdentro del cuerpo del tubo y dan por resultado una deformacin adicional de tubo.

Otro problema con respecto al crecimiento diametral, se relaciona con el equipo de control de presin. En conjunto del stripper, contienebujes de bronce que evitan la extrusin de los elementos del elastmero. Estos bujes tienen un dimetro interno que es ligeramentemayor que el dimetro exterior especificado de la tubera flexible. Si el dimetro real de la tubera flexible sobre cualquier eje alcanza oexcede el dimetro interno de los bujes de bronce, entonces la tubera flexible se atascar dentro de los bujes, dando por resultado undao en la superficie del tubo. Una vez que se alcanza esta condicin, puede ocurrir que la tubera flexible ya no pase a travs del

stripper o pudiera ser que dae el buje de bronce. Para prevenir esta situacin indeseable, se debe poner un lmite al dimetro mximopermisible de la tubera flexible.

Observaciones de las pruebas de fatiga por ciclo de dobladuras, que se relacionan directamente al crecimiento diametral en tuberaflexible muestran:

La velocidad de crecimiento del dimetro exterior de la tubera flexible aumenta con el aumento de la carga de presin interna. El crecimiento diametral de tubera flexible de dimetros mayores, como un porcentaje de su dimetro especificado tiende a

ser mayor que el de la tubera flexible de dimetros menores. Las muestras de tubera flexible con mayor resistencia material a la fluencia tienen menor crecimiento diametral que las

muestras con menor resistencia a la fluencia. Las limitaciones de las tolerancias del equipo de superficie para el crecimiento diametral permisible, restringen la vida til

efectiva de la tubera flexible bajo condiciones de alta presin a solamente una fraccin de la vida til proyectada.

Como una consecuencia del crecimiento diametral, la tubera flexible experimenta un adelgazamiento de sus paredes. Asumiendo quela seccin transversal del cuerpo del tubo permanezca constante, a medida que el dimetro crece la redistribucin de material produceentonces que las paredes del tubo se adelgacen. A medida que el tubo sufre el ciclo de dobladura segn el eje neutro, los extremossuperior e inferior del tubo, son sometidos a concentraciones ms altas de esfuerzo y subsecuentemente experimentan el mayor gradode adelgazamiento. El cambio absoluto en el espesor de pared en los extremos superior e inferior del tubo aparenta ser pequeo, y eneste momento no se cree que tenga un impacto significativo sobre la vida til por fatiga del ciclo de dobladuras de la tubera a menosque el espesor de pared especificado haya sido inicialmente muy delgado.

A medida que la tubera flexible se somete a los ciclos sobre radios de doblado pequeo, el tubo tiende a aplanarse y la seccintransversal asume una forma elptica. Despus de que el tubo ha pasado por el ciclo, la deformacin plstica hace que la geometraelptica se convierta en una caracterstica dimensional permanente, an cuando la caera retorne a la orientacin enderezada. Eltrmino tpico usado para describir la tubera con forma elptica es ovalizacin.

La ovalizacin del cuerpo del tubo reduce significativamente los valores de la presin de colapso de la tubera flexible, cuando se loscompara con los valores de presin de colapso de la tubera redonda de fabricacin comercial. La ovalizacin de la tubera flexiblepuede tambin afectar adversamente la capacidad de sellado a la presin y la interaccin con el equipo de sujecin. Para propsitosprcticos el lmite prudente de operacin para la ovalizacin de la tubera flexible es 5 %.


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Mtodos usados comnmente para disminuir la fatiga del ciclo de doblado:

Con el pasar de los aos se han hecho intentos de hacer un seguimiento del historial de trabajo de las sartas de tubera flexible que sehallan en servicio, para permitir lograr una mxima utilidad con un mnimo de fallas por fatiga. El resultado de estos intentos ha brindadotres metodologas comnmente usadas para predecir las condiciones de fatiga de la tubera flexible:

Mtodo de las longitudes corridas:

Un mtodo no obsoleto, pero relativamente simplista, usado para predecir la vida de trabajo o vida til de la tubera flexible, se describecomnmente como el mtodo de los pies corridos, o longitudes corridas, en el cual la longitud de tubera flexible desplegada dentro deun pozo se registra en cada trabajo efectuado. Estas longitudes de tubera desplegada se suman luego al registro existente delongitudes desplegadas durante el servicio de cualquier sarta dada. Dependiendo del ambiente de servicio de los trabajos comnmenteefectuados, y del historial del campo local, la sarta de la tubera flexible se retira de servicio cuando las longitudes corridas alcanzanuna cifra predeterminada. Los valores citados para algunas operaciones de servicio van desde los 250.000 pies hasta 750.000 pies(76.196 hasta 228.589 m), dependiendo del tipo de servicio y condiciones de trabajo.

El mtodo de las longitudes corridas, ofrece a la compaa de servicios, una relativa simplicidad de uso, requiriendo solamente que seregistren las profundidades mximas de tubera flexible desplegada dentro del pozo. Sin embargo, hay numerosas limitaciones al usode este mtodo de hacer el seguimiento a la fatiga, como un medio confiable de determinar finalmente la vida til de una sarta deservicio de tubera flexible. Varias de estas limitaciones se describen abajo:

El valor de la longitud mxima en uso para llegar a la etapa de retiro de servicio de cualquier sarta de tubera flexible, estbasado en las experiencias previas de las compaas de servicios, efectuadas con el mismo tipo de tubera, operaciones detrabajo en determinados campos de pozo con similares profundidades de pozo y tipos de servicio. En general no se considerala duracin del servicio efectuado en ambiente corrosivo.

El mtodo de las longitudes corridas, se enfoca tpicamente en el dimetro exterior especificado de la tubera flexible de lasarta en servicio, con una mnima atencin al espesor de la pared de la tubera, el material del tubo y su resistencia a lafluencia.

El mtodo de la longitud corrida, no tiene forma de tomar en cuenta las variaciones del radio del arco guiador, radio del ncleodel carrete de servicio, la carga de la presin interna, o de identificar los segmentos especficos del tubo donde se aplican

ciclos de doblado adicionales. El mtodo de descuento o reduccin de la vida til de trabajo que se aplica en el enfoque de la longitud corrida, no puede

extenderse a diferentes tamaos de tubera, ni a diferentes condiciones de operacin. Este mtodo solamente puede usarse,en los casos en que se ha recogido la informacin sobre el historial de trabajo del material especfico del tubo, sobre lageometra y el equipo de manipulacin en superficie y se ha analizado dicha informacin para llegar a un valor mximoprescrito de longitud corrida.

Mtodo emprico o de los viajes:

Una extensin natural del enfoque de reduccin o descuento de fatiga por longitud corrida, puede hallarse en lo que comnmente sedescribe como el mtodo de los viajes. En el mtodo de los viajes se han incorporado numerosas mejoras al enfoque de la longitudcorrida, proveyendo mayor confiabilidad a la prediccin de la vida til de trabajo de la sarta de la tubera flexible. Una de las principalesmejoras comprende la evaluacin de la sarta de tubera flexible como una serie de longitudes de segmentos separados que pueden irdesde los 100 a 500 (30.5 a 152.4 m) de longitud. Este enfoque aplica una mayor sensibilidad al anlisis de vida til, al identificarse

secciones de la tubera flexible que estn sujetas a mayor nmero de ciclos de doblado que otras, durante un servicio especfico. Elnmero de viajes sobre el carrete de servicio y el arco- gua de tubera para cada segmento descrito puede entonces seguirse yregistrarse. Al emplear este mtodo, una reduccin de la longitud del incremento de seccin aumenta la precisin del registro del ciclode doblados. Este tipo de anlisis hace posible identificar los segmentos de la sarta de tubera flexible que han experimentado mayordao por la fatiga de los ciclos de doblado.

