Tubería Flexible - wildwell.com · Tubo conductor 3-1/16” 15M WP (presión de trabajo) psi . Cabina del Operador . Fuente de ... (20) veces el diámetro de tubería flexible especificado

Tubería Flexible

Tubería Flexible

Objetivos de Aprendizaje • Usted aprenderá acerca de los tipos de equipos de

tubería flexible. • Usted aprenderá mejores prácticas y técnicas para

conducir operaciones con tubería flexible. • Usted aprenderá sobre los tipos de componentes para

TF, el tubing, empaques selladores (strippers), rams, fuentes de alimentación, herramientas, controles, BOPs (conjuntos de control de pozo), y rams de corte y sello.

• Usted aprenderá a encargarse de problemas comunes a los que se enfrentan los operadores de tubería flexible.

Tubería Flexible

Esquema General • La habilidad para utilizar grandes tramos de tubería de

pequeño diámetro permite que los pozos sean reparados con menores costos.

• Estos tramos son enrollados dentro de grandes carreteles para su traslado, almacenamiento y utilización. Debe utilizarse el tramo completo*.

• Las unidades de TF pueden ser montadas / desmontadas en una fracción del tiempo que toma hacerlo en unidades de reparación (workover) convencionales o de capacidad similar.

• Las unidades TF pueden realizar la mayoría de las operaciones requeridas en de reparación y terminación de pozos.

• Las unidades TF pueden operar en pozos vivos.

*Punto de discusión

Montaje de la Tubería flexible

Aplicaciones De Tubería Flexible

Que Puede Hacer la

Tubería Flexible

Cabeza del Inyección

Cadenas del Inyector

Longitud de Columna

Si Soporte

Columna Soportada

Cuello de Ganso

Arco Guía

Carrete

Reel and Motor

Swivel y Conexiones de Alta Presión

Fallas de la Tubería Flexible

Stripper (empaquetador)

Convencional

Stripper En Tanden

Stripper de Puerta Lateral

Stripper Sobre-debajo

BOP de Corte y Sello

BOP elemento de Cierre

Actuator Booster

Nivelador Guía

Consola de Control

Controles Hidráulicos

Conector Dimple

Conector de Espiral

CARSAC

Herramientas de La Tubería Flexible

Registro Eléctrico con Tubería Flexible

Cable Installation

“T” de Flujo

Unidad de Potencia

Motores y Bits

Sub de circulación Dual

Herramientas de Pesca

Martillos

Completación

Manifols

Cañoneo

Perforación con Tubería Flexible

Motores de Fondo

Access Window

Tubería Flexible

Montaje Típico de Tubería Flexible

Rad. Del Cuello de Cisne 94”

Cabezal de

Inyector

Soporte de Inyector

Cabeza de pozo

Conexión del árbol 3-1/16” 10M WP psi

Ram ciego de corte 3-1/16” 15M WP psi

Tubo conductor 3-1/16” 15M WP (presión de trabajo) psi

Cabina del Operador

Fuente de Alimentación

Carretel con 4000 pies de TF 1.5”

Caja de Herra-

mientas

Canasto de

Hierro

Canasto de

Manguera

Bomba HT400

Línea de Succión

Tanque de Circulación

Manifold de Estrangulador

Doble 10M

Línea de Retorno

Línea de Descarga de 2”

Cortadores Ciegos

Cuñas de tuberia

Ram de Cañería 3-1/16 15M

Válvula de Ariete 3-1/16 15M

Línea T

Válvula Maestra Bidireccional de Diámetro Pleno

El nuevo desarrollo de terminaciones submarinas con válvulas maestras ha llevado a la construcción de una válvula maestra de sello bidireccional

Cómo son utilizadas las válvulas de sello bidireccionales de diámetro pleno en reparaciones, terminaciones, cable (wireline), tubería flexible y snubbing Qué ventajas le brindan al operador?

La presión de retención desde ambas direcciones. No es necesario instalar válvulas de contrapresión para probar el conjunto de BOP a presión en tubería flexible y en snubbing.

Conjunto del

empaque energizad

o

Descarga

Ram de Tuberia

Carretel de Caño

Conductor

Corte/Ciega

Válvula de Sello

Bidireccional de Diámetro

Pleno

Válvulas de

Cabeza de Pozo

BOP cuádruple

• La tubería flexible tenía pocas aplicaciones cuando fue introducida por primera vez debido a los límites de la tubería.

• Las mejoras e innovaciones de la tubería en las herramientas de interior de pozo han perfeccionado las aplicaciones y servicios de la tubería flexible. • Lavado de Arena y/o Rellenos • Remoción de Incrustaciones en el Tubing • Cementación de Reparación • Pesca a través del Tubing

Aplicaciones de Tubería Flexible

Lavado de Arena y/o Relleno

Revestidor

Empaquetador

Tubing

Tubería Flexible


Remoción de Incrustaciones en el Tubing

Tubing

Empaquetador

Tubería Flexible Revestidor

Herramienta Para Remoción de Incrustaciones

Amarre de un punto


Cementación de Reparación Tubing

Revestidor

Empaquetador

Tubería Flexible


Pesca a Través del Tubing

Herramienta de Pesca

Tijera Golpeadora

Acelerador

Amortiguador de Vibración

Los servicios incluyen la iniciación del flujo del pozo, limpieza de conducto y línea de flujo, servicios de equipamiento de elevación por gas, cambio de uniones de circulación, inspecciones de Presión de Fondo de Pozo/Temperatura de Fondo de Pozo, y servicios realizados mediante cable. Otros servicios incluyen:

