Embed Size (px)
Citation preview
UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA EQUINOCCIAL
FACULTAD DE CIENCIAS DE LA INGENIERÍA
CARRERA DE INGENIERÍA DE PETRÓLEOS
TEMA:
“ANÁLISIS DE LA NORMATIVA PERTINENTE PARA LA
IMPLEMENTACIÓN DE UN MANUAL DE INSPECCIÓN Y
MANTENIMIENTO DEL ACUMULADOR DEL BOP USADO EN
EL PROCESO DE PERFORACIÓN DE UN POZO PETROLERO
EN LA INDUSTRIA HIDROCARBURIFERA DEL ECUADOR.”
TRABAJO PREVIO A LA OBTENCIÓN DEL TÍTULO
DE INGENIERO DE PETRÓLEOS
CRISTIAN RENATO OROZCO CARPIO
DIRECTOR: ING. BENJAMIN HINCAPIÉ
Quito, octubre, 2014
i
© Universidad Tecnológica Equinoccial. 2014
Reservados todos los derechos de reproducción
ii
DECLARACIÓN
Yo CRISTIAN RENATO OROZCO CARPIO, declaro que el trabajo aquí
descrito es de mi autoría; que no ha sido previamente presentado para
ningún grado o calificación profesional y que he consultado las referencias
bibliográficas que se incluyen en este documento.
La Universidad Tecnológica Equinoccial, puede hacer uso de los derechos
correspondientes a este trabajo, según lo establecido por la Ley de
Propiedad Intelectual, por su Reglamento y por la normativa institucional
vigente.
_________________________
Cristian Renato Orozco Carpio
0502223613
iii
CERTIFICACIÓN
Certifico que el presente trabajo que lleva por título “Análisis de la
normativa pertinente para la implementación de un manual de
inspección y mantenimiento del Acumulador del BOP, usado en el
proceso de perforación de un pozo petrolero en la industria
hidrocarburifera del Ecuador” que para aspirar, al título de Ingeniero de
Petróleos fue desarrollado por: Cristian Renato Orozco Carpio, bajo la
dirección y supervisión, en la Facultad de Ciencias de la Ingeniería; que
cumple con las condiciones requeridas por el reglamento de Trabajos de
Titulación artículos 18 y 25.
Ing. Benjamín Hincapié DIRECTOR DEL TRABAJO
C.I 080085275-8
iv
DEDICATORIA
Dedico este proyecto, de tesis a Dios y a mis padres. A Dios porque ha
estado conmigo a cada paso que doy, cuidándome y dándome fortaleza para
continuar; a mis padres, quienes a lo largo de mi vida han velado por mi
bienestar y educación siendo mi apoyo en todo momento. Depositando su
entera confianza en cada reto que se me presenta, sin dudar ni un solo
momento en mi inteligencia y capacidad. Es por ello que soy lo que soy
ahora. Los amo con mi vida. A mis hermanos que son mi apoyo a Mario por
su tenacidad, Juan Pablo por su solidaridad, Cesar por su valentía, Evita por
su cariño y Franshezka por su perseverancia. A mi Novia Gabriela por el
apoyo incondicional y todo su cariño.
A la UNIVERSIDAD TÉCNOLOGICA EQUINOCCIAL por darme la
oportunidad de estudiar y ser un profesional altamente calificado para poder
desarrollarme en mi carrera, como un profesional ético y dedicado a las
tareas asignadas.
A mi director de tesis Ing. Benjamín Hincapié por su esfuerzo y dedicación,
quien con sus conocimientos, su experiencia, su paciencia y su motivación
ha logrado en mí que pueda terminar mis estudios con éxito.
También me gustaría agradecer a mis profesores durante toda mi carrera
profesional, porque todos han aportado con un grano de arena a mi
formación.
“Afronta tu camino con coraje, no tengas miedo de las críticas de los demás. Y,
sobre todo, no te dejes paralizar por tus propias críticas.”