Otra mejora importante del mtodo de los viajes, es que incorpora el efecto de la carga de la presin interna. Para un arco gua detubera y un radio del carrete de servicio determinado, la vida til por los ciclos de doblado de la tubera flexible disminuyesignificativamente con el aumento de la carga de presin interna. La evolucin del mtodo de los viajes, incorpora pruebas extensas defatiga por ciclos de doblado de la tubera flexible, usando equipo de servicio real o de escala plena (inyector, arco gua de tubo y carretede servicios) y magnitudes variables de carga de presin interna. Numerosas pruebas de fatiga se realizan en este escenario, para untamao dado de tubera flexible a magnitudes especificadas de presin interna. La informacin registrada en estas pruebas se usinicialmente para crear una base de datos para generar una proyeccin estadstica de la vida til de la tubera flexible. A partir de estos


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tipos de prueba, puede identificarse un segmento de la sarta de tubera flexible que haya acumulado una cantidad considerable de daopor fatiga en los ciclos de doblado, proveyendo por lo tanto al usuario, la opcin de retirar del servicio el segmento de tubera que est

severamente daado.

A medida que se fueron haciendo ms pruebas de escala real con ciclos de fatiga las tendencias de la fatiga fueron identificadas paravarios tamaos de tubera, geometra del tubo y las condiciones de carga de la presin interna. Los anlisis de estas tendenciasproveyeron a los fabricantes con la habilidad de ajustar las curvas de datos y derivar coeficientes empricos que fueron incorporados enlos enfoques de predicciones convencionales de la vida til multiaxial, brindando as los primeros modelos de prediccin de fatiga de latubera flexible.

Las mejoras en el seguimiento del dao por fatigas efectuadas por el mtodo de los viajes, ofrecieron un registro mejorado de lascondiciones de operacin presentes cuando ocurren los eventos el ciclo de doblado, junto con una mayor sensibilidad en laidentificacin de los segmentos de sartas de tubera flexible sujetos a los ciclos de doblado. Las limitaciones del mtodo de los viajes omodelaje emprico incluyen la siguiente:

Los coeficientes empricos derivados del dao por fatiga, son generalmente diferentes para cada combinacin de material dela tubera flexible, dimetro exterior, espesor de pared, y radios de doblado.

Se requieren las pruebas del ciclo de doblado utilizando equipos de escala plena, para obtener los coeficientes de fatigaexperimentalmente, lo cual se hace caro y toma bastante tiempo

El mtodo de los viajes no incorpora el dao al cuerpo de la tubera que se ocasiona como resultado de las operaciones deservicio en el pozo. Este dao incluye el desgaste exterior del cuerpo del tubo, corrosin interna / externa (atmosfrica eindustrial), o melladuras, cortes o araazos que resultan por el uso del equipo de manipulacin en superficie.

Los datos de pruebas obtenidos de las mquinas de fatiga por ciclos de doblado, usualmente correspondern a una presininterna constante. En las operaciones de servicio de pozo, donde se requiere el bombeo de fluidos, la magnitud de la presininterna presente en la tubera flexible variar a lo largo de toda la longitud de la sarta. Por lo tanto, a medida que la tubera esdesplegada y recuperada, cada seccin de la columna tendr una diferente presin interna en donde ocurre el ciclo dedoblado

Las variaciones de la carga de la presin interna en el punto del ciclo de doblado, requieren un registro complicado y unprocedimiento de prediccin para proveer un pronstico realista de la vida til. Esto requiere de inversin en instrumentacinde registro en superficie y sistemas sofisticados de recoleccin de datos, tales como computadoras porttiles, as como el usode sistemas de software complicados para el manejo de tubera, para el seguimiento y para el mantenimiento y puesta al dade los registros de la vida til de la tubera que se compila.

Mtodo terico:

Un tercer mtodo para predecir los ciclos de fatiga por doblado en la tubera flexible, incorpora mucho del mismo enfoque que sedesarroll para el mtodo de los viajes / emprico, brindando un modelo de prediccin terico basado en los principios fundamentales dela fatiga, con la sensibilidad enfocada en la geometra del tubo, los radios del doblado y las propiedades del material del tubo.

El modelaje terico de fatiga involucra tpicamente el uso de algoritmos de plasticidad y algoritmos de dao. El algoritmo de plasticidadse usa para estimar el esfuerzo instantneo y las condiciones de tensin del material de la tubera flexible para un radio de dobladoespecfico y una carga de presin interna especifica. El algoritmo de dao se usa para cuantificar la reduccin en la vida til del tubo(que comnmente se la llama dao) causado por las condiciones especificas de esfuerzo / estiramiento y finalmente suma el dao porcada ciclo de doblado para obtener un valor general para la vida til. Este valor de dao por fatiga se expresa usualmente como un

porcentaje de la vida de trabajo til pronosticada para un tubo y condiciones de prueba dadas.

El algoritmo de plasticidad en el modelo terico, requiere el aporte de las propiedades especficas del material.

Parmetros tales como el Mdulo de Elasticidad y el Mdulo de Poisson son bastante conocidos. Sin embargo las propiedades delmaterial obtenidas bajo la carga de doblado cclico, son diferentes de aquellas obtenidas con la carga simple montona, tales como lasusadas en las pruebas de traccin o tensin. Estas propiedades cclicas del material se determinan por pruebas controladas enlaboratorio de muestras tomadas de las sartas de servicio de tubera flexible. Aunque estos mtodos estn bien establecidos, la mayorparte de las pruebas de laboratorio se efectan uniaxialmente, donde la muestra se carga a lo largo de un solo eje en contraste con lacarga de la tubera flexible, que es multiaxial.


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Las ventajas de usar modelos tericos, incluyen la gran precisin de la prediccin de la vida til reducida por la fatiga del ciclo dedoblado, con la capacidad de predecir la vida til para condiciones de cargas variables. Las limitaciones de usar modelos tericos

incluyen lo siguiente: Una porcin del algoritmo de plasticidad implica la aplicacin de propiedades uniaxiales del material a condiciones de carga

multiaxial. Estos modelos dependen parcialmente de parmetros obtenidos empricamente (con mquinas que simulan lafatigas a escala real) para brindar predicciones de la vida til.

El mtodo terico no incorpora el dao al cuerpo del tubo ocurrido como resultado de las operaciones de servicio de pozo.Este tipo de dao incluye el desgaste exterior del cuerpo del tubo, la corrosin interna y externa (atmosfrica e industrial), oralladuras, cortes y raspones resultantes del contacto con el equipo de manipulacin de superficie.

La informacin obtenida de pruebas en las mquinas de ciclo de fatiga por doblado, usualmente se registra a una presininterna constante. En las operaciones de servicio de pozo, donde se requiere el bombeo de fluidos, la magnitud de la presininterna presente en la tubera flexible variara a lo largo de toda la longitud de la sarta. Por lo tanto, a medida que la tubera sedespliega y recupera, cada seccin de la sarta tendr una presin interna diferente en el punto donde ocurre el ciclo dedoblado.

La carga de presin interna variable en el punto del ciclo de doblado, requiere un registro y procedimientos de prediccincomplicados, para proveer pronsticos realistas de la vida til. Para esto se requiere efectuar cuantiosas inversiones eninstrumentacin de registro de superficie y sofisticados sistemas de recoleccin de datos tales como computadoras porttiles,as como complicados sistemas de software para el manejo de tubera con los cuales se hace el seguimiento; asimismomantener registros actualizados que se ha compilado sobre la vida til de la tubera.

De esta discusin sobre el comportamiento de la fatiga de la tubera flexible podemos concluir:

La vida til de la tubera flexible puede extenderse aumentando el radio de doblado del arco gua de la tubera y el ncleo delcarrete para un tamao de dimetro especfico.

La vida til de un tamao especfico de tubera flexible, puede aumentarse seleccionando un tubo con pared ms gruesa. La vida til de la tubera flexible puede extenderse aumentando la resistencia a la fluencia del material del tubo. En comparacin, a medida que el dimetro exterior de la tubera flexible aumenta, la vida til (vida de la fatiga del ciclo del

doblado) disminuye.