• Colocación de Inflables • Perforación de Tapones Compuestos • Colocación/Recuperación de Tapones Puente • Estimulación de Reservorio



Colocación de Inflables

• Empaquetador tipo tándem a través del tubing

Empaquetador

Revestidor

Tubing

Empaquetador tipo tándem inflable


Perforación de Tapones Compuestos

Mecha Policristalina

Motor de Desplazamiento Positivo (PDM)

Lastra barrenas

Tapón Puente

Aplicaciones de Tubería Flexible Colocación/Recuperación de Tapones Puente

Tapón Puente

Mecanismo de Anclaje

Tubería Flexible

Cable Rígido (dentro de la tubería flexible)


Estimulación de Reservorio

Revestidor

Empaquetador

Tubing

Tubería Flexible

Cabezal de Acidificación


Otros servicios para tubería flexible: • Instalación de la Columna Sifón • Terminaciones con Tubería Flexible • Empaquetaduras de Fracturamiento • Formación Conducida por Tubería Flexible • Adquisición de Datos de Perforación • Perforación con Tubería Flexible

Aplicaciones de Tubería Flexible Instalación de Columna Sifón

Revestidor

Empaquetador

Tubing

Tubería Flexible


Revestidor

Empaquetador

Tubing

Tubería Flexible

Terminaciones con Tubería Flexible • Terminaciones Bobinables


Empaquetaduras de Fracturas

El diagrama muestra el reflujo para limpiar completamente luego de un trabajo de fractura.

Formación Conducida por Tubería Flexible y Adquisición de Datos de Perforación



Empaquetador del Colector

Cañones de Perforación

Herramienta de fijación del árbol (TRT)

Válvula de Contrapresión de Cable Rígido

Cable Rígido dentro de la Tubería Flexible

Cabezal de Inyección de Tubería Flexible

Cabezal de Inyección de Tubería Flexible

Cadenas de Inyector de Tubería Flexible

Haces Lineales

Cilindros Hidráulicos

Cadena de Rodillos

Dobles Cadenas de Mordaza de

Freno

Tramo de Columna Sin Soporte

Combadura de Tubería Flexible

Tramo de Columna Sin Soporte

Guía Anti-Combadura

Arco Guía de Cuello de Cisne -Tubing

El radio del arco guía del tubing debe ser por lo menos treinta veces el DE (diámetro externo) especificado de la

tubería flexible.

Guía de Tubing

Rodillos

Grillete de Elevación

Retenedor de Tubing

Cabeza de Inyección

No a Escala

Carretel de Servicios de Tubería Flexible

• El radio del Centro debe ser por lo menos veinte (20) veces el diámetro de tubería flexible especificado.

• El carretel de servicio, foto izquierda, posee una de inyección hidráulica en el frente; en la parte posterior, algunos carreteles tienen una cabeza de inyección eléctrica usada con operaciones de cable rígido.

Carretel de Servicios de Tubería Flexible

Vista Frontal Vista Lateral

Conjunto de Nivel

de Enrollado

Sistema de Transmisión

Motor de Transmisión del Carretel

Freno del Carretel

Diámetro de Brida

Diámetro del Centro

Contador de Turbina

Carretel de Servicio y Motor Hidráulico de TF

Carretel de Servicio y Motor Hidráulico de Tubería Flexible

Carretel de Servicio y Nivel de Enrollado de Tubería Flexible. Algunas unidades instalan un monitor del ovalamiento aquí.

Contador de Carretel de Servicio de Tubería Flexible

Cabeza de Inyección de Fluido y Conexión de Alta Presión

Cabeza de Inyección de Fluido y Conexión de Alta Presión

La degradación del Tubing se produce cuando: • Fluidos corrosivos, ácidos, son circulados a través del

tubing, o cuando la columna se encuentra en un ambiente corrosivo tal como H2S o CO2.

• Fluidos Abrasivos, lechada de cemento, o fluido cargado de arena erosionarán el tubing sobre la superficie de contacto ya sea en el interior o exterior, y acortará además su vida útil

• La Tensión es el mayor factor de esfuerzo una vez que la tubería flexible se encuentra en el pozo

• La Combadura de las columnas de TF se produce en diámetros de pozo altamente desviados u horizontales.

Daño, Fatiga, Falla de Tubería Flexible


La Tensión es el mayor factor de esfuerzo una vez que la tubería flexible se encuentra en el pozo.

• La Tensión, o peso colgante, se produce desde el punto de suspensión, las cadenas, hacia la parte inferior de la columna.

• La carga de tensión es afectada por: • el ángulo del pozo, • la flotabilidad del fluido dentro del cual se baja el tubing, • la presión externa versus la interna, • obstrucciones en el diámetro del pozo, sondeo aprisionado,

y arrastre. • Si la carga de tensión excede la resistencia a la tracción del

tubing, la tubería se partirá, usualmente justo bajo el inyector, donde se produce la mayor carga de tensión.

• La tensión excesiva contribuye ampliamente a una disminución en la resistencia al colapso.


La degradación del tubing incluye la combadura El Pandeo de la columna de TF se producen en pozo

altamente desviados u horizontales. • La combadura de la columna comienza cuando el radio

natural de curvatura es excedido mientras se baja la columna al pozo.

