Norma Oficial Mexicana Válvulas de Tormenta

PROY-NMX-L-170-SCFI-2004 Página 1 de 22

PROY-NMX-L-170-SCFI-2004

EXPLORACIÓN DEL PETRÓLEO - SELECCIÓN, INSTALACIÓN, OPERACIÓN Y MANTENIMIENTO DE VÁLVULAS SUBSUPERFICIALES DE SEGURIDAD DE POZOS PETROLEROS. (VÁLVULAS DE TORMENTA)

OIL FIELD EXPLORATION - SELECTION, INSTALLATION, OPERATION AND MAINTENANCE OF SUBSURFACE SAFETY

VALVES. (STORM VALVES)


P R E F A C I O

EN LA ELABORACIÓN DE LA PRESENTE NORMA MEXICANA PARTICIPARON LAS SIGUIENTES EMPRESAS E INSTITUCIONES: - PEMEX-EXPLORACION Y PRODUCCION

GERENCIA DE PERFORACIÓN Y MANTTO. DE POZOS, DIVISIÓN MARINA GERENCIA DE SEGURIDAD INDUSTRIAL Y PROTECCIÓN AMBIENTAL DE PMP GERENCIA DE TECNOLOGÍA, SEDE

- SECRETARIA DE ENERGIA - DOWELL SCHLUMBERGER DE MÉXICO S.A. DE C.V. - HALLIBURTON DE MÉXICO S.R.L. DE C.V. - BAKER HUGHES DE MÉXICO S.R.L. DE C.V.


ÍNDICE DEL CONTENIDO NÚM. DE CAPÍTULO PÁGINA

0 INTRODUCCIÓN

1 OBJETIVO

2 CAMPO DE APLICACIÓN

3

DEFINICIONES

4 SÍMBOLOS Y ABREVIATURAS

5 DESARROLLO 5.1 APLICACIÓN 5.2 SELECCIÓN 5.3 INSTALACIÓN 5.4 OPERACIÓN Y MANTENIMIENTO 5.5 IDENTIFICACIÓN, DOCUMENTACIÓN Y TRANSPORTE

6 MEDIDAS DE SEGURIDAD INDUSTRIAL Y PROTECCIÓN AMBIENTAL

7 APENDICE 8 BIBLIOGRAFÍA

9 CONCORDANCIA CON NORMAS INTERNACIONALES


EXPLORACIÓN DEL PETRÓLEO - SELECCIÓN, INSTALACIÓN, OPERACIÓN Y MANTENIMIENTO DE VÁLVULAS SUBSUPERFICIALES DE SEGURIDAD DE POZOS PETROLEROS. (VÁLVULAS DE TORMENTA)

OIL FIELD EXPLORATION - SELECTION, INSTALLATION, OPERATION AND MAINTENANCE OF SUBSURFACE SAFETY VALVES. (STORM VALVES)

0 INTRODUCCION La industria petrolera lleva a cabo un sinnúmero de actividades consideradas en su mayoría de alto riesgo, por lo que a falta de Reglamentación Nacional en aspectos de seguridad se ha visto en la necesidad de recopilar experiencias técnicas nacionales e internacionales. Una de las acciones tomadas fue el contar con un dispositivo de control (válvula subsuperficial), también conocida como válvula de tormenta, la cual va integrada al aparejo de producción, con el fin de proteger al personal que labore en la instalación, medio ambiente, yacimiento y equipo, por lo que en caso de que se presentara una conflagración, con este dispositivo se evitará un accidente. 1 OBJETIVO Establecer los requisitos mínimos para la selección, instalación, operación y mantenimiento conforme a la utilización de las válvulas subsuperficiales de seguridad en pozos petroleros marinos. 2 CAMPO DE APLICACIÓN Esta Norma Mexicana tiene aplicación en la selección, instalación, operación y mantenimiento de válvulas subsuperficiales de seguridad de pozos petroleros. 3 DEFINICIONES Para los propósitos de esta Norma Mexicana, se entiende por: 3.1 Cabezal

El cabezal es un equipo compuesto usado en la superficie para mantener el control del pozo. El equipo a la cabeza del pozo incluye el equipo del árbol de producción, equipo con válvulas y accesorios y colgadores de las tuberías, además del equipo asociado. 3.2 Equipos de la válvula de seguridad subsuperficial

Se entiende por válvula de seguridad subsuperficial, seguros, niples de asiento, válvula de cierre de seguridad, la válvula de seguridad que se encuentran en el niple y todos los componentes que establecen tolerancias y/o holguras las cuales podrían afectar el desempeño o intercambiabilidad del equipo de la válvula de seguridad subsuperficial. 3.3 Ensamble de la válvula de seguridad subsuperficial


Se conforma por una válvula de seguridad subsuperficial y una válvula de cierre de seguridad. Este término incluirá sólo a la válvula de seguridad subsuperficial al referirse al tipo de tubería recuperable de las válvulas de seguridad subsuperficiales. 3.4 Fabricante

El principal agente en el diseño, fabricación y distribución del equipo de la válvula de seguridad subsuperficial que debe cumplir con las Especificaciones de la API 14A. 3.5 Falla

Cualquier condición del equipo de la válvula de seguridad subsuperficial que le impida realizar la función del diseño. 3.6 Línea de control

Es una canalización individual utilizada para transmitir señales de mando a la válvula de seguridad subsuperficial controlada en superficie. 3.7 Manifold