Las consecuencias de hacer trabajar la tubera flexible con cargas de presin interna, establecieron una creencia en la industria de quelos ciclos repetidos sobre las sartas de tubera flexible a bajas presiones, permiten un mayor grado de confiabilidad y aumentan la vida

til de servicio de la tubera. Comnmente se efectan servicios con sartas de tubera flexible con presiones internas que exceden los10.000 psi (689,5 bar). Se considera que estos servicios son especficos para cada trabajo y requieren sartas de tubera flexibleespecialmente diseadas para trabajo pesado. Dan por resultado el retiro de servicio temprano de la sarta debido a los dramticosefectos del crecimiento diametral. Puesto que la presin interna aplicada al tubera variar significativamente durante la vida de serviciode la tubera, una prediccin precisa de la falla por los ciclos de doblado requiere el uso de modelos numricos sofisticados, que serespaldan por programas detallados de monitoreo en sitio diseados para evaluar todas las condiciones operativas de la tubera enservicio.


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Diseo de equipo:

En la actualidad existen en la industria varios fabricantes de equipos de tubera flexible que comercializan varios diseos de inyectoresde tubera flexible, carretes de servicio para tubera y equipamiento conexo para control de pozos. Los diseos de inyectoresdisponibles dentro de la industria hoy en da, incluyen el sistema de bloque de cadena opuesta contrarotatoria, equipo motriz derodillos de cadena arqueada, sistema de transporte de agarre opuesto de cadena simple y el sistema motor de roldanas. El diseopredominante de equipo que se usa en la actualidad, incorpora el inyector vertical con sistema motor de cadenas contra- rotatorias paratubera flexible. Para propsitos de demostraciones prcticas, las siguientes descripciones de tubera flexible se enfocarn en loscomponentes especficos de la unidad que soportan el conjunto motor de inyector de tipo vertical contra- rotatorio. Sin embargo, losotros tipos de diseos de inyectores se discutirn donde las descripciones del desempeo de determinados inyectores especficos losameriten.

La unidad de tubera flexible es un sistema de servicio porttil con fuerza motriz hidrulica, diseado para inyectar y recuperar una sartacontina de tubera concntrica a la caera de produccin que tiene mayor dimetro interno, o en sartas de tubera de revestimiento.La tubera flexible diseada para las aplicaciones de servicio de pozos, se halla disponible en tamaos de 0,750 de dimetro externo(19,05 mm) hasta 3,500 de dimetro externo (88,9 mm.). Existen tamaos mayores disponibles, dependiendo de las especificaciones

del cliente.

Los componentes bsicos de la tubera flexible, incluyen:

Inyector Arco Gua de la tubera (cuello de ganso) Carrete de Servicio Fuente de Potencia / Energa Motriz Consola de Control Equipamiento de Control y Monitoreo Sistemas y circuitos hidrulicos Equipos de Control de Pozos (Preventores de Reventones/ Empaques).


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COILED TUBING Pgina10 de 40juarezjosed@gmai l.com

Inyector de tubera:

El inyector de tubera flexible es el componente usado para agarrar la tubera de longitud contina y proveer las fuerzasnecesarias para desplegarlo y recuperar el tubo dentro y fuera del orificio del pozo. El conjunto del inyector est diseado paraefectuar tres funciones bsicas.

Proveer el empuje requerido para insertar la tubera dentro del pozo contra la presin o para vencer la friccin del pozo. Latubera puede ser insertada mientras se la corre a extremo abierto, o usada para llevar hacia el interior del pozo herramientasy dispositivos sujetos en el extremo de la tubera flexible.

Controlar la velocidad de descenso de la tubera dentro del pozo, bajo varias condiciones de pozo. Soportar todo el peso de la tubera y acelerarlo a la velocidad de operacin, cuando se est extrayndolo fuera del pozo.

Existen varios tipos de inyectores con traccin de cadena contrarotatoria en uso en la industria de tubera flexible y la forma en la cuallos bloques de agarre se cargan, vara de diseo a diseo.

Todos estos tipos de inyectores manipulan la sarta continua de tubera utilizando dos cadenas de traccin opuestas, con mando a pino rueda dentada, los que estn movidos por motores hidrulicos contra- rotatorios.

El concepto operativo fundamental del inyector de cadenas opuestas contra- rotatorias, es uno que usa cadenas de traccin fabricadascon bloques de agarre inter-trabantes montados entre los eslabones de la cadena. Estos bloques de agarre estn diseados paraminimizar el dao a la tubera flexible y deben ser fabricados para ajustar la circunferencia de la sarta de tubera flexible, o acabadoscon una forma en V para acomodar tamaos variables de dimetros externos de tubera flexible. El conjunto de traccin de cadenas,opera bajo el principio de la friccin moderada. La tubera flexible est cargada por bloques de agarre opuestos con suficiente fuerzanormal aplicada de manera que las fuerzas de friccin resultantes en los bloques de agarre, sean mayores que las cargas axiales de latubera (tensin o compresin) y menores que la fuerza requerida para colapsar el tubo. Esta fuerza normal aplicada puede ser provistade tres maneras hacia los inyectores verticales de traccin de cadenas contra- rotatorias.

En dos de los tres casos, los bloques de agarre son forzados sobre el tubo por una serie de rodillos hidrulicamente cargados, ya seainstalados como juegos de patines detrs de las cadenas, o integralmente con las cadenas. En el caso en que la cadena del bloque deagarre contiene rodillos excntricos (levas), estos rodillos excntricos estn cargados por unas barras de apoyo planas activadashidrulicamente, e instaladas directamente detrs de las cadenas. En caso de que la parte posterior de la cadena sea plana, los rodillosestarn contenidos en las barras de soporte o patines instalados detrs de las cadenas. Un tercer tipo de concepto de cargado decadena, utiliza un sistema doble de cadenas, donde una cadena interna se utiliza para resistir la carga de fuerza normal de la cadenaexterior.

En todos estos sistemas de traccin de cargas, se usan cilindros hidrulicos para alimentar la presin de traccin y la consiguientefuerza normal aplicada a la tubera flexible Adicionalmente estos diseos de cargado por cadena requieren de un sistema deemergencia para mantener la traccin, para el caso de una prdida de presin hidrulica de la fuente. Tpicamente esto consiste en unacumulador y una bomba hidrulica manual ubicada en la cabina de control.

Con el transcurso del tiempo las inversiones de carga, provocarn que el sistema motor de cadena se desgaste y se estire. Adems decargar hidrulicamente los bloques de agarre que actan sobre la tubera flexible, el sistema motor de las cadenas, debe estar equipadopara aplicar tensin que minimice el aflojamiento de las cadenas. Tpicamente la tensin de la cadena debe ser aumentada cuando seest insertando, para evitar el pandeo de la cadena. Se usan cilindros hidrulicos para alimentar la presin tensionadora y deberatenerse disponible un sistema de emergencia para mantener la tensin de la cadena en el caso de que haya prdida de presinhidrulica de la fuente. Usualmente este sistema consiste en un acumulador y una bomba hidrulica manual, ubicada en la cabina de

control.

Se usan motores hidrulicos como fuerza motriz sobre los bloques de la cadena de traccin. Un sistema de contrapeso hidrulicoprovee el frenado dinmico cuando la presin hidrulica de los motores hidrulicos cesa. Muchos motores tienen frenos actuadosmecnicamente, que se sueltan hidrulicamente y vienen como componentes internos que traban automticamente cuando la presinhidrulica cesa en el motor. En otros casos se utilizan frenos mecnicos externos separados.

Es de importancia crtica que el inyector tenga un indicador de peso que mida la carga de tensin de la tubera flexible justamente porencima del stripper, con una pantalla de peso medido que pueda ver el operador de la unidad durante el servicio con la tubera flexible.Deber tambin tenerse un indicador que mida la fuerza de compresin en la tubera flexible, debajo del inyector cuando se estinsertando la tubera flexible a presin dentro del pozo (a menudo se refiere a esto como un peso negativo)..