• El radio de curvatura es la curva natural de la columna por haber estado almacenada sobre un carretel.

• En la mayor parte de los tamaños de tubería flexible el radio de curvatura es de alrededor de 24 pies.

• Con la columna en tensión el radio de curvatura desaparece al tiempo que la columna se endereza.

• Las cargas de tensión completamente distendidas permiten ver el radio de curvatura.

• Con la parte inferior de la columna en compresión, tal como en un pozo desviado u horizontal, el radio de curvatura puede ser excedido y la columna da lugar a la combadura.

Causas de Falla de Tubería Flexible

Gráfico de Causas de Fallas de Tubería Flexible

FALLAS DE TUBERÍA FLEXIBLE Mediados del 94 – al 97

Corrosión

Daño de Campo y por

el Equipo

Problemas de Fabricación

Desgaste Soldaduras

en el Campo

Temperatura


Combadura Sinusoidal de Tubería Flexible

• La fuerza requerida para empujar la columna de tubing

• Dentro de un pozo desviado u horizontal aumenta con el tramo de tubing introducido dentro de la sección desviada.

• Cuando la fuerza alcanza un cierto nivel la columna de tubing “partirá” en una configuración sinusoidal.

• El período y amplitud de la onda es dependiente de las dimensiones de la tubería flexible y el tubing dentro del cual está siendo bajada.


Combadura Helicoidal de Tubería Flexible • Tramo de tubing aumentado en el pozo lleva a

combadura helicoidal. • Una vez que tiene lugar la combadura helicoidal la

“pega de la tubería” es una real posibilidad. • La pega por helicoide se encuentra donde las fuerzas

de fricción por contacto entre el DI del tubing y el DE de la tubería flexible exceden la fuerza de empuje.

• Ahora ya no es posible forzar más tubería flexible dentro de la sección desviada del pozo.

• Puede haber más tubing en la superficie resultando en una sección más combada que causa daño permanente, o falla de la tubería flexible.

Combadura Sinusoidal

Combadura Helicoidal

Usando un calibre, medir el diámetro máximo y mínimo y reemplazar los valores de la fórmula con el diámetro del diseño. Los resultados brindan un porcentaje de ovalado. Cuanto menor el porcentaje mayor es el ovalado. Un pequeño grado de ovalado puede significar una gran disminución en el rendimiento del tubing y el colapso.


= OvaladoPorcentaje (DE Max – DE Min)

DE de Diseño

El ovalado es el grado al cual el tubing se encuentra “fuera de círculo”. El porcentaje de ovalado puede ser determinado tomando medidas al azar del tubing y realizando la sencilla ecuación a continuación:


Notas Sobre Ovalado • El lugar de fácil medición es al final del carretel del

tubing. • Esta sección se encuentra sujeta a abuso físico en carga

y manipulación. • Si el extremo del tubing se encuentra OK, no existen

garantías de que el carretel en su totalidad se encuentre OK.

• El ovalado no es una medición exacta o precisa. • Varias compañías de tubería flexible asumen un factor

de ovalado nominal del 5%.


• Los fabricantes de tubería flexible jamás garantizan que el tubing sea redondo debido a: • El esfuerzo extremo al cual se encuentra sujeto el acero

durante la fabricación. • El acero se encuentra inicialmente en un estado plano, se

le ha dado forma de círculo y se lo ha soldado para formar el tubing y, finalmente, es enrollado en un carretel

• Tensar el acero en tres dimensiones resultará en un carretel de tubing que no es perfectamente redondo en diámetro.

• Muchos asumen que la tubería flexible tiene por lo menos un factor de ovalado del 5%.

Fuerzas de Agarre de Inyector • El inyector produce daños en la TF cuando ajusta y

manipula la TF. • Dos cadenas continuas opuestas con eslabones simples

poseen bloques de mordazas de freno. • Los diámetros de las mordazas de freno son del tamaño

de la tubería flexible usada. • La fuerza de agarre, o tensión de cadena, es ajustable.


Cadena de Inyector (marcas repetitivas)

Marcas de mordaza


• Las fuerzas excesivas en pozos profundos con cargas colgantes severas causarán marcado de la cañería y reducirán ampliamente la vida útil de la columna.

• El colgado de la tubería flexible se realiza por medio de rams tipo mordaza.

• Los rams tipo mordaza tienen dos piezas opuestas que hacen contacto con la cañería.

• El marcado de la tubería tiene lugar cuando se cuelga. Esto promueve la corrosión, y debilita además la tubería, acortando su vida útil.


Marcas de mordaza

Se producen tres tipos de Grietas en una columna de tubería flexible.

• Los mismos se observan primero como orificios pequeños en la columna de tubing.

• Sin atención inmediata pueden desarrollarse en grietas que conducirán a la falla de la columna.

• Los tres tipos de grietas son mostrados a continuación:


Grieta Longitudinal

Grieta Transversal

Grieta en Ángulo

La picadura del tubing usualmente se encuentra asociada con corrosión localizada que puede producirse interna y externamente. • La picadura externa es causada por contacto directo

con fluidos del pozo o tratamiento corrosivos, corrosión atmosférica, o una combinación de ambos.


Picadura Externa Picadura de Cordón de Soldadura

Picadura Interna


• La picadura interna está relacionada directamente con el contacto con fluidos de tratamiento inhibidos inadecuadamente, o por no lavar por inundación la tubería flexible luego del uso de un fluido corrosivo.