Un sistema accesorio de tubería a un sistema de tubería principal (u otro conductor) que sirve para dividir un flujo en varias partes, para combinar varios flujos a cualquiera de varios destinos posibles (tubos múltiples) 3.8 Manual de operación

Es la publicación emitida por el fabricante, que contiene datos detallados e instrucciones relacionadas al diseño, instalación, funcionamiento y mantenimiento del equipo de la válvula de seguridad subsuperficial. 3.9 Mantenimiento preventivo

Servicios de operación en superficie al equipo de seguridad de la válvula para mantener el funcionamiento del equipo de la válvula de seguridad subsuperficial. 3.10 Modelo

Equipo de la válvula de seguridad subsuperficial con parte (s) interna (s) y características operacionales únicas, las cuales lo diferencian de otro equipo de la válvula de seguridad subsuperficial del mismo tipo. 3.11 Operador

Corresponde al usuario del equipo de la válvula de seguridad subsuperficial. 3.12 Partes calificadas

Es una parte fabricada bajo un programa de convicción de calidad autorizado, que en el caso de su reemplazo, debe exceder o tener el mismo funcionamiento de la pieza original. 3.13 Patrón

Tipo, lo que se toma como ejemplo o modelo para comparar o referirse a otra cosa de la misma especie de uso común.


3.14 Paro de Emergencia

Es un sistema de estaciones que, cuando esta activo, inicia el cierre del pozo 3.15 Personal calificado

Un individuo con características o habilidades obtenidas ganadas a través de entrenamiento o experiencia y que tiene los conocimientos necesarios de normas o pruebas que le permiten realizar una función requerida. 3.16 Reparación

Cualquier actividad que involucra un reemplazo de partes o desensamble o reensamble del Sistema (ver punto 4.20) de la válvula de seguridad subsuperficial de acuerdo con el manual de operación. La reparación puede ser en sitio o en un lugar certificado para tal fin dentro o fuera del País

a) Reparación en sitio. Reemplazo de partes como se define en el manual de operación b) Reparación en otro lugar dentro o fuera del País. Una actividad que involucra el

desensamble, reensamble, y la comprobación funcional del equipo de la válvula de seguridad subsuperficial de acuerdo con el manual de operación.

3.17 Sensor

Instrumento que detecta una condición de operación y transmite una señal para realizar una función específica 3.18 Símbolo

Es una imagen simple en forma gráfica y de fácil interpretación. 3.19 Sistema de control superficial

Todo el equipo en superficie incluyendo manifolds, sensores y fuente de poder para controlar la válvula de seguridad subsuperficial controlada en superficie. 3.20 Sistema de la válvula de seguridad subsuperficial

Son los componentes de fondo, la válvula de seguridad subsuperficial, la válvula de cierre de seguridad, niple, los acoplamientos de flujo y cualquier componente de mando. 3.21 Tipo

Equipo de la válvula de seguridad subsuperficial con características únicas, las cuales lo diferencian de otro equipo de la válvula de seguridad subsuperficial. 3.22 Válvula de seguridad subsuperficial

Es una válvula automática que cerrará con la pérdida de suministro de poder instalado debajo del cabezal del pozo con la función de prevenir flujo descontrolado cuando se cierra. Este dispositivo puede ser instalado y recuperado con línea de acero o con métodos de bombeo (recuperable con línea de acero) o ser una parte integral de una sarta de producción (recuperada con la tubería de producción). Cuando se use en esta especificación incluye la válvula subsuperficial, actuador de la válvula subsuperficial y dispositivos de apertura y cierre sensibles al calor.


3.23 Válvula de seguridad subsuperficial controlada en subsuperficie

Es una válvula de control subsuperficial que actúa por las características del pozo. Estos dispositivos normalmente son actuados por presión diferencial a través de la Válvula de seguridad subsuperficial controlada en subsuperficie (tipo de velocidad) o presión en la tubería en la Válvula de seguridad subsuperficial controlada en subsuperficie (tipos de presión de tubería altos y bajos) 3.24 Válvula de seguridad subsuperficial controlada en superficie

Es una válvula de seguridad subsuperficial controlada en superficie por medio hidráulicos, eléctricos ú otros. 4 SIMBOLOS Y ABREVIATURAS API Instituto Americano del Petróleo ESD Paro de emergencia Equipo SSSV Equipo de la válvula de seguridad subsuperficial Sistema SSSV Sistema de la válvula de seguridad subsuperficial SCFI Secretaría de Comercio y Fomento Industrial NMX Norma Mexicana SVLN Es un receptáculo con superficies sellantes internas en el cual se puede

instalar la SSSV SCSSV Válvula de seguridad subsuperficial controlada en superficie SWSSV Válvula de seguridad subsuperficial para instalar y recuperar con cable SSSV Válvula de seguridad subsuperficial SSV Válvula de seguridad superficial SV Válvula de seguridad VT-SSCSV Válvula de seguridad subsuperficial controlada en subsuperficie del tipo

velocidad. 5 DESARROLLO 5.1 Aplicación

El sistema de válvula de seguridad subsuperficial (SSSV) puede clasificarse como control superficial (SCSSV) ó control subsuperficial (SSCSV), en el diseño de este tipo de válvulas se debe considerar las características técnicas tubulares, espacio, efluentes del pozo, inhibidores, profundidades de asentamiento y características de producción. En la figura No.1 del apéndice “A” se expresan esquemáticamente los sistemas típicos

5.1.1 Control Superficial de la Válvula de Seguridad Subsuperficial

Otro de los aspectos a considerar para el diseño de este tipo de válvulas es el lugar en el cual se utilizarán, así como los espacios libres requeridos, la cubierta y el tamaño de los tubos dictan tanto el tipo de la SCSSV y ductos de control a utilizar, así mismo los sistemas de mando concéntrico pueden requerir características más especiales que la línea de control individual, por lo que el tipo de tubería recuperable de las SCSSV


generalmente tiene un diámetro exterior mas grande que el niple de la válvula de seguridad que los de tipo de cable recuperable.