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En la base del inyector se halla un mecanismo de stripper hidrulicamente operado que se posiciona a lo largo del eje central de latubera flexible cuando se asegura en el conjunto motor de la cadena. El stripper es el dispositivo de control de presin primario en el

arreglo de los preventores de reventones de la unidad de tubo flexible. La presin de trabajo mxima estndar especificada para elconjunto del stripper es de 10000 psi (689.5 bar), pero alguno de los nuevos conjuntos de stripper estn diseados para presiones detrabajo hasta de 15000 psi (1034.25 bar).

El inyector deber de estabilizarse cuando se lo arma, para minimizar la posibilidad de aplicar cargas de doblado dainas a la columnade preventores de reventones y al cabezal del pozo. El inyector podr estabilizarse encima del cabezal del pozo usando patastelescpicas, un marco de carga elevado hidrulicamente (comnmente llamado un soporte de gato), o usando un mstil o estructurade tipo torre. Las patas telescpicas generalmente se usan en sistemas donde la altura del inyector o el diseo del cabezal del pozo nopermiten el uso de un soporte de gatos. Cuando se usan las patas telescpicas, las secciones superiores estn dentro de 4 ranurasubicadas en el permetro del marco del inyector y luego aseguradas con pasadores a la altura requerida.

Se utilizan zapatas debajo de cada pata telescpica, para distribuir el peso del inyector sobre la superficie del suelo. Se logra mayorrigidez de las patas ajustando tensores montados debajo de las secciones de las patas. Cabe hacer notar que el peso y las fuerzas deoperacin del inyector del conjunto de la columna de preventores de reventones se transfieren directamente al cabezal cuando se

utilizan las patas telescpicas.

En los escenarios donde se tiene una superficie sin obstrucciones para armar el equipo, (por ejemplo plataformas marinas), serecomienda que se soporte o se apoye el inyector usando un soporte de gato. Un soporte de gato es una estructura de acero quesoporta el inyector sobre un marco de elevacin controlado hidrulicamente o mecnicamente. Una vez que se alcanza la alturadeseada, se ponen los pasadores a las cuatro patas y se fijan en el sitio. La base del soporte de gato, distribuye uniformemente el pesodel inyector alrededor del permetro del soporte. Entre los beneficios que da un soporte de gatos comparado con las patas telescpicas,se incluyen la mayor estabilidad, latitud al soltar el soporte de la gra montante durante el servicio que no sea de importancia crtica, yla seguridad.

En los escenarios de armado de equipo en que se requiera un mstil, deben tomarse precauciones para minimizar la carga axialejercida sobre el cabezal del pozo por el inyector y la columna de preventores de reventones. Adicionalmente, el inyector deber serasegurado de alguna manera dentro del mstil para minimizar el movimiento de cabeceo y rotacin del inyector durante el servicio. Entodos los casos, el inyector debe ser asegurado al suelo o a la estructura, con por lo menos una cadena sujeta en el frente del marco

(de frente al carrete) y dos cadenas desde la parte posterior del marco. Para poder minimizar el efecto de los momentos flectorescreados en el cabezal del pozo, las cadenas usadas para estabilizar el inyector, nunca deben asegurarse al cabezal del pozo ni al rbolde produccin.


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Arco guiador de tubera:

Los inyectores de cadena opuesta contrarotatoria, usan un arco guiador de tubera, que est ubicado directamente encima del inyector.El arco guiador de tubo soporta la tubera a lo largo de todo el radio de doblado (90+ grados) y gua la tubera flexible del carrete hacialas cadenas inyectoras. El conjunto del arco gua, incorpora una serie de rodillos o cojines a lo largo del arco para soportar la tubera ydeber tambin incluir una serie de rodillos superiores para centrar la tubera flexible a medida que viaja sobre el arco gua. El nmero,tamao, material y espaciamiento de los rodillos puede variar significativamente, segn los diferentes diseos de arcos gua de tubera.El radio del arco gua de tubera se define como el radio de curvatura del eje central de los rodillos inferiores.


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Carrete de servicio:

El carrete de servicio sirve como un mecanismo de almacenamiento de la tubera flexible durante el transporte y como el dispositivo debobinado durante las operaciones con tubera flexible. El extremo interno de la unidad, est conectado a travs del segmento hueco delncleo del carrete, a una articulacin giratoria de alta presin montada directamente en el ncleo. Esta articulacin giratoria, estaasegurada a una seccin estacionaria de la tubera que est luego conectada al sistema de bombeo de fluido o gas. En consecuenciapueden mantenerse el bombeo y la circulacin continuos durante el trabajo. Tpicamente, se provee una vlvula de cierre de altapresin entre la tubera y el ncleo del carrete para usarla en caso de emergencia para aislar la tubera de las lneas de bombas desuperficie. El carrete debe tener un mecanismo para evitar el movimiento accidental de rotacin de tambor, cuando se requiere estacondicin. En todo caso, la estructura de soporte del carrete deber estar asegurada para prevenir su movimiento durante lasoperaciones de trabajo.

Adems del servicio de bombeo de fluidos del carrete, existen sartas de tubera flexible que se usan especficamente para servicios delneas elctricas de cable. La lnea de cable se corre por dentro de la tubera flexible y termina en el ncleo del carrete, saliendo por uncompartimiento de entrada a presin. El cable multi- conductor, se corre de la entrada a presin a una conexin rotatoria (anillocolector) similar a aquellos que se encuentran en las unidades de lneas de cables elctricos. En los carretes equipados para servicios

de lneas elctricas, estas conexiones elctricas estn ubicadas en el ncleo del carrete, opuestas a la articulacin giratoria.

La rotacin del carrete de servicio se controla mediante un motor hidrulico que puede estar montado en el bloque del carrete para dartraccin directa, o puede ser operado por el conjunto motor de cadena y rueda dentada. Este motor se usa para mantener una traccinconstante en la tubera, manteniendo en consecuencia la tubera envuelta ajustadamente sobre el carrete. Durante la inyeccin de latubera, se mantiene una ligera contra- presin en el motor del carrete para permitir que el inyector tire, desenvolviendo la tubera delcarrete, al mismo tiempo que mantiene la tubera en tensin entre el inyector y el carrete. La tensin provista por el carrete sobre latubera flexible entre el carrete y el inyector, se llama comnmente la contra- tensin del carrete.

Cuando se recupera tubera del pozo, la presin del motor del carrete se incrementa para permitir la rotacin del carrete de manera quese mantenga a la par con la velocidad de extraccin del inyector de tubera. El sistema motor del carrete debe producir suficientetraccin para proveer a la tubera flexible la tensin requerida para doblar la tubera sobre el arco gua y llevarlo hacia el carrete.Adems de esto, el sistema motor del carrete debe tener suficiente traccin para acelerar el tambor del carrete desde la posicin dedetenido, hasta la mxima velocidad del inyector, a un ritmo aceptable. La traccin debe ser capaz de mover un tambor completamente

cargado con la tubera llena de fluido.

La tubera flexible almacenada en un carrete de servicio tiene tensiones residuales internas que crean una condicin para la potencialdesenvoltura y salto hacia afuera como resorte de la tubera desde el carrete, si es que se afloja la contra-presin en la tubera. Paraevitar que la tubera flexible se suelte con esta accin de resorte o ltigo, el extremo libre de la tubera flexible debe ser siempremantenido en tensin. Durante las operaciones, la contra- tensin del carrete evita que el mismo salte como resorte.

Cuando no se halla en operacin, el extremo de la tubera flexible debe sujetarse para evitarse que salte con golpe de ltigo.