• El cordón de soldadura es una célula metálica electrolítica corrosiva.


Picadura Interna


Picadura Interna


Marcas de mordaza

Grieta Longitudinal

Grieta Transversal

Grieta en Ángulo



Inversiones del Esfuerzo Cíclico mientras se Baja/Saca Tubería Flexible

Daño debido al ciclo de flexión

Daño, Fatiga y Falla de Tubería Flexible

Eventos de flexión durante operaciones con tubería flexible

Def

orm

ació

n po

r Fle

xión

Car

rete

l

Arco

Guí

a

Arco

Guí

a

Car

rete

l Eventos de Flexión

1 a 6

Una Maniobra Tiempo

Eventos de Flexión 2 a 5

Eventos de Flexión

3 y 4


La picadura y la sobrecarga de tracción producen LA MAYORIA de las fallas de la tubería flexible

Fatiga – 13% Picadura – 26% Corrosión – 8% H2S – 13% Tensión – 24% Comb. Hel. – 5% Daño Mec. – 3% Soldaduras – 8%

La abrasión disminuye el espesor de la pared y el rendimiento de la columna.

• Las melladuras redondas tienen poco efecto sobre la resistencia de la columna, pero las ralladuras aguzadas y muescas causan la corrosión de la columna.

• Las abrasiones localizadas se producen por contacto directo con los tubulares del pozo y están asociadas con la combadura sinusoidal o helicoidal.


Melladuras Redondas Abrasiones Localizadas

Ralladura Longitudinal


• Las ralladuras longitudinales son el resultado del contacto con bordes aguzados en el pozo, BOPs, o el equipamiento de manipulación y enrollado de la tubería flexible. Melladuras

Redondas Abrasiones Localizadas

Ralladura Longitudinal

Daño, Falla y Fatiga de Tubería Flexible

Otras fuentes de daño: • Manipulación descuidada e inadecuado mantenimiento. • Operaciones que presentan riesgos para el tubing:

• Enrollado y desenrollado, • Carga y descarga. • Manipulación en locación,

• Una columna de tubería flexible a la que se permitió desarrollar incrustaciones con óxido seguramente fallará antes que una que se encuentra mantenida adecuadamente.

El ensanchamiento y el estrangulamiento causan problemas con el equipo de manipulación en el inyector y las cadena, y con el equipamiento de control de presión tales como el empaque energizado y BOPs.

Adicionalmente, el rendimiento del tubing (especialmente la tracción y el colapso) y la vida del tubing pueden ser afectados.


Ensanchamiento

Estrangulamiento

Ovalado


• El estrangulamiento se debe a someter una sección de la columna a esfuerzo excesivo mediante la carga de tensión.

• El ensanchamiento resulta de rotar el tubing bajo presión. Ensanchamiento

Estrangulamiento

Ovalado

Tubería Flexible – Empaque Energizado Convencional

Los empaques energizados son barreras primarias para la presión del pozo.

• En este modelo debe poder accederse al conjunto desde arriba.

• El empaque energizado aplica presión al buje inferior y comprime el empaquetador en una dirección ascendente.

• El empaque energizado es llamado “empaquetadura.”

• Cuando tiene empaquetadura, la presión del pozo ayuda al cierre.

• Disponibilidad: 5M y 10M psi. WP (Presión de Trabajo)

Disposición de Empaquetadura

Brida de Montaje

Conjunto Hidráulico y

Mecanismo de Retracción

Conexión de Empaque

Energizado a Empaque

Energizado en Tándem, BOP o

Lubricador Empaque Energizado Convencional

Tubería Flexible – Empaque Energizado en Tándem

El Empaque Energizado en Tándem es usado en conjunto con un empaque energizado como respaldo en caso de desgaste o falla.

Empaque Energizado en Tándem

Los insertos pueden ser de uretano, nitrilo o elastómero de vitón, dependiendo de los requisitos del servicio.

Los insertos partidos son reemplazables con la tubería flexible en su sitio.

Dos diseños tienen tres componentes: • energizador, • inserto del

empaquetador • aro sin extrusión.

Disposición Convencional de Empaquetadura

Buje Superiores y Pasadores de

Soporte Aro sin Extrusión

Inserto de Empaquetadura

Buje Superior

Energizador de Empaque

Elemento Empaquetad

or

Empaque Energizante de Cierre Lateral con Hidráulica

de Efecto Descendente

Empaque Energizante de Cierre Lateral con Hidráulica

de Efecto Ascendente

Conjunto Hidráulico y Mecanismo de

Retracción

Brida de Montaje

Disposición de Empaquetadura

de Cierre Lateral

Conector Inferior

El Empaque Energizado de Cierre Lateral brinda un acceso mas fácil al elemento empaquetador a través del cierre lateral. Elimina el acceso

al empaque energizado desde la parte superior. El empaque

energizado de cierre lateral se encuentra disponible en dos modelos

Tubería Flexible – Empaques Energizados de Cierre Lateral

Empaques Energizados de Cierre Lateral de Tubería Flexible

Cilindro Hidráulico Brida de Seguridad para Cabezal de Inyector

Cierre Lateral del Cuerpo Perno de Fijación

Puertas de Fijación

Puertos de Anular

Unión Rápida del Cierre Lateral del Cuerpo

Unidad c/ Puertas Cerradas Unidad c/ Una Puerta Abierta

Unidad c/ Ambas Puertas Abiertas Camisa de Cilindro

Expuesta

Unidad c/ Pistón en la Parte Superior de la Carrera – Un

Empaque en su Sitio y Tubería Flexible

Camisa de Buje Hidráulica para Energizar

Hidráulica para Bombear al Cilindro

Camisa del Cilindro del Empaquetador

Empaque

Sellos Mecánicos

Tubería Flexible

Buje Inferior

• Cuerpo de pieza única con pocos trayectos de fuga. • Empaquetador accesible desde la parte lateral. • Elementos de empaque completamente retraído para dejar

espacio para herramientas demasiado grandes o con recalcado

• Actua Radialmente. • Altura de Empaque Energizado Reducida.