Al usar sistemas de control concéntricos, las sartas exterior e interior se deben diseñar y probar para una presión de control hidráulica o presiones del cabezal, mas grande que la esperada. El programa de terminación para este tipo de sistema debe ser evaluado para asegurar que la integridad del componente diseñado no es excedida por la prueba. Se debe tener un cuidado particular y evitar con esto fugas en las conexiones.

5.1.2 Los siguientes aspectos deben ser considerados al hacer la selección de la línea de control:

a) La temperatura y fluido de terminación del espacio anular tendrán contacto con la línea de control.

b) Presión de operación

c) Presión de trabajo en el cabezal

d) Potencial de daño y abrasión de la línea de control durante el funcionamiento o instalación

e) Sujeción de los materiales (protectores de línea de control y flejes)

f) Afluencia del pozo

g) Diámetro interior y exterior de la línea de control

h) Línea de control contínua

i) El diseño del material del conector de la línea de control

j) Especificaciones del material de la línea de control

k) El fluido de la línea de control

l) La técnica utilizada en la fabricación de la línea de control deberá ser sin costura. 5.1.3 Los siguientes aspectos deben ser considerados al seleccionar los fluidos en la línea de control:

a) Flamabilidad b) Punto de encendido c) Contenido de sólidos d) Corrosividad e) Lubricación f) La compatibilidad de los sellos y materiales metálicos de la SCSSV g) La compatibilidad con la afluencia del pozo h) El ambiente de temperatura i) La viscosidad j) Densidad

5.1.3 Determinación de la Profundidad de Instalación de la SCSSV

Lo siguiente debe ser considerado al determinar la profundidad de instalación de la SCSSV:

a) Profundidad máxima de instalación según el manual de operación

b) Gradiente de presiones.


c) El primer dato de presión de cierre de la SCSSV en la prueba funcional

d) Cálculo de presión en la tubería al nivel de la SCSSV durante las condiciones de flujo

e) Operación entre las partes móviles para el tipo de SCSSV y elementos de sello

f) El factor de seguridad g) La profundidad mínima aceptable por los requerimientos regulatorios

5.1.4 Se recomienda la represurización de la tubería antes de abrir cualquier SCSSV.

La válvula recuperable con cable SCSSV que se encuentra en el niple debe ser seleccionada para que esta sea compatible con las condiciones ambientales del pozo.

Las condiciones del pozo deben de ser consideradas para la instalación de coples de flujo como un medio para mitigar la turbulencia en la SCSSV y efectos tubulares. Debe ser considerada la instalación de los coples de flujo sobre y debajo de cada SCSSV. 5.1.5 Sistemas de Control de Superficie

El sistema de control de superficie debe incluir los elementos necesarios para detectar condiciones anormales que pueden contribuir a un flujo descontrolado del pozo y deben transmitir la señal necesaria a la SCSSV para el cierre. (ver figura No.2 del apéndice “A”).

Es indispensable analizar todos los elementos en el sistema para riesgos potenciales que pueden dar la vulnerabilidad a una falla. Por ejemplo, no se deben incorporar arranques automáticos en el sistema de control debido a que esto puede causar la apertura de la SCSSV cuando esta debería permanecer cerrada. Se debe integrar el sistema de control de la SCSSV a un sistema de control total de superficie para prevenir duplicidad de sistemas. Sin embargo algunas características deben de ser diseñadas dentro del sistema de control total, donde si existe un desequilibrio en la rutina de la producción, no resulte en el cierre de todas las SCSSV.

Donde se utilicen sistemas de mando hidráulicos o neumáticos, la presión de prueba de los controles de superficie debe de tener los valores de presión de trabajo de los componentes. Todos los componentes expuestos a la presión de operación de la SSSV deben de ser diseñados para anticipar las mas altas presiones de operación de la SSSV.

Se deben seleccionar los materiales qué sean resistentes a los elementos ambientales por ejemplo corrosión y temperatura. 5.1.6 Sensores

a) Cada instalación se debe analizar para determinar los sensores a ser utilizados. Los tipos de sensores que se pueden incluir: sensores de calor, sensores de presión, sensores de nivel de fluidos y sensores de arena.

b) El sensor de nivel puede instalarse en el tanque del suministro del sistema hidráulico para advertir condiciones de operaciones anormales, tales como, pozo fluyendo a través de línea de control o una fuga en la línea de control. Un piloto de baja presión puede ser instalado en la descarga de la bomba.