Debern tambin incluirse tems adicionales de seguridad en el conjunto del carrete, para proveer un sistema de frenos activadohidrulicamente. La funcin principal del freno del carrete, es la de detener la rotacin del tambor si es que la tubera se parteaccidentalmente entre el carrete y el inyector, o si ocurre una condicin de escape descontrolado. Este sistema de frenos no tiene laintencin de detener la provisin de tubera descontrolada en el modo de escape, sino solamente ofrecer resistencia para disminuir lavelocidad de la rotacin del carrete. El freno puede tambin minimizar la tendencia de la tubera en el carrete, de saltar como resorte en

el caso de prdida de presin hidrulica y por lo tanto, prdida de la contra- tensin del carrete. Cuando se transporta el carrete, el frenoevita la rotacin del carrete. Muchas unidades incorporan un dispositivo en sus sistemas de potencia hidrulica, para proveer contra-presin en el motor que disminuya la velocidad del carrete. Otras unidades emplean un sistema de frenado mediante zapatas defriccin, que se aplican hidrulicamente o mecnicamente sobre el dimetro externo de la brida del carrete para ayudar a disminuir lavelocidad de rotacin del carrete.

La tubera es guiada al carrete de servicio utilizando un mecanismo de servicio llamado el conjunto de gua niveladora de envoltura(devanador), que alinea apropiadamente la caera a medida que se envuelve o se desenrolla en el carrete. El conjunto de guaniveladora, cruza a todo lo ancho del tambor del carrete de servicio y puede elevarse a cualquier altura, lo cual lo alinear la caeraentre el arco gua de tubera y el carrete. Generalmente un contador de profundidad mecnico est montado en el conjunto de la guaniveladora de envoltura, que incorpora tpicamente una serie de ruedas con rodillos colocados en contacto con la tubera flexible y conuna transmisin para medir mecnicamente la longitud de tubera que se est dispensando a travs del mismo. La gua niveladora,debe ser suficientemente fuerte como para manejar las cargas de doblado y cargas laterales de la tubera flexible. Durante el


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transporte, el extremo libre de la tubera flexible est usualmente sujeto con una abrazadera o grampa a la gua niveladora para evitar ellatigazo. La gua niveladora puede tambin estar equipada con una grampa operada hidrulicamente o neumticamente, que puede ser

manipulada para asegurar la tubera flexible en la barra longitudinal del marco de la gua niveladora de envoltura.

En muchos casos el carrete de servicio est equipado con un sistema para lubricar el exterior de la tubera flexible evitando as lacorrosin atmosfrica y reduciendo las cargas de friccin que se generan al desplegar la tubera a travs del dispositivo energizado delstripper. El sistema de lubricacin debe conformarse a todas las regulaciones locales y gubernamentales. Por otra parte, no serecomienda rociadores que atomizan lubricantes sobre el carrete debido a que stos usan materiales altamente inflamables.

La articulacin rotatoria de alta presin y la tubera deben tener una presin de trabajo especificada por lo menos con el mismo valor delde las especificaciones de presin estipuladas en RP 5C7, Prrafo 4.10.3 (b), de API, o a una presin especificada por lo menos almismo valor de la presin interna de fluencia de la tubera flexible, cualquiera que cumpla con el criterio del trabajo especificado.Deber darse consideracin especial a los casos en los cuales la articulacin flexible y la tubera pueden entrar en contacto con losfluidos del pozo. Por lo menos deber incorporarse una vlvula de cierre entre la tubera flexible y la articulacin giratoria de altapresin.

Deben mantenerse buenos registros al operar con tubera flexible. Debe mantenerse un registro de operaciones de carrete con cadacarrete en uso. Al documentar la longitud de carrera de tubera, nmero de ciclos, tipo de trabajo, porciones donde se haya observado

cualquier dao y el nmero total de pies (metros) corridos con la tubera, se sabr cuando la tubera puede cortarse o sacarlo deservicio antes de que falle en el trabajo. Si se nota un dao visible, deber aplicarse un factor de disminucin de la resistencia total de latubera.


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Fuerza motriz:

Las unidades que suministran fuerza motriz para tubera flexible se construyen con muchas configuraciones diferentes, dependiendo delambiente de operacin. La mayora son movidas por motores diesel, aunque un nmero limitado usa motores elctricos. La unidadmotriz hidrulica, se fabrica en el tamao necesario para operar todos los componentes del sistema de tubera flexible que se hallen enuso. El tamao de conjunto de fuerza motriz, variar tambin segn las necesidades de la unidad de comando hidrulico. La fuerzamotriz principal utilizada para una unidad especifica de tubera flexible, puede variar desde un sistema de toma de fuerza (diseo deBobtail Land Unit), hasta unidades completas que ocupan un remolque, en un paquete auto- contenido en un patn para uso costaafuera. En general, el conjunto de la unidad de fuerza motriz principal que se usa en las unidades de tubera flexible, est equipado conmotores diesel y bombas hidrulicas de etapas mltiples, que estn especificadas tpicamente para presiones de 3000 psi (206.85 bar)a 5000 psi (344.7 bar). Debern efectuarse pruebas antes del cargado del equipo, para verificar el rendimiento con presin sostenida deestas bombas. Adicionalmente, el conjunto del acumulador para la operacin de control de pozos, debe tener suficiente volumen ycapacidad de presin para permitir tres ciclos completos de cerrado y apertura de todos los componentes de ariete en uso, sin requerirrecargado de lquidos o presin de la unidad de fuerza motriz.


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Consola de control:

El diseo de la consola de control para una unidad de tubera flexible, puede variar con cada fabricante, sin embargo, normalmentetodos los controles estn posicionados en una consola remota. El conjunto de la consola est completo con todos los controles eindicadores requeridos para operar y controlar todos los componentes que se hallan en uso y puede estar montado en un patn parauso costa fuera o permanentemente montados como ocurre con las unidades de tierra.-. La consola montada en un patn, puede estarcolocada donde se la necesite en el sitio del pozo, segn el deseo del operador. Los motores del carrete y el inyector se operan desdeel tablero de control, a travs de vlvulas que determinan la direccin del movimiento y la velocidad de operacin de la tubera. Tambinestn ubicados en la consola, los sistemas de control que regulan la cadena de transporte, el conjunto del stripper y varioscomponentes para el control del pozo.


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Control y equipo de monitoreo:

Medida de la carga

La carga puede ser definida como la fuerza de tensin o compresin que se ejerce sobre la tubera flexible, justamente por encima delstripper y es una de las medidas ms importantes necesarias para la operacin apropiada de la unidad de tubera flexible. La cargapuede ser afectada por varios parmetros fuera del peso colgante de la tubera flexible, e incluye la presin del cabezal de pozo, lafriccin del stripper, la contra- tensin del carrete y la densidad del fluido que se halla dentro y fuera de la tubera flexible. La carga debeser medida directamente usando una clula de carga que mide la fuerza que la tubera flexible est aplicando al inyector. Puedeobtenerse indirectamente una medida secundaria de la carga, midiendo la presin hidrulica aplicada a los motores inyectores.Tambin se hallan disponibles y en uso, medidores electrnicos de tensin o esfuerzo.

Profundidad medida

La profundidad medida, es la longitud de tubera flexible que debe desplegarse a travs del inyector. La profundidad medida puede sersignificativamente diferente de la profundidad real de la tubera flexible que est dentro del pozo, debido al estiramiento, la dilatacintrmica, la elongacin mecnica, etc. La profundidad medida puede ser observada directamente en varios lugares de la unidad detubera flexible, usando una rueda de friccin que toma contacto con la tubera flexible. La profundidad medida puede ser tambinobtenida indirectamente, midiendo la rotacin de los ejes del inyector. Una unidad de tubera flexible, no debe ser operada sin haberdesplegado y colocado el medidor de profundidad de manera que lo vea el operador de tubera flexible. La profundidad medida debeser registrada como una funcin de tiempo y con relacin a la presin aplicada a la sarta de tubera flexible, para usarla en los clculosdel ciclo de fatiga por doblado.

Medida de la velocidad

La velocidad puede calcularse a partir del cambio en la profundidad medida durante un perodo especfico de tiempo.

Presin de entrada a la tubera flexible

La presin de bombeo en la entrada de la tubera flexible, debe ser controlada y mostrada al operador, as como registrada para usarlaen los clculos de fatiga del ciclo de doblado. Este sistema de medicin de presin, debe incorporar un mtodo de aislar el fluidobombeado, para que no se vace en la cabina de control si llegara a ocurrir una falla del manmetro.