Tubería Flexible – Empaque Energizante Radial

Tubería Flexible Sobre-Debajo de Empaque Energizado en Tándem

La industria recomienda el uso de un empaque energizado en tándem dado a que posee dos elementos de empaque que pueden ser activados individualmente. Se extiende la vida útil de los elementos de sello.

Las BOP son barreras “secundarias” en las operaciones con tubería flexible. Las BOP cuádruples se encuentran dispuestas en este orden (API PR 5C7): ram ciego, ram de corte, ram tipo cuña, luego ram de tubería – comenzando desde la parte superior.

Tubería Flexible – BOP Cuádruple

Rams Ciegos

Rams de Corte

Rams de Mordaza

Rams de Cañería

Puerto de Control

• Los puertos ecualizadores son usados para evitar la apertura de los rams ciegos o rams de tubería bajo presión diferencial.

• Los rams no están diseñados para cerrarse cuando el tubing se encuentra en movimiento. El puerto de control permite bombear hacia abajo por el anular o el tubing luego del corte.

Rams Ciegos

Rams de Corte

Rams de Mordaza

Rams de Cañería

Puerto de Control

Tubería Flexible – BOP Cuádruple

Las BOP “Combi” poseen dos ventajas principales sobre las de función única: menor altura y menos pasos a seguir en procedimientos de cierre de emergencia. La mayoría de las rams combinadas están diseñadas para tener asistencia de presión de pozo. No deben ser abiertas hasta que la presión diferencial se encuentre ecualizada.

Tubería Flexible – BOP Combinadas

Rams Ciegas/de Corte

Rams de Cañería/de Mordaza

Puerto de Control

BOP “Combi”

• Las BOP poseen un niple de control de 2” DE entre los rams de cuña y los rams de corte.

• Esto permite que el fluido de control sea bombeado en forma descendente a través del tubo cortado durante operaciones de emergencia (y cuando se ensaya a presión).

• Nunca utilizar un puerto de control como una línea de circulación.

Rams Ciegas/de Corte

Rams de Cañería/de Mordaza

Puerto de Control

BOP “Combi”

Puerto de Control

Tubería Flexible – BOP con“Sello y Corte”

Los rams de corte/sello son barreras terciarias que suministran capacidad de corte de emergencia.

Las cuchillas de corte se encuentran diseñadas para deformación mínima al tubing de manera que pueda bombearse fluido a través de la tubería flexible suspendida luego del corte.

BOP “De Corte/Sello”

El actuador hidráulico es usado para abrir y cerrar rams. El volante puede ser usado para cerrar solamente y sirve además como ram de fijación. El orificio de drenaje y el de ventilación son usados para la detección y prevención de la comunicación entre el pozo y el sistema hidráulico.

Componentes de Cierre y Ecualizadores de BOP

Actuador Hidráulico de BOP

Conjunto de Válvula Ecualizadora

• El indicador de posición del ram brinda una indicación visual de la trayectoria y posición del ram.

• Una válvula ecualizadora, izquierda, es usada para balancear la presión a través de la tubería cerrada, rams ciega o combinada antes de la apertura. La válvula ecualizadora debe dejarse en posición cerrada durante las operaciones normales.

Actuador Hidráulico de BOP Conjunto de Válvula

Ecualizadora

Componentes de Cierre y Ecualizadores de BOP

Componentes de Cierre de BOP

VASTAGO DEL

ACTUADOR

BONETE

SELLO

SELLO GUÍA DEL PISTÓN

RETENEDOR DEL PISTÓN

PASAJES HIDRÁULICOS

PERFORADOS A TRAVÉS DEL

BONETE

ADAPTADOR

RETENEDOR

TORNILLO DE AJUSTE Y CHAVETA

SEMICIRCULAR

TUBO DE CIERRE CODO

RETENEDOR HEXAGONAL

INDICADOR

PISTÓN TUERCA

DE VARILLA

CILINDRO LLAVE

TUERCA DE

CAMISA

TAPA HIDRÁULICA

STEM RETENEDOR

CONJUNTO DE COJINETES

Tubería Flexible – Cruz de Flujo

• Las rams de corte son usadas para cortar la tubería flexible en situaciones de emergencia, y sirven como barreras “terciarias”.

• Las cuchillas del ram de corte minimizan la deformación del tubing – esto permite una apertura para bombear fluidos de control.

Conjuntos de Ram de BOP Cuádruples

Conjunto de Ram de Corte

Cuerpo de ram

Cuchilla de Corte

Tornillo de Retenedor

Cuchilla de corte (invertida)

• Las cuchillas son de “cubierta endurecida” con núcleos interiores más blandos para resistir el agrietamiento por corrosión ácida.