6.1.7 Fuente de Energía


a) El sistema se debe diseñar con capacidad suficiente para operar con la mínima cantidad de energía.

b) El diseño debe incluir una fuente de poder de respaldo, por conveniencia, esta puede ser una bomba manual simple, un sistema hidráulico o un sistema accionador independiente. Se deben hacer previsiones para aislar y operar individualmente las SCSSVs cuando se efectúa el mantenimiento de rutina del pozo.

c) En sistemas neumáticos e hidráulicos, una válvula de alivio debe ser incorporada para prevenir una sobre presión del sistema.

d) Para los sistemas hidráulicos, la capacidad del fluido del depósito debe ser suficiente para presurizar el sistema de control al trabajar y mantener la presión después que el sistema está lleno y mantener un nivel de funcionamiento eficaz.

e) En sistemas hidráulicos, el depósito de fluido hidráulico debe tener una salida para permitir el alivio de la presión del al fluido devuelto para el y cierre adecuado de la SCSSV o en caso de retornar el flujo del pozo, que esta salida sea a través de la línea de control.

f) Los sistemas que utilizan controles neumáticos requieren de un suministro de gas limpio.

5.1.8 Tubos Múltiples (manifolds)

a) La Figura 2 muestra un sistema del mando simplificado que incluye tuberías múltiples, sensores, fuente de poder y una válvula ESD en las tuberías múltiples para el sistema de control de superficie, para el aislamiento múltiple del pozo y conexiones del cabezal para los sistemas de seguridad.

b) Para las instalaciones de pozos múltiples, las líneas de control deben contar con el

abastecimiento suficiente para aislar en forma individual los pozos.

c) Se debe tomar en cuenta el diseño y ubicación de la salida del cabezal para la línea de control. Esta conexión puede incluir una válvula para el cierre y aislamiento del pozo individual del sistema del control. Sin embargo, esta válvula debe mantenerse en posición abierta durante las funciones normales de operación.

d) Se deben instalar válvulas ESD en lugares estratégicos de acuerdo con las regulaciones aplicables. Para evitar el cierre del pozo con la SCSSV en condiciones de bajo gasto, se debe incorporar un retraso de tiempo entre el cierre del sistema de seguridad de la superficie y el del fondo del pozo con la SCSSV. La sucesión de la apertura se debe invertir al volver las condiciones normales de producción. Este mecanismo de retraso debe analizarse para asegurar cuidadosamente que no genere riesgos adicionales que den al sistema más vulnerabilidad a una falla. Normalmente, este retraso debe ser de dos a cinco minutos.

5.1.9 Requerimientos de Diseño

Los planos, especificaciones de fabricación y los resultados de la prueba de verificación de las SCSSV serán resguardados por el fabricante por un periodo de diez años después de haber descontinuado el tamaño, modelo y tipo de su línea de productos. El equipo SCSSV, conforme al estándar API-14A, debe ser fabricado de acuerdo a los planos y especificaciones que son sustancialmente los mismos a aquellos equipos SCSSV que han cumplido las pruebas de verificación.


La documentación de diseño debe incluir la metodología, suposiciones, cálculos y requerimientos de diseño. Los requerimientos de diseño deberán incluir, pero no estarán limitados, aquellos criterios tales como: tamaño, pruebas, presión de operación, materiales, ambientales u otros requerimientos pertinentes sobre los cuales se basa el diseño. La documentación de diseño deber ser clara, legible, reproducible y recuperable.

La documentación de diseño debe ser revisada y verificada por un especialista calificado diferente a quien creó el diseño original.

Los cambios en el diseño que pudieran afectar el cumplimiento de la prueba de verificación ó la intercambiabilidad del equipo SSSV, requieren una recertificación, excepto los sellos que hayan cumplido los requerimientos de la prueba de verificación de la cláusula 7 de la Especificación API 14A, deberán ser considerados intercambiables entre equipos SCSSV de cualquier fabricante para una clase de servicio en particular. 5.2 Selección

El equipo SSSV fabricado de conformidad con este patrón se debe ajustar a una ó más de las siguientes clases de servicio:

Clase 1: servicio estándar. Esta clase de equipo SCSSV debe estar diseñado para utilizarse en pozos que no presenten efectos de deterioro causados por arena o agentes corrosivos.

Clase 2: servicio con arena. Esta clase de equipo SCSSV debe estar diseñado para utilizarse en pozos donde se espera que una sustancia tal como la arena, cause fallas en el equipo SCSSV. El equipo SCSSV clase 2 también cumple los requerimientos para el servicio clase 1.

Clase 3: servicio para agrietamiento por fatiga a la corrosión: Esta clase de equipo SSSV debe estar diseñado para utilizarse en pozos donde se espera que agentes corrosivos causen agrietamientos por fatiga a la corrosión. El equipo clase 3 también debe cumplir los requerimientos para el servicio clase 1 y clase 2, y es fabricado con materiales los cuales son resistentes a la corrosión. Dentro de esta clase de servicio, existen dos divisiones, 3S para servicio con sulfuros (ver nota) y 3C para servicio con cloruros. Materiales metálicos, aplicables para ambientes 3S, estarán de conformidad con la norma NACE MR0175

Nota: Los materiales para servicios clase 3C dependen de las condiciones de cada pozo, no existen patrones nacionales o internacionales para la utilización de materiales metálicos para este tipo de servicio.

Clase 4: servicio para pérdidas de peso por corrosión: Esta clase de equipo SCSSV debe estar diseñado para utilizarse en pozos donde se espera que agentes corrosivos causen pérdida de peso por corrosión. El equipo clase 4 también cumple los requerimientos para el servicio clase 1 y clase 2, y debe ser es fabricado con materiales que sean resistentes a la pérdida de peso por corrosión (ver nota). Nota: Los materiales para servicio clase 4 dependen de las condiciones de cada pozo, no existen patrones nacionales o internacionales para la utilización de materiales metálicos para este tipo de servicio. 5.2.1 La instalación de equipos de SCSSV debe ser de acuerdo con esta norma y debe conformar a una o más de las siguientes clases de servicio:


Clase 1: servicio normal. Esta clase de equipo de SCSSV se propone para ser usada en pozos de aceite o gas que no exhiben los efectos perjudiciales causados por arena, o ruptura por fatiga debido a la corrosión.