Paulo Coelho
v
vi
ÍNDICE DE CONTENIDOS
PÁGINA
1.INTRODUCCIÓN ............................................................................ 1
1.1. JUSTIFICACIÓN ......................................................................... 2
1.2. OBJETIVOS DEL PROYECTO ................................................... 2
1.2.1. OBJETIVO GENERAL ............................................................. 2
1.2.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS .................................................... 3
2. MARCO TEÓRICO ........................................................................ 4
2.1. EL ACUMULADOR ..................................................................... 4
2.1.1. REQUERIMIENTOS DE LOS ACUMULADORES ................... 5
2.1.2. LOS TIPOS DE ACUMULADORES ......................................... 9
2.1.3. ESQUEMA TÍPICO DE UN ACUMULADOR KOOMEY ......... 14
2.1.3.1. Partes Características ......................................................... 16
2.1.4. CÁLCULO DE VOLUMEN DE FLUIDO UTILIZABLE EN EL
ACUMULADOR. .............................................................................. 25
2.1.5. CÁLCULO DEL NÚMERO DE BOTELLAS ............................ 28
2.1.6. FACTOR DE CAPACIDAD .................................................... 28
2.2. OBLIGACIONES DE LAS EMPRESAS QUE REALIZAN
PROCESOS DE EXPLORACION Y EXPLOTACION DE
HIDROCARBUROS ......................................................................... 37
2.2.1. NORMAS ECUATORIANAS QUE REGULAN LA SEGURIDAD
LABORAL 37
2.2.1.1. Principios en los que se sustenta el derecho al trabajo en la
Constitución Nacional del Ecuador (Constitución del Ecuador 2008
Trabajo y producción) ...................................................................... 38
2.2.1.2. Decreto ejecutivo 2393, reglamento de seguridad y salud de
los trabajadores y mejoramiento del medio ambiente de trabajo ..... 39
2.3.1.3. Protección personal ............................................................ 42
2.3.1.4. Código del trabajo ............................................................... 44
2.3.1.5. Creación de la entidad que regula y controla el sector
hidrocarburífero ................................................................................ 46
3. MANTENIMIENTO E INSPECCIÓN ............................................ 48
3.1. MANTENIMIENTO .................................................................... 48
3.1.1. MANTENIMIENTO PREVENTIVO ......................................... 48
vii
3.1.2. MANTENIMIENTO CORRECTIVO ........................................ 49
3.1.3. MANTENIMIENTO PREDICTIVO .......................................... 50
3.1.4 OBJETIVOS DEL MANTENIMIENTO ..................................... 53
3.1.5 NECESIDAD DEL MANTENIMIENTO PREVENTIVO ............ 53
3.1.6 VENTAJAS DEL MANTENIMIENTO PREVENTIVO: .............. 54
3.1.7 GUÍA PARA LOCALIZAR Y SOLUCIONAR PROBLEMAS .... 55
4. MANUAL DE PROCEDIMIENTO PARA EL MANTENIMIENTO DEL
ACUMULADOR KOOMEY. .............................................................. 58
I.- OBJETIVO ...................................................................................... 58
II.- ALCANCE ..................................................................................... 58
III.- RESPONSABILIDADES ................................................................... 58
IV.- METODOLOGÍA APLICADA ............................................................. 58
4.1.- DESCRIPCIÓN DEL SISTEMA DE ACUMULADOR KOOMEY 59
V.- DESCRIPCIÓN DE LAS PARTES DEL SISTEMA DEL ACUMULADOR DEL
BOP ................................................................................................. 59
4.2. LAS PRUEBAS Y EL MANTENIMIENTO DE LOS
ACUMULADORES ........................................................................... 63
4.2.1. La precarga con nitrógeno ..................................................... 64
4.2.2. La prueba del cierre del acumulador ...................................... 65
4.2.3. Botellas del acumulador ......................................................... 68
4.2.4. Chequeo de presión de precarga ........................................... 69
4.2.5. Filtros y coladores .................................................................. 70
4.2.6. Bombas .................................................................................. 70
4.2.7. Válvulas hidráulicas de 4 vías ................................................ 70
4.2.8. Actuadores neumáticos ......................................................... 71
4.2.9. Equipo para el tratamiento de aire ......................................... 71
4.2.10. Tanque de fluido .................................................................. 72
4.2.11. Cajas de conexiones eléctricas ............................................ 72
4.3. EL MANTENIMIENTO GENERAL ............................................. 72
4.3.1. Fallas más comunes y su corrección ..................................... 74
4.3.2. Respaldo de nitrógeno ........................................................... 75