Presin del cabezal del pozo

La presin del pozo alrededor del exterior de la tubera flexible en el cabezal de pozo, debe ser controlada y mostrada al operador. Estesistema de medicin de presiones, debe incorporar un mtodo de aislar los fluidos del pozo para que no se vacen dentro de la cabinade control, en el caso de que ocurriera una falla del manmetro.

Controles del equipo y parmetros

Fuerza de Traccin: La fuerza de agarre o sujecin que el inyector aplica a la tubera flexible. Tensin de Cadena: La tensin de la cadena necesaria para la insercin y eliminar la parte floja (de la cadena) Presiones hidrulicas del Sistema de Control de Pozo. Presin Hidrulica de la Contra- Tensin del Carrete. Presin Hidrulica del Sistema Motriz del Inyector. Presin Hidrulica del Stripper. Presin y Tensin de Operacin del Carrete de Tubera. Direccin del Nivelador de Envoltura y Direccin del Carrete de Tubera flexible. presin de Operacin del Inyector de Tubera y Direccin (entrada salida del pozo o parada). Enganche de Emergencia del Acumulador de Preventores de Reventones. Arranque y Parada del Grupo Motriz o Fuente de Poder. Velocidad de Aceleracin del Motor del Grupo Motriz.


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Equipos de control de pozos

El sistema de preventores de reventones es una parte de importancia crtica en la unidad de tubera flexible y debera usarse en todoprograma de servicio con tubera flexible. Est compuesto por el conjunto del stripper y los arietes operados hidrulicamente,especificados para una presin mnima de trabajo de 10000 psi (689.5 bar), Sin embargo, muchas de las antiguas unidades de tuberaflexible estn todava equipadas con columnas cudruples de preventores de reventones para 5000 psi (344.75 bar). Existen tambinequipos disponibles de preventores de alta presin, que tienen una presin de trabajo de 15000 psi (1034.25 bar). Generalmente paraaltas presiones o sartas de herramientas de dimetros mayores, se requiere un equipamiento de preventores de reventones.

Strippers:

El stripper est diseado para proveer un sello de presin firme o empaque alrededor de la tubera flexible, cuando se lo corre dentrodel pozo o cuando se lo extrae del pozo con presin en la superficie. El sello se logra energizando los insertos empaquetadores delstripper forzndolos contra la tubera. La fuerza energizadora se aplica y se controla hidrulicamente desde la cabina del operador.

Puesto que las inserciones se desgastan y se puede necesitar cambiarlas durante la operacin, muchos diseos permiten el reemplazocuando el equipo est armando y colocada la tubera en su sitio. En el mercado se hallan disponibles, insertos de varios compuestosdiferentes, dependiendo de la aplicacin (calor, presin, fluido, gas, etc.). Los compuestos ms comunes son los siguientes:

Uretano: Para el uso rudo y tambin tolera el abuso. Quiz es el compuesto que dura ms tiempo. Tiene un alto rango detemperaturas de operacin desde los -40 a los 200 F (-40 hasta 93.3 C), aunque comienza a deteriorarse rpidamente amedida que la temperatura se aproxima a su lmite superior.

Nitrilo: Es el ms comn. Tiene buena resistencia al aceite y al agua. Tiene un rango de temperaturas ms alto que el deluretano. No es tan resistente como el uretano. Rango de temperaturas de operacin -10 F hasta 350 F (-23 hasta 177 C).

Viton: Resistente a la mayor parte de los productos qumicos de petrleo y gas, tiene buena resistencia a la impregnacin congas. No es tan resistente al desgaste como el nitrilo. Rango de temperaturas de operacin ms alto, desde 0 F hasta 400 F(-18 a 221 C).

EDPM: Resistente al vapor y a los fluidos y aguas geo- termales. No es tolerante con el aceite o petrleo. Propiedades aldesgaste similares a las del viton. Tiene el ms alto rango de temperaturas de operacin, desde 20 hasta 500 F (-7 hasta260 C).

Existen varios tipos de conjuntos de stripper para tubera, que pueden armarse en la parte inferior de la estructura del conjunto deinyector / extractor. A estas unidades se las llama a menudo, caja prensaestopas. Se los posiciona debajo de la zona inferior de agarrede las cadenas, con las guas de tubera o con una extensin de gua auxiliar del stripper. Las guas o extensiones cumplen unaimportante funcin, para evitar que la sarta de trabajo se desve de su ruta o camino adecuado, cuando la presin del pozo ejerce unafuerza hacia arriba sobre la tubera. Los tipos ms comunes de conjuntos de stripper se describen lneas abajo.

Stripper Convencional - Se coloca un energizador o pistn hidrulico debajo de los elementos de sello, forzndolo hidrulicamente haciaarriba hasta que haga contacto con los elementos de sello. Los elementos de sello del stripper pueden ser un elemento nico circular, odos elementos semicirculares de elastmero que se unen en el espacio cilndrico interior del cuerpo del stripper y rodean la sarta detrabajo. Un bisel en el extremo del sello se corresponde con un biselado en el energizador. Cuando se ejerce fuerza sobre los biseleslos elementos de sello son forzados a unirse, creando un sello de presin ajustado alrededor de la sarta de trabajo. Para evitar laextrusin a presiones mayores, est equipado con un anillo duro de no-extrusin de tefln, ms un retn que es un buje de bronce quese superpone en la costura de la tapa dividida. Son retenidos con una tapa que se ajusta en la parte superior del cuerpo del stripper,asegurada por dos pasadores. La mayor parte de los conjuntos de stripper convencionales, se energizan con la presin del pozo, queles asiste para lograr un sello efectivo. El acceso para el reemplazo de los insertos se logra por encima, dentro del marco de la cabezadel inyector, requirindose una mayor distancia entre su parte superior y las cadenas de agarre, que las que tienen otros tipos destripper sta es una caracterstica importante para evitar el pandeo a altas presiones.

Stripper de Puerta Lateral - El stripper de puerta lateral, se desarroll para permitir un acceso ms fcil al arreglo de empaques delstripper. Los elementos de sello pueden retirarse a travs de la ventana que se abre debajo del inyector, simplificando la extraccinmientras la tubera se halla en su sitio. Puesto que no se requiere el acceso al stripper por encima, el conjunto puede montarse mscerca de las cadenas de la cabeza del inyector, minimizando la posibilidad de pandeo entre las cadenas y el Stripper Se aplica presinhidrulica desde arriba a los elementos de sello, dando por resultado efectos mnimos de energizacin del pozo.

Stripper Radial - El stripper radial es similar en su diseo al ariete de tubera (esclusa parcial) con el fluido hidrulico forzando losarietes opuestos alrededor de la tubera flexible para darle el efecto de sello. Los pistones actuadores hidrulicos, incorporan tambin


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un indicador visual para mostrar la posicin del pistn y para indicar el grado de desgaste de los elastmeros de sello. Puesto que losactuadores son horizontales, puede lograrse una reduccin en la altura total, comparado con los strippers convencionales. El cambio de

los elementos de sellado se efecta desde el espacio abierto debajo del inyector. En aplicaciones para mayor presin, puede usarse unconjunto de strippers en tndem. Una forma de usar estos conjuntos es la de usar ambos simultneamente para distribuir la presindiferencial entre los strippers, lo cual podra aumentar la vida til de los elementos. El stripper / empaque superior ya sea de puertalateral o de diseo convencional, es tpicamente una unidad estndar, montada como de costumbre. El stripper / empaque inferior semonta directamente debajo. El empaque del stripper superior en un conjunto en tndem, se usa tpicamente como empaque primario. Elempaque inferior no se energiza y se mantiene como reserva. En caso de que el empaque superior se desgastara, puede energizarseel inferior para lograr el efecto de sello. La operacin puede continuar o puede reemplazarse el empaque superior. Los arieteshidrulicamente operados en la columna de preventores de reventones necesitan efectuar cuatro funciones: sellar el orificio abierto,cortar la tubera, sujetar la tubera y sellar alrededor de la tubera. (Vase debajo). Segn lo requieran las aplicaciones, pueden aadirsems preventores de reventones para mejorar la seguridad, la flexibilidad y los requerimientos operativos. Existen preventores dereventones disponibles, diseados para las unidades de tubera por parte de varios fabricantes. Estos preventores de reventones sehallan disponibles desde 2 12 hasta 6 3/8 (6.35 a 161.9 mm) y con presiones especificadas hasta de 15000 psi (1034.25 bar) encalidades estndar y para H2S.