Clase 2: servicio arenoso. Esta clase de equipo SSSV se propone para ser usada en pozos de aceito o gas donde se pueda esperar que una sustancia como la arena cause problemas en el equipo de SCSSV. La clase 2 de equipos SCSSV también debe reunir los requisitos para el servicio de la Clase 1.

Clase 3: ruptura por presión y corrosión. Esta clase de equipo SCSSV es propuesto para ser usado en pozos de aceite o gas donde se pueda esperar que los agentes corrosivos causen ruptura por fatiga debido a la corrosión. Los equipos Clase 3 deben reunir los requisitos para la Clase 1 o se deben clasificar como 2 y deben ser fabricados de materiales que son resistentes a la ruptura por fatiga debida a la corrosión. Dentro de esta clase de servicio hay dos subclases, 3S para la ruptura por fatiga debida a los sulfatos y 3C para la ruptura por fatiga debida a los cloruros.

Clase 4: pérdida de peso en servicio por corrosión. Esta clase de equipo para SCSSV esta diseñada para ser usada en pozos donde se pueda esperar que la acción de agentes corrosivos cause pérdida de peso por corrosión. Los equipos con Clasificación 4 deben reunir los requisitos para la Clase 1 o Clasificarse como 2 y deben ser fabricados de materiales que sean resistentes a pérdida de peso por corrosión.

5.3 Instalación

Los detalles en los procedimientos descritos a continuación sólo son con respecto al sistema SCSSV, la figura No.1 muestra la colocación esquemática del equipo en cada tipo de terminación.

5.3.1 Línea de Control-Terminación Simple

Paso 1 Introducir la tubería de producción hasta la profundidad de instalación de la SCSSV, para esto es indispensable que el pozo esté totalmente bajo control, debido a que puede haber dificultad de sello alrededor de la tubería y de la línea de control con preventores normales. Como una precaución de seguridad adicional, debe disponerse de un procedimiento para cortar la línea control y cerrar el pozo. Evitar el uso de conectores tipo unión en la línea de control.

Paso 2 Instale la válvula de seguridad a la tubería de producción con coples de flujo cuando éstos se requieran.

Paso 3. Conectar las líneas de control a la válvula de seguridad SCSSV. La línea de control debe ser diseñada para resistir las máximas condiciones ambientales y de operación anticipadas. (Seguir el manual de operación del fabricante para purgar la línea de control de la SCSSV).

Paso 4 Las líneas de control de prueba y conexiones deben de tener cero fugas, el fluido del control es crítico y debe ser seleccionado como se describió en la sección 6.1.3.

a) Válvula recuperable con cable: instalar bloqueos en los puertos de control, si es que los puertos de control se exponen al fluido y pruebe la presión de trabajo del sistema.

b) Válvula recuperable con tubería: Probar la máxima presión diferencial como lo recomienda el fabricante de la válvula.

Paso 5 Introducción de la tubería y línea de control.

Se debe tener precaución para:


a) Prevenir la entrada de contaminantes hacia la línea de control

b) Detectar fugas mientras se esta introduciendo y c) Para asegurar la hermeticidad de la línea de control se deberá presurizar lo suficiente

para detectar posibles fugas y mantener abierta la válvula SCSSV. Paso 6 Añadir a la (s) línea (s) de control un mínimo de dos flejes por junta, instalados inmediatamente sobre y debajo de las conexiones.

Paso 7 Introducir la tubería hasta el intervalo programado.

Paso 8 Instalar el colgador de la tubería y conectar la (s) línea (s) de control a la toma del cabezal. Se debe tener cuidado especial para seguir las instrucciones del fabricante para instalar el ensamble de cabezal y asegurar la continuidad de la presión en el sistema de la línea de control.

Paso 9 Efectuar pruebas de presión a la (s) línea (s) de control de acuerdo a lo descrito en los pasos 4a o 4b.

5.3.2 Línea de control - conexiones múltiples

Paso 1 Introducir el aparejo con la válvula SCSSV hasta el colgador de la TP.

Paso 2. Introducir la tubería corta y anclar el empacador múltiple.

Paso 3 Instalar los niples para la válvula de seguridad y los coples de flujo, cuando estos sean necesarios. Los aparejos se corren simultáneamente en este punto. Este procedimiento se recomienda para evitar daños en las líneas de control.

5.3.3 Procedimiento recomendado para la instalación con cable de la válvula de seguridad subsuperficial.

Procedimientos de instalación para las SWSSV

a) Probar el lubricador y la línea de la válvula a la máxima presión predeterminada, siguiendo los procedimientos de seguridad propuestos.

b) Se debe cerciorarse que todas las herramienta y conexiones están ensambladas apropiadamente y roscado a un conector nuevo de cable. En instalaciones iniciales y en operaciones subsecuentes, donde las condiciones de la tubería de producción sean cuestionables, correr un calibrador a través del niple de asiento de la válvula de seguridad instalada antes de intentar instalar la válvula SWSSV.

c) Para las SCSSV, la operación del niple igualador se deberá revisar en la superficie con una varilla o vástago apropiado. Para las SCSSV, asegurarse que los dispositivos de apertura no dañarán las superficies de sello.