• Los rams ciegos sellan el diámetro del pozo cuando el tubing no los atraviesan.

• Los ram ciegos deben encontrarse ecualizados antes de su apertura.

Conjunto de Ram Ciego

Sello de Cuerpo de Ram

Barra de Retenedor

Cuerpo de Ram

Sello de Ram

Conjuntos de Ram de BOP Cuádruples

• Los ram de mordaza usados para cerrar y mantener el tubing en su posición son “bidireccionales.”

• Las cuñas sostienen la tubería flexible en su sitio contra las fuerzas ascendentes y descendentes.

• Los insertos de cuña reemplazables son fresados para ajustarse solo a una medida de tubing. Los rams de tuberia sellan alrededor del tubing.

• Los rams de tuberia son asistidos por la presión del pozo.

• La presión a través de ellos debe encontrarse ecualizada antes de la apertura.

Conjuntos de Ram de BOP Cuádruple

Conjunto de Ram Cuña

Cuerpo de Ram

Espiga de Retenedor

Inserto de

Cuña

Conjunto de Ram de Tubería

Sello de Ram

Cuerpo de Ram

Barra de Retenedor

Sello de Cuerpo de Ram

• Los rams de corte/sello están diseñados para cortar el tubing y sellar el pozo siguiendo al corte,

• Los rams solo deben usarse cuando no es necesario para el tubing caiga luego del corte.

• Deben ser ecualizados antes de la apertura.

Conjuntos de Ram de BOP Combinados

Conjunto de Ram de Corte/Sello

Cuchilla de Corte/Cierre (invertida)

Cuerpo del Ram

Sello del Cuerpo del

Ram

Cuchilla de Corte/Sello

Barra de Retenedor

• Los ram de tubería/cuña son usados para sellar el pozo y para asegurar el tubing en su posición.

• Los rams son asistidos por la presión del pozo. La presión a través de ellos debe ser ecualizada antes de la apertura.

Conjunto de Ram de Cañería/Cuña

Sello de Ram Varilla de Empuje

Cuerpo de Ram

Inserto de Cuña

Ram de Cañería

Varilla de Empuje

Conjuntos de Ram de BOP Combinados


La fuente de alimentación suministra el fluido hidráulico para operar la unidad de tubería flexible incluyendo el inyector, las BOP, y la grúa. Las fuentes de alimentación incluyen un motor diesel para

impulsar las bombas hidráulicas. El sistema está regulado a una presión máxima basada en el

trabajo y la presión de cabeza de pozo.

• Los acumuladores para impulsar las BOP instaladas sobre el patín de la cabina de control, son usados si se produce una falla en la potencia hidráulica o si el fluido hidráulico no es suficiente para poner las BOP en funcionamiento

• El acumulador contiene un volumen utilizable mayor al requerido para operar completamente las BOP y todas las válvulas asociadas


Fuente de Alimentación Diseño Marino


Consola de Control de Tubería Flexible

La cabina de control contiene la consola de control que regula cada función de la unidad de tubería flexible

• La cabina se encuentra alineada detrás del carretel, en línea con la cabeza de pozo. Algunas cabinas de control montadas sobre una tijera hidráulica se elevan, de manera que el operador tenga una vista clara de la cabeza de pozo.

• Es aconsejable/obligatorio que se instale una válvula ESD (de cierre de emergencia) en la cabina de control en caso de contratiempos.



Control de Presión de Empaque

Energizante Presión

Hidráulica de Inyector

Presión Hidráulic

a de Carretel

Presión de Tracción de Cadena de

Inyector

Presión del Equipamiento de Control de

Pozo

Control de Presión del

Equipamiento de Control de

Pozo

Indicador de Presión del Empaque

Energizante

Control de

Presión de

Inyector

Control de

Presión de

Carretel

Velocidad de Inyector (Alta-Baja)

Presión de Circulación de Fluido

Bombeado

Válvulas Preventoras

de Control de Pozo

Freno de Inyector

Control de Inyector

Indicador de Carga

Interruptores para Ahogo de

Emergencia

Controles de Carretel

Acelerador de Motor

Presión de Cabeza de

Pozo

Todos los ítems deben ser sometidos a ensayo de función luego de la instalación inicial para asegurarse que se han realizado las conexiones correctas.

Controles Hidráulicos de Tubería Flexible

Los sistemas del empaque energizado son usualmente de acción doble. Capaces de “empaquetar” y “retraer” hidráulicamente. La presión del sistema hidráulico del empaque energizado debe ser compatible con el rango del empaque energizado. La mayoría tienen una capacidad de 5000 psi.

Controles e Instrumental de

Empaque Energizado

RETRAER NEUTRAL EMPAQUETAR RETRAER NEUTRAL EMPAQUETAR

EMPAQUE ENERGIZADO

#1

EMPA

EMPAQUE ENERGIZADO

#2 ENERGIZADO

#1

EMPAQUE

PRESION DE SISTEMA DE EMPAQUE ENERGIZADO – 9000 PSI MAX.

CONTROL DE REG. DE AIRE DE AJUSTE DE PRESION

DE EMPAQUE ENERGIZADO

Controles Hidráulicos de Tubería Flexible

Los sistemas de BOP requieren usualmente que por lo menos se alternen 2 controles para accionar un ram a fin de evitar operaciones accidentales.