Preventor de reventones (BOP):Los arietes operados hidrulicamente en los preventores de reventones sellan el pozo abierto, cortan la tubera, sostienen la caera ysellan el rededor de la tubera La columna de tubera flexible ms comn es la columna cudruple. Su juego compacto de arietesmltiples permite facilidad de armado y de mantenimiento. El ariete cudruple es muy popular y permite alojar arietes ciegos,cortadores; de cuas y de tubera. Los preventores de reventones se colocan debajo del conjunto del stripper. El conjunto estndar paraun arreglo de cuatro arietes (desde arriba hacia abajo) para tubera flexible es el siguiente:

Primer juego - Arietes ciegos Segundo juego - Ariete cortador / cizallador Tercer juego - Arietes de cuas Cuarto juego-Arietes de tuberas(parciales)

Los arietes ciegos se utilizan para sellar el pozo en la superficie cuando se pierde el control de mismo. El sellado de los arietes ciegos,ocurre cuando los elementos de elastmero dentro de los arietes se comprimen el uno contra el otro. Para que los arietes ciegos

funcionen apropiadamente, la tubera u otras obstrucciones a lo largo de los casquetes de los arietes deben ser retirados. Cabe hacernotar que el sello de presin en el conjunto del ariete ciego, est diseado para sostener la presin solamente desde abajo.

Los arietes cortadores / de cizalla de tubera, rompen, cortan o parten la tubera flexible si la caera se traba dentro de la columna depreventores, o si es necesario cortar la caera (por ejemplo por planes de contingencia) y para retirar del pozo el equipo de superficie.A medida que se cierran las hojas de corte sobre la tubera flexible, las fuerzas impartidas mecnicamente llevan el cuerpo del tubo a lafalla. Las hojas de corte deberan ser dimensionadas de acuerdo a la tubera en uso, para dar un corte en circunferencia.

Arietes de Corte Posicionado de los tipos de ariete dentro una columna cudruple. Arietes Ciegos Arietes de Tubo Arietes de Cua paradar un corte en circunferencia. Si el corte es deformado, el tubo debe ser arreglado para devolverle su geometra apropiada. Debetenerse disponible suficiente fuerza y rea hidrulicas para cortar a travs de la tubera. Pudieran requerirse unidades hidrulicasaccesorias de refuerzo, o unidades de actuadores, dependiendo de la tubera.

Los arietes de cua deben estar equipados con dientes bi- direccionales que al activarlos se aseguren contra la tubera, resistiendo el

peso de la caera que se halla por debajo. Los arietes de cua tambin se cierran sobre la caera y aseguran e impiden el movimientoen el evento de que la presin del pozo amenace el riesgo de expulsar la tubera fuera del pozo. Los arietes de cua estn provistoscon mangas de gua, las cuales centran apropiadamente la tubera flexible dentro de las ranuras interiores del cuerpo del ariete, amedida que las cuas se vayan cerrando.

Los arietes de tubera (o de stripping) estn equipados con sellos de elastmero pre-formados para ajustar al dimetro exteriorespecifico de la tubera flexible en servicio. Cuando se cierran contra la tubera flexible, los arietes de tubera se usan para aislar lapresin del espacio anular del pozo debajo de los arietes. Estos arietes estn tambin equipados con manguitos gua para centrarapropiadamente la tubera flexible dentro del rebaje de la abertura, a medida que se van cerrando los ariete. Tpicamente, se posicionauna salida de brida para lnea de matado, directamente debajo del juego de arietes de corte de tubera y por encima del juego de arietesde cua en la columna de preventores de reventones. Una vlvula especificada a la Presin de Trabajo Mxima Permisible (MAWP) dela columna de preventores de reventones (usualmente 10.000 psi [689,5 bar]) est montado sobre la brida de la lnea de matado.Tambin se incluye por lo menos una vlvula de aislamiento de dimetro pleno de alta presin. Desde esta vlvula, se corre tpicamente


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una lnea Chiksan de alta presin para conectar la lnea de matado a los preventores de reventones. La lnea de matado normalmentese usa para bombear fluidos dentro del pozo. En una emergencia, la vlvula del lado de la salida con brida de los preventores de

reventones, debe usarse para efectuar el retorno o invertir la circulacin de fluido. No obstante, hacer retornos a travs de la lnea dematado expone los juegos inferiores de arietes y los casquillos, a la accin de los slidos, desperdicios y otros fluidos de retorno. Estopudiera afectar adversamente el funcionamiento de los arietes y no es una prctica recomendable. En los servicios de reparacin yterminacin de pozos que requieren circulacin de los retornos del pozo hacia la superficie (desperdicios, cido consumido, etc.), serecomienda el uso de una t de flujo separada, montada directamente debajo de la columna de preventores de arietes cudruples. Estat de flujo debera estar equipada con una vlvula de aislamiento de alta presin especificada a la misma presin de trabajo y laclasificacin NACE que tiene la columna cudruple de arietes. Es aconsejable tener los preventores de reventones debajo de la puertade circulacin, para mantener el control del pozo en caso de que la abertura de circulacin se lave. A este respecto el sistema dearmado y las polticas de la compaa deben ser evaluadas antes de efectuar el trabajo.

En la mayor parte de los cuerpos preventores de reventones, los compartimientos de arietes ciegos y de arietes de tubera estnequipados con aberturas, las cuales cuando se activan, permiten que la presin se iguale dentro del cuerpo de arietes. Esto hace que lapresin diferencial se iguale a travs de todos los compartimientos de los arietes antes de abrir los arietes.

La unin encima del preventor de reventones cudruple, se conecta al conjunto del stripper ubicado debajo del inyector. La conexininferior del preventor de reventones de arietes cudruples, podra ser una unin rpida o una brida, dependiendo de la presin y de lascondiciones. Las polticas de la compaa y del operador podran dictar que tipo de conexin debera usarse en este caso.

Un ariete nico tiene una tarea, pero uno combinado o Combi tiene funciones dobles (por ejemplo corte / ciego o de tubo / cua) quesirve para minimizar las restricciones de altura / peso. A menudo se combina un ariete triple con un ariete nico y un carrete separadoro espaciador para correr las herramientas. Tambin se incorporan a menudo arietes cortadores / sello o ciegos / corte en uno de losarietes de la unidad de combinacin.


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Mantenimiento general de los preventores

Los preventores de reventones que estn especificados para servicio con H2S, estn compuestos por aleaciones que son relativamenteblandas. Esto significa que debe tenerse bastante cuidado para evitar daos innecesarios a los preventores de reventones. Si lospreventores tiene que revisarse o repararse en el campo, guarde cualquier parte que se haya desarmado en un pao y asegrese queest limpia antes de reinstalarla.

Los extremos de mangueras y acoples deben mantenerse limpios, libres de suciedad o grasa cuando no se halla en uso. Si seensuciaran podran ocasionar dao o un sellado inadecuado. Use aceite hidrulico u otro solvente de limpieza aprobado, para limpiarlas partes sucias. Asegrese de que no exista aire atrapado en los actuadores, lneas hidrulicas y equipos, hacindolos correr opurgando las lneas. Los bolsones de aire o burbujas podran provocar una respuesta lenta del equipo.

Nunca aplique presin a ningn ariete de tubera, sin tener el vstago de prueba o una herramienta de prueba del dimetro exteriorapropiado en el ariete.

Recuerde: algn residuo de material peligroso podra hallarse en los preventores. Siempre use ropa de seguridad adecuada y tome

todas las precauciones al desarmar piezas o al trabajar sobre la columna. Antes de desarmar la columna recuerde que pudiera tenerpresin atrapada.