d) Las SWSSV normalmente se introducen en el pozo en posición abierta.

e) Siga el manual de operación del candado de instalación particular a la válvula de seguridad SCSSV que se está instalando. Para válvulas controladas hidráulicamente desde la superficie, la línea de control debe estar completamente llena con fluido hidráulico antes de que la SWSSV sea instalada. Cuando se introduce la SWSSV, pequeños volúmenes de fluido hidráulico deben ser bombeados continuamente a través de la línea de control para mantenerla limpia de fluidos provenientes del pozo, a menos que alguna característica mecánica nos permita aislar la línea de control de


la tubería de producción y de los fluidos provenientes del pozo, como por ejemplo, una camisa deslizable o un mandril de comunicación.

f) Revisar para asegurarse que la SWSSV esta debidamente asentada y que el candado de instalación esté completamente asegurado.

g) Probar la válvula SWSSV para verificar su correcta operación, activando el sistema de control superficial. La apertura y cierre de la válvula, puede ser verificada con el flujo del pozo o la línea de cable. Si se usa la línea de cable, debe tenerse cuidado de no dañar la SWSSV.

h) Recuperar las herramientas y cerrar la línea de la válvula y la válvula maestra. Purgar

la presión del lubricador y remover las herramientas. 5.3.4 Procedimiento de Recuperación de las SWSSV con cable

a) Probar el lubricador y la línea de la válvula a la máxima presión predeterminada.

b) Se debe cerciorarse que todas las herramienta y conexiones están ensambladas apropiadamente y roscado a un conector nuevo de cable. En pozos con problemas de depositaciones (parafinas, asfaltenos, carbonatos, entre otros) o cuando existan condiciones desconocidas, se debe correr un anillo calibrador antes de recuperar la SWSSV.

c) Igualar la presión a través del dispositivo de igualación de la SWSSV cerrada y abrir la válvula si es posible.

d) Para las válvulas SCSSV operadas hidráulicamente, una vez que la herramienta sujetadora está en su lugar, libere la presión de la línea de control a la presión de cierre del pozo. Esto podrá liberar los sellos externos y así ayudar a la recuperación de la válvula SWSSV del niple de asiento. Cuando se recupere la SWSSV, pequeños volúmenes de fluido hidráulico deben ser bombeados continuamente a través de la línea de control para mantenerla limpia de fluidos provenientes del pozo, a menos que alguna característica mecánica nos permita aislar la línea de control de la tubería de producción y de los fluidos provenientes del pozo, como por ejemplo, una camisa deslizable o un mandril de comunicación.

e) Siga el procedimiento operativo del manual para abrir y recuperar la SWSSV.

f) Cerrar la válvula del lubricador y la válvula maestra, liberar la presión del lubricador, recuperar las herramientas y la SWSSV.

5.3.5 Reportes

Al terminar la operación con cable, se debe entregar un reporte firmado por una persona calificada de la compañía de servicio al operador del pozo. Este reporte puede ser una boleta de la compañía de servicio o un formato del operador, que debe incluir:

a) Fecha.

b) Identificación del pozo.

c) Resumen de tiempo y ejecución de operaciones, incluyendo profundidad, presión y equipo involucrado.

d) Equipo subsuperficial, recuperado y reemplazado.

e) Todo el equipo perdido en el pozo y alguna restricción no reportada previamente.


f) Información requerida para completar los reportes de análisis de fallas. 5.4 Operación y Mantenimiento

El equipo de abastecimiento SSSV en acuerdo a los requerimientos de la norma API 14A debe ser inspeccionado y probado en el sitio para asegurar que el equipo está en condición de operar. Las reparaciones en el sitio y fuera de él deben ser realizadas por personal calificado de acuerdo con el manual de operación y de esta norma. El reemplazo de componentes o equipos usados en la reparación de la SSSV deben ser partes originales por marca. Un reporte general de reparación debe estar complementado con informes de reparaciones que no se hayan hecho en el sitio. El fabricante debe definir el alcance de la reparación, de tal manera que las actividades no afecten la operación del equipo SSSV al ejecutar la función diseñada. 5.4.1 Reparación del equipo SSSV

El equipo reparado SSSV debe tener un comportamiento equivalente, al equipo SSSV en su estado original.. La reparación de la SSSV debe cumplir como mínimo, la especificación API SPEC 14-A vigente en el tiempo de manufactura del equipo original, o alguna edición aplicable incluyendo la edición actual. El equipo SSSV reparado consiste en el uso de parte(s) de calidad, por personal calificado, con pruebas y documentación adecuada. 5.4.2 Documentación

Esta sección describe la documentación recomendada para la reparación del equipo SSSV.

a. La reparación del equipo SSSV debe ser descrita en registros que incluya el número de serie, partes reemplazadas, personal o compañía que efectúe la reparación, fecha de la reparación y resultados de la prueba.

b. Los reportes de reparación deben mantenerse por un mínimo de cinco años. 5.4.3 Operación, Mantenimiento y Reparación de las SCSSV

a) La SCSSV debe ser operada como mínimo cada seis meses. Operaciones más frecuentes de la SCSSV, como indica la experiencia en campo, puede servir como mantenimiento preventivo de todas las partes móviles y funcionar adecuadamente. Esto ayudará en una temprana detección de fallas.

b) Todas las reparaciones y mantenimientos deben ser realizadas de acuerdo con el manual de operación y solo por personal calificado. Para la verificación de la operación correcta de la SCSSV dentro de los límites del diseño, el equipo reparado fuera de la localización debe ser probado como se describe en la especificación API SPEC 14A.

c) Una copia del reporte de falla debe ser enviada al fabricante, con todas las fallas cuando la SCSSV se regresa al fabricante.