Los sistemas hidráulicos se encuentran equipados con un acumulador para permitir varias operaciones con BOP sin utilización de la fuente de alimentación de la Unidad de Potencia de la Unidad de Tubería Flexible. Controles e Instrumental de BOP

RAM DE CORTE

ABIERTO CERRADO CERRADO ABIERTO

RAM DE CUÑA

ABIERTO CERRADO

RAM CIEGO

RAM DE CAÑERÍA

ABIERTO CERRADO

ENCENDIDO

APAGADO

ALIMENTACION DE BOP PRESION DE ALIMENTACION DE BOP PRESION DE BOP

Conector Dimple de Tubería Flexible

Tornillo de Ajuste

O-Ring

Tubería Flexible


Conector Espiral de Tubería Flexible

Tornillo de

Ajuste

Espiral

O-Ring

Tubería Flexible


C.A.R.S.A.C. de Tubería Flexible

El conector de alineación automática combinado (C.A.R.S.A.C.) está diseñado para asistir en la “conexión” del tubing donde es difícil rotar las herramientas para acoplar las roscas. Estas herramientas permiten que se transmita un mayor grado de torque a través de ellas. Esto se logra mediante la combinación de un ahusamiento de fijación (que permite la fácil conexión de tubos roscados) y un conector anti-rotación de alineación automática.

Presenter

Presentation Notes

Straighten photo

El conector estrujado se encuentra fijado al diámetro interior de la tubería flexible siendo mantenido en su posición mediante el estrujado de la tubería flexible alrededor del perfil del conector mediante una herramienta especial de estrujado.

El sellado a presión se realiza mediante el o-ring. Este conector contribuye a obtener presiones de circulación mayores debido a la restricción interna.

Herramientas Estándar de Tubería Flexible

Conector Estrujado

Tubería Flexible Plegada

O-Ring

La válvula de contra-presión de bola y asiento está diseñada para permitir que el bombeo pase sobre la bolilla pero evite el flujo hacia arriba de la tubería flexible.


Válvula de Retención de Bola y Asiento

Conexión Superior

Bola y Asiento

Conexión Inferior

La válvula de contra presión tipo charnela permite bombear a través de la columna de tubería flexible pero imposibilita el contraflujo a través del tubing. Resulta en presiones de bombeo menores debido al mayor diámetro utilizable de la válvula de retención a charnela. La válvula a charnela es el tipo de Válvula Contra Presión para operadores de TF.


Conexión

Superior

Charnela

y Asiento

Conexión

Inferior

Charnela Simple

Charnela Doble

Los niple y boquillas de chorro vienen en varios diseños y medidas basadas en el trabajo en cuestión.

Cuando el volumen de retorno es la preocupación principal, utilizar un puerto niple grande tal como se muestra en los diagramas superior y medio.

De necesitarse turbulencia en el niple, debería utilizarse el niple inferior.

Niple de Chorro y Circulación

Herramientas de Tubería Flexible

Niple de Chorro Simple

Niple de Chorro de Ángulo Múltiple

Niple de Chorro Pata de Mula

La junta de liberación permite que la tubería flexible sea desconectada del conjunto de fondo de pozo. Los tipos de niples de desconexión son:

• Activados a presión • Activados a tensión • Combinación

presión/tensión

El niple activado a presión utiliza una bola bombeada a través de la columna y se asienta en el niple para sellar.

Herramientas Estándar de Tubería Flexible Substituto Superior

Anillo Guía

Bola y Asiento

Resorte

Junta de Liberación

• La presión de bomba supera entonces la mordida por fricción de un anillo guía y libera la columna.

• La junta de liberación activada a tensión depende de pernos de corte que deben fallar para que la columna se libere del conjunto de fondo de pozo.

• Una “búsqueda” del cuello de pesca permite que la columna sea conectada nuevamente con la herramienta de pesca adecuada.

Substituto Superior

Anillo Guía

Bola y Asiento

Resorte


Perfilaje con Tubería Flexible

Cable Rígido Colect

or CTHA

Herramientas de

Perfilaje

Convertidor de Señal de

Profundidad

Señal de Profundidad

Colector Wireline Tubing Service

Tabique de Presión

Profun-didad

Desplie-gue


Instalación del Cable Horizontal

Requisitos • Locación Extensa Recta

• Unidad de Cable

• Unidad de Tubería Flexible

• Equipamiento de Bombeo

Conector de TF

Raspatubos

Cruce Cable Lubricador

Flujo de Alta Presión

Lateral

Cable Metálico Rígido para Tubería Flexible

Eje del Carretel

Cabeza de Rotación

Hidráulica del

Carretel de TF

Válvula de Aislamiento del Carretel

de TF

TF para Enrollado

Interior sobre

Carretel

Cable

Tabique de Presión

Línea Eléctrica al Colector

sobre otro eje de TF

Colector de Cable Metálico

TF – Instalación de Cable Vertical

Requisitos

• Pozo Frío

• Unidad de Cable

• Unidad de TF

Tubería Flexible

Cable

Cepillo

Diámetro del Pozo

Cabezal PEH-E PEH-A PEH-AB

Tabique Eléctrico y de Presión

Abrazadera de Cable

Cabeza de Rotación

Conector de TF

Tubería Flexible

Flujo

Válvula de Retención

Configuración Estándar de Portacable

Tubería Flexible – Conector de Fondo de Pozo

Cañoneo con Cable Rígido

El cañón es corrido por debajo del empaquetador con la tubería flexible.

Punzamiento con Cable Rígido

Locaciones donde el

intervalo va a ser perforado.