4.4 MANUAL DE PROCEDIMIENTO PARA LA INSPECCION DEL
ACUMULADOR KOOMEY. .............................................................. 76
I.- ANTECEDENTES. ............................................................................ 76
II.- OBJETIVO Y ALCANCE. ................................................................... 77
III.- PERSONAL INSPECTOR. ................................................................ 77
IV.- ESTRUCTURA Y RESPONSABILIDADES DEL EQUIPO DE INSPECCIÓN.... 79
4.4.1. REQUERIMIENTOS DE NORMA API .................................... 83
V.- CONSIDERACIONES GENERALES. .................................................... 89
4.4.2. PRE-CARGA DEL ACUMULADOR ....................................... 93
4.4.3. VÁLVULAS DE CUATRO VÍAS ............................................. 96
4.4.4. PANELES REMOTOS ........................................................... 96
viii
4.4.5. BOMBAS HIDRÁULICAS ....................................................... 97
4.4.6. LISTA DE VERIFICACIÓN ..................................................... 98
5. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ............................. 101
5.1. CONCLUSIONES ................................................................... 101
5.2. RECOMENDACIONES ........................................................... 103
GLOSARIO .................................................................................... 107
BIBLIOGRAFÍA .............................................................................. 109
ANEXOS ........................................................................................ 112
ix
ÍNDICE DE TABLAS
PÁGINA
Tabla 1. Presiones de trabajo vs precarga de acumuladores .......... 13
Tabla 4. Cálculo del factor de capacidad ......................................... 29
Tabla 2. Presiones de precarga de acumuladores .......................... 33
Tabla 3. Volumen de fluido para operar preventores de arietes
Cameron tipo "U” ...................................................................... 34
Tabla 5. Tabla de mantenimiento. ................................................... 56
Tabla 6. Sumatoria del Equipo BOP ................................................ 90
Tabla 7. Check List Reporte Diario .................................................. 98
Tabla 8. Check List Reporte Detallado ............................................ 98
x
ÍNDICE DE FIGURAS
PÁGINA
Figura 1. DIAGRAMA DE UN ACUMULADOR............................................. 5
Figura 2.Partes del Acumulador hidráulico. ...................................... 7
Figura 3.Botella acumuladora de nitrógeno, tipo separador (vejiga),
para un sistema de 3000 psi. .................................................... 10
Figura 4. Acumulador hidráulico. ..................................................... 12
Figura 5. Botellas acumuladoras de nitrógeno. ............................... 12
Figura 6. Esquema de un Acumulador Koomey .............................. 14
Figura 7.Acumulador sistema de 3.000 psi. .................................... 16
Figura 8.Valvulas del Acumulador sistema de 3.000 psi. ................ 17
Figura 9. Filtros de Aire y Aceite. .................................................... 18
Figura 10. Interruptor de presión automática hidroneumático. ........ 19
Figura 11. Válvulas de contrapresión. ............................................. 20
Figura 12. Interruptor de presión automática hidroneumático. ........ 21
Figura 13. Numero de botellas y Capacidad del Acumulador ......... 25
Figura 14. Acumuladores ................................................................ 29
Figura 15. Cambio de Rams del BOP ............................................. 67
Figura 16. Rams para el BOP. ........................................................ 67
Figura 17. Botellas de Acumulador con su Pin de Seguridad. ........ 68
Figura 18. Válvula de protección de las botellas de un acumulador.
.................................................................................................. 69
Figura 19. Actuador Neumático. ...................................................... 71
Figura 20. Kit de Precarga del Acumulador. ................................... 93
Figura 21. Colocación del Kit de Precarga en la Botella del
Acumulador. .............................................................................. 94
Figura 22. Colocación de la manguera del kit de precarga en el
tanque de nitrógeno. ................................................................. 94
Figura 23.Manguera de nitrógeno que va a las botellas del
acumulador. .............................................................................. 95
Figura 24. Apertura y chequeo del acumulador luego de la precarga
de las botellas. .......................................................................... 95
Figura 25. Panel de Control Remoto. .............................................. 96
xi
ÍNDICE DE ECUACIONES
Ecuación 1. Volumen Utilizable en el Acumulador. ......................... 27
Ecuación 2. Volumen total del Acumulador ...... ¡