5.4.4 Operación, Mantenimiento y Reparación de las SSCSV


a. La SSCSV debe ser inspeccionada como mínimo cada año, inspecciones más frecuentes como dicta la experiencia en campo puede ser necesaria para la temprana detección de desgaste, pegaduras, entre otras.

b. Todas las reparaciones y mantenimiento deben ser realizados de acuerdo con el manual de operación y solo por personal calificado.

Para la verificación de la operación correcta de la SSCSV dentro de los límites de diseño, el equipo reparado fuera del sitio, debe ser funcionalmente probado como se describe en la especificación API SPEC 14A.

c. Una copia del reporte de falla debe ser enviada al fabricante con todas las fallas cuando la SSCSV se regresa al fabricante.

6.5 Identificación, Documentacion y Transporte

Identificación

El equipo SSSV debe de cumplir con los patrones Internacionales y deberá de ser permanentemente identificado por el fabricante con las especificaciones descritas. La identificación debe incluir:

a) El nombre del fabricante o marca comercial

b) El tamaño, tipo y modelo del fabricante

c) Un solo número de serie

d) El rango de presión de trabajo

e) La fecha de fabricación

f) La (s) clase (s) de servicio a que esta asignada

Las clases de servicio que se listan abajo deben de ser combinadas para indicar las clases de servicio. Por ejemplo, 234 indica servicio arenoso, ruptura por fatiga debido a cloruros y sulfuros y pérdida de peso debido a la corrosión.

1.- Servicio estándar.

2.- Servicio con arena

3.- Servicio para agrietamiento por fatiga a la corrosión

3S.- Servicio para agrietamiento por fatiga debida a los sulfuros

3C.- Servicio para agrietamiento por fatiga debida a los cloruros

4.- Servicio para pérdida de peso por corrosión

Los estranguladores de orificio para las válvulas de seguridad de velocidad, deberán ser identificados por el diámetro de orificio. Documentación Las SSSV, los candados SV y las partes de las SVLN deben de ser entregadas por el fabricante con un reporte de embarque y recepción así como con su manual de operación. El reporte de envío y recepción deberá contener los datos típicos de acuerdo a lo establecido en la tabla B.25 de la Especificación API SPEC 14-A. El fabricante debe elaborar formatos similares para los candados SV y para las partes de las SVLN.


Contenido mínimo del manual de operación proporcionado por el fabricante

a) Tamaño, tipo y modelo

b) Clase (s) de servicio

c) Datos de operación

a. Presión de trabajo

b. Rango de temperatura

c. Resistencia a la presión interna (presión de estallido).

d. Presión de colapso (aplica para SSSV al máximo rango de temperatura)

e. Resistencia a las cargas por tensión (aplica para SSSV al máximo rango de temperatura)

d) Datos de las dimensiones, tales como dimensiones de la barra de calibración para la medición del diámetro interno (de paso) y diámetro interno (de paso) de la camisa, si fuese aplicable.

Cálculos

a) SCSSV - Procedimiento de cálculo utilizado para determinar la máxima profundidad de asentamiento, según el fabricante, donde sea aplicable

b) SSCSV - Coeficientes de orificio, fuerza del resorte, rango de operación óptimo de presión diferencial para válvula de seguridad de velocidad. (VT-SSCSV)

Diagramas e ilustraciones Listado de las partes con la información necesaria para hacer una nueva orden, incluyendo información para contactar al fabricante

a) Detalles específicos de la prueba funcional de operación, deben ser incluídos si los dispositivos de prueba o los procedimientos utilizados difieren de los recomendados por los patrones Internacionales

b) Instrucciones de instalación

c) Instrucciones de recuperación

d) Procedimientos de inspección y prueba

e) Procedimientos de instalación y operación

f) Procedimientos de diagnóstico de problemas y mantenimiento

g) Procedimiento de reparación y limitaciones

h) Instrucciones para ensamble y desensamble, además de sus limitaciones

i) Requisitos de operación

SCSSV

1 Procedimientos de apertura y cierre con sus presiones de apertura y cierre

2 Procedimientos de igualación incluyendo presiones de apertura diferencial máxima permisible


SSCSV

1 Procedimientos de apertura o igualación

2 Condiciones óptima para evitar cierres y estrangulamiento Documentación a Resguardar

1) Los archivos de la prueba de verificación para el equipo de la SSSV y sellos deben ser resguardados como lo indica la cláusula 7.2.3 de la especificación API SPEC 14-A

2) Documentación del control de calidad como lo indica la cláusula 6.2 de la

especificación API SPEC 14-A

3) El fabricante deberá guardar por un período de 5 años después del día de entrega del equipo de la SSSV, y tener disponible para la inspección del operador toda la documentación que a continuación se enlista :

a) Un juego completo de diagramas y especificaciones escritas de normas y

procedimientos b) Los reportes de control de calidad de la fabricación c) Reportes y registros de fallas en el funcionamiento de los equipos, así como

las acciones correctivas tomadas d) Archivos de la prueba funcional e) Copias de reportes de los insumos y materiales utilizados en la fabricación.

Preparación para la transportación

1) El equipo de la SSSV debe ser empacado adecuadamente para prevenir cualquier daño debido a las vibraciones o golpes mientras esta en tránsito

2) Las superficies de sello y roscas externas deben de estar protegidos, así como todos los puertos de la línea de control para prevenir la entrada de material extraño

3) Los conectores temporales, sellos y protectores deben de estar claramente identificados

7 Medidas de Seguridad Industrial y Protección Ambiental Seguridad Industrial:

a) Equipo de protección personal b) Señalización para delimitar áreas de operación c) Señalización cuando se operen equipos de alto riesgo.

Protección Ambiental:


a) Durante las actividades de instalación, operación y mantenimiento de válvulas subsuperficiales de seguridad, debe evitarse contaminar el área circundante.

b) Los residuos generados durantes dichas actividades deben ser manejados conforme lo establecido en la Ley General del Equilibrio Ecológico y Protección Ambiental (LGEEPA), y las Normas que se derivan de ella.

c) En caso de alguna afectación, contaminación ambiental o daños a terceros, a causa del desarrollo de este tipo de actividades, debe restaurarse y reparar los daños, conforme lo establezca la autoridad ambiental.

APÉNDICE A

ARBOL DE NAVIDAD ARBOL DE NAVIDAD ARBOL DE NAVIDAD

LINEA DE CONTROL HACIA EL SISTEMA DE CONTROL SUPERFICIAL


FLUIDO DE CONTROL FLUIDO DE CONTROL

COPLE DE FLUJO COPLE DE FLUJO

SCSSV SCSSV

BALANCE EN LA LINEA DE CONTROL OPCIONAL

TUBERÍA INTERIOR TUBERÍA EXTERIOR

PUERTO DE CONTROL SCSSV

SCSSV TIPO 1

COPLE DE FLUJO

TIPO 2 SCSSV

TIPICO

ENSABLE DE LUBRICADOR SSSV POR CABLE

CAJA D E LA LINEA

SECCION DE LUBRICACION

VALVULA DE PURGA

PREVENTORES DE LA LINEA

VALVULA DE LA LINEA






SCSSV SCSSV




SCSSV TIPO 1

COPLE DE FLUJO

TIPO 2 SCSSV

TIPICO


CAJA D E LA LINEA


VALVULA DE PURGA


VALVULA DE LA LINEA






SCSSV SCSSV




SCSSV TIPO 1

COPLE DE FLUJO

TIPO 2 SCSSV

TIPICO


CAJA D E LA LINEA


VALVULA DE PURGA


VALVULA DE LA LINEA


TABLAS DE MUESTREO TABLA I-A.- TAMAÑO DE MUESTRA POR CÓDIGO DE LETRAS

Figura No.1 Ejemplos de sistemas de válvulas subsuperficiales de seguridad


Retraso

PSL SDPI

PSV

BOMBA

PANEL DECONTROL

PSL

PI

PI

PI

ESD y sensores térmicos

Sensor de presión baja

Origen de presión

Monitor decontrol

Elemento de seguridadde temperatura

NeumáticaHidráulica

NotaTodos los controladores abrir/cerrar excepto los mandos ESD son óptimos

Fig:2 Ejemplo esquemático de de un sistema de control para SCSSVs

SCSSV

A los medios de producción

Tapón fusible(Situación optativa)

Señal de control

A otros pozos

Tipo de control

Sensor de baja Presión

Calibraciónde presión

Alarma de nivel bajo

Alarma de nivel alto

Bloque y válvula de sangrado

precaución la válvula debe mantenerse en posición abierta o claramente marcado cuando este cerrado

aventura

Válvula de alivio

cabezal PI

PI

PI


Retraso

PSL SDPI

PSV

BOMBA

PANEL DECONTROL

PSL

PI

PI

PI

ESD y sensores térmicos


Origen de presión

Monitor decontrol

Elemento de seguridadde temperatura

NeumáticaHidráulica

NotaTodos los controladores abrir/cerrar excepto los mandos ESD son óptimos

Fig:2 Ejemplo esquemático de de un sistema de control para SCSSVs

SCSSV

A los medios de producción

Tapón fusible(Situación optativa)

Señal de control

A otros pozos

Tipo de control

Sensor de baja Presión

Calibraciónde presión

Alarma de nivel bajo

Alarma de nivel alto

Bloque y válvula de sangrado

precaución la válvula debe mantenerse en posición abierta o claramente marcado cuando este cerrado

aventura

Válvula de alivio

cabezal PI

PI

PI


Figura No.2 Ejemplo esquemático de un sistema de control para SCSSV


7 BIBLIOGRAFÍA 7.1 Reglamento de Trabajos Petroleros. Diario Oficial de la Federación del 27

de Febrero de 1974. 7.2 Reglamento Federal de Seguridad, Higiene y medio ambiente de trabajo.

Diario Oficial de la Federación del 20 de enero de 1997. 7.3 API Specification 14A (SPEC 14A). Specification for Subsurface Safety

Valve Equipment. Tenth Edition, November , 2000. 7.4 API Recommended Practice 14B (RP 14B). Design, Instaltion, Repair and

Operation of Subsurface Safety Valve Systems. Fourth Edition, July 1, 1994.

7.5 API Recommended Practice 14C (RP 14C). Recommended Practice for

Analysis, Design, Installation, and Testing of Basic Surface Safety Systems for Offshore Production Platforms. Seventh Edition, March 1, 2001.

8 CONCORDANCIA CON NORMAS INTERNACIONALES Esta norma no concuerda con ninguna norma internacional por no existir referencia alguna al momento de su elaboración.

Documents

Norma Oficial Mexicana Válvulas de Tormenta