Procedimientos de prueba de los preventores de reventones

Antes de iniciar un trabajo, la columna de BOP debe ser probada para asegurarse que aguantar las presiones mximas anticipadaspara el trabajo. La mayor parte de los preventores se revisan y se prueban en las instalaciones de mantenimiento de la compaacontratista, antes del embarque hacia el sitio de trabajo. Tenga en mente que sta inspeccin / prueba pudiera no ser reciente ypudieran haber ocurrido daos durante el transporte o durante el armado. Tanto la seguridad como la paz mental, dictan que debeprobarse este equipo antes de que comience el trabajo.

Las pruebas en sitio, incluyen pruebas de funcionamiento y pruebas de presin alta y baja. Los resultados de cada prueba individualdeben ser registrados. La prueba de baja presin debe ser efectuada primero y debe realizarse con presiones entre 200 y 300 psi(13.79 bar a 20.69 bar). La prueba de alta presin debera ser la menor entre la presin mxima de superficie esperada, la presin

mnima de reventn de la tubera del pozo, o la presin especificada de la columna. El operador deber decidir sobre la presin deprueba. Todas la pruebas de presin deben ser registradas y mantenidas durante un perodo de tiempo lo suficientemente largo, comopara demostrar que los componentes estn efectivamente reteniendo presin.

Pruebe todos los componentes que sern sometidos a presin. Al efectuar estas pruebas use un fluido (por ejemplo agua), que nocause contaminacin o dae al personal si es que se produce una fuga. Pueden usarse otros fluido si las restricciones decontaminacin o el operador lo permiten. Pruebe inteligentemente dentro de las especificaciones del equipo, y recuerde que la presinpuede quedar atrapada entre vlvulas, y que luego se puede ventear en un momento inoportuno. Purgue toda la presin antes dereparar fugas. En el rea de prueba debe estar solamente el personal necesario. A General


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Accesorios y equipos de apoyo

MANEJO DE FLUIDOS / EQUIPAMIENTO DE CONTROL DE PRESIN AGUAS ABAJO DE LOS PREVENTORES

Algunas operaciones tales como la perforacin con tubera flexible (CTD) requieren prcticamente el mismo tipo de equipo como el quese usa para el equipo de perforacin de tipo convencional. Podran usarse para el control de fluidos, tanques mltiples, zarandas y unsistema de mezclado. El equipamiento de control de presiones considerado incluye separadores de lodo- gas, desgasificadores ymltiples de estranguladores ms complejos. Tpicamente se toma la opcin de usar estranguladores ajustables por control remoto,para presiones mayores y otras operaciones donde pudiera circularse gas desde el pozo.

HERRAMIENTAS

La mayor parte de las herramientas utilizadas con la tubera flexible, se han adaptado de otras aplicaciones. Las herramientas que seusan en las operaciones con lnea de cable, pesca y perforacin, as como otras actividades de terminacin y reparacin, estndisponibles para la tubera flexible bajo la forma de dispositivos modificados.

Adicionalmente, se han de desarrollado herramientas especificas para la tubera flexible y aplicaciones con tubera de dimetropequeo, incluyendo perforadores rotativos, perforadores de impacto y herramientas de lavado y de descargado.

ARREGLO DE FONDO DE POZO

Al final de la tubera flexible se arma un conector o adaptador. Este sirve como la base para unir las variadas herramientas que puedencorrerse. Tpicamente las primeras herramientas que se arman, son las vlvulas de retencin o vlvulas de contra - presin (BPV).Usualmente se corren estas vlvulas en tndem y existen modelos disponibles en los que las vlvulas de contra- presin estncontenidas en el mismo arreglo. Tambin hay modelos de tipo clapeta (charnela) y de bola disponibles en el mercado.

Siguiendo a las vlvulas de retencin, se halla la junta de desconexin o librado. Su funcin es la de desconectar el arreglo de fondo depozo en la eventualidad de que se trabara. Dependiendo del tipo de librado, pueden obtenerse de fuerza de corte, presin de bombeo,bombeado de una bola, o combinaciones de los mismos.

La junta de desconexin, suelta el arreglo de fondo de pozo en la eventualidad de que se quede atascado.

A menudo se incluye una abertura de circulacin o de desvo (by-pass). Si el flujo de fluido bombeado excede lo permisible en lasherramientas de fondo de pozo, el exceso de flujo puede escapar al espacio anular. Dependiendo de las tareas a efectuar, puedenusarse otras herramientas, motores, collares, MWD / LWD, trpanos, fresas, etc.

GRA HIDRULICA

A menudo se incorpora una gra hidrulica dentro del paquete de la unidad, si es que no se tiene disponibilidad de elevacin por otrosmedios en la locacin. La funcin de la gra, es la de proveer un medio de levantar el inyector / extractor hasta el rbol de produccin yproveer apoyo y estabilidad.

BASE AUTOPORTANTE DEL EXTRACTOR / INYECTOR

Las bases autoportantes del inyector / extractor, se usan para aplicaciones en que no se tiene gra despus del armado del equipo. Seusan stas donde el espacio por encima, la capacidad de la gra, o el peso impiden un armado normal del equipo.

La base del inyector / extractor puede incorporar cilindros hidrulicos auto elevadores, para los ajustes de altura durante el armado, eincluir guinches hidrulicos para deslizar el conjunto lateralmente a lo largo de la locacin, para ponerlo en la posicin adecuada.

Cuando se est usando una base autoportante de inyector / extractor con el respaldo de una gra o sin el mismo, debern extenderselas patas de gato y asegurarlas. Pudieran surgir complicaciones de la inestabilidad de la conexin del inyector / extractor al cabezal depozo.


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UNIDAD DE BOMBEO DE FLUIDOS

La bomba de fluidos, ya sean lquidos o gases (nitrgeno), es el mtodo para proveer circulacin o para proveer presin a lasoperaciones.

BOMBA DE LQUIDOS

La bomba de lquidos tiene una toma ubicada o seleccionada desde los tanques deseados. Se succiona el fluido desde un tanque atravs de la bomba, dirigindolo al manifold y a las lneas donde puede ser mezclado con nitrgeno. De all va a la articulacin giratoriade circulacin, en el carrete de la tubera donde se conecta a la misma.

TANQUES Y EQUIPO DE MEZCLADO / ALMACENAMIENTO

Los tanques tpicos tienen dos o tres compartimientos y estn disponibles para las capacidades deseadas. La succin del tanque puedeser ya sea por los costados, a varias pulgadas por encima del fondo, de manera que el sedimento no pueda entrar a la lnea de succin,o del tipo de cemento donde la succin se halla en el fondo.

A menudo se incluyen las bombas centrfugas y una tolva de mezclado, as como una unidad de filtrado.


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CIRCULACION

Una de las grandes ventajas de una unidad de tubera flexible, es su capacidad de mantener la circulacin a medida que se corre latubera dentro del pozo, o se la est extrayendo. Adicionalmente, se pueden correr herramientas de empaque para aislar una zona yluego efectuar operaciones de remediacin, para despus recuperar el empaque de aislamiento todo en una sola carrera. La tuberaflexible puede tambin usarse en operaciones de matado de pozo. Esto resulta muy til especialmente cuando se abre un agujero en lacaera de perforacin primaria o en la sarta de tubera.

TRATAMIENTOS EN UN POZO

Pueden efectuarse tratamientos qumicos de la tubera o de la formacin mediante la tubera flexible, a menudo sin matar la zona deproduccin, o minimizando el tiempo de cierre. Esto provee el beneficio de menos produccin perdida y algo que es ms importante,menores posibilidades de ocasionar daos a la formacin con los mtodos de tratamiento de bullheading.

Los productos qumicos de tratamiento, a menudo son inhibidores de corrosin para la tubera, y cidos para tratamiento en laformacin. Frecuentemente se utiliza nitrgeno como portador para efectuar el tratamiento. Su ven

jdj-curso coiled tubing

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