El cañón es disparado

mediante corriente eléctrica.


El diámetro del pozo es cargado

desde las perforaciones

mediante presión de formación de

5000 psi.


La presión de la formación retorna

y viaja hacia arriba y hacia

abajo.


Las fuerzas entonces rebotan.

¿Calcular ahora la fuerza por debajo

del empaquetador?

Presenter

Presentation Notes

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Fuerza = (DI, pulg)2 x 0,7854 x Presión, psi

= (6,25)2 x 0,7854 x 5.000

= 153.398 libras fuerza

Más 50,000 libras de fuerza de choque

(del disparo de la herramienta de cañoneo)

Fuerza Total = 153.398 + 50.000 (fuerza de asentamiento del packet)

= 203.398 lbs


La fuerza viaja hacia arriba:

• hace girar en espiral la tubería de salida,

• hace estallar el revestidor en el sello del packet


El tubing es • Girado en espiral,

El packet es • despegado, y • lanzado hacia la

parte superior del pozo.


Unidad de TF en Locación y Perforando

Conjunto de BOP de Perforación de Tubería

Flexible

Tubería Flexible

Conjunto de Fondo de Pozo para Fresado

Tubería Flexible

Conector de TF

Válvula de Contra Presión (CP) Dual

Desconexión Hidráulica

Niple de Circulación Dual

Motor Titán

Fresa de Carburo

Presenter

Presentation Notes

Show BHA, colorize

Conjunto de Fondo de Pozo de Tubería Flexible

Fresado sobre Tapón Puente

Niple de Circulación Dual

Tubería Flexible

Conector de TF

Válvula Dual de Contrapresión Desconexión Hidráulica

Motor Titán

Fresa de Carburo Tapón Puente

Presenter

Presentation Notes

Show Bha, colorize

Motor de Fondo de Pozo de Tubería Flexible

El Motor de Fondo de Pozo de TF: • Motor diseñado en respuesta a limitaciones

encontradas en motores de TF.

• Motor compacto con muy alto rendimiento.

• El motor tiene un empaquetado lubricado de cojinete sin rodillo/sin bolilla.

• El motor Titán permite muy altas cargas de tijera.

• No posee cojinetes tradicionales que sufran daño por impacto.

• Mejoras en la resistencia del eje de transmisión. Permite una mayor carga lateral en la caja de la barrena/mecha.

Motor Titán

Barrena y Fresas de Diamante para Tubería Flexible

Barrenas y Fresas de Diamante

Fresa y Barrenas de Diamante para Tubería Flexible

Fresa y Barrenas de Diamante

Niple de Circulación Dual para Tubería Flexible

El niple de circulación dual para TF proporciona una forma de circular el anular cuando es activado. El niple posee también un disco de ruptura incluido. Este niple puede ser útil si no se encuentra otra manera de circular.


HERRAMIENTA DE FIJACIÓN/TRACCIÓN DE ALTA RESISTENCIA ACTIVADA POR FLUJO

HERRAMIENTA DE TRACCIÓN/RECUPERACIÓN TIPO GS CON MECANISMO-J


ARPÓN PESCAHERRAMIENTAS ENCHUFE DE PESCA


HERRAMIENTA DE PESCA

Se muestra activado >>

Tijeras Aceleradores


Guía de Cable para Tubería Flexible Guía de Cable

para TF de 1.25”

Conjunto de Sello de Interferencia Superior Conjunto de Cuña y Niple Embudo Conjunto de Sello de Interferencia Inferior Preparación de Tapón para Extracción de Válvula

Pasador de Accionamiento de Cuña

Orificio de Inyección de Grasa NPT de ½”

Orificio de Inyección Hid. ½”

Monitor NPT de ½” o

Orificio de Inyección Química

Colgador de Tubing de Tubería Flexible

Obturador Instalado en Tubería Flexible

Terminación Bobinable

Instalación de bombeo neumático

de TF

Revestidor de 7-5/8”

Tubing de 2-7/8”

Válvulas de Bombeo Neumático de 1” DE

Tubería Flexible

Niple de Alojamiento

Extensión de Terminación Bobinable

Arena Superior

Arena Intermedia

Arena Inferior

Válvula de Seguridad

Empaquetador del Colgador

Revestidor de 7-5/8”

Tubing de 2-7/8”

Válvulas de Bombeo Neumático de 1” DE

Tubería Flexible

Niple de Alojamiento

Mandril de Bombeo Neumático de TF con Conectores

Manifold del Estrangulador de Tubería Flexible

Manifold de Bomba de Tubería Flexible

Ventana de Acceso a Tubería Flexible

SDDT

CONEXIÓN RÁPIDA MACHO PARA ENROSCAR

HERRAMIENTA GUIA

Tubería Flexible

Usted ha aprendido: • Acerca de los tipos de equipos de tubería flexible. • Las mejores prácticas y técnicas para conducir

operaciones con tubería flexible. • Los tipos de componentes para equipos de TF, tubing,

empaques energizados, rams, fuentes de alimentación, herramientas, controles, BOPs, y rams de corte y sello.

• Y cómo manejar problemas comunes a los que se enfrentan los operadores de tubería flexible.

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Tubería Flexible - wildwell.com · Tubo conductor 3-1/16” 15M WP (presión de trabajo) psi . Cabina del Operador . Fuente de ... (20) veces el diámetro de tubería flexible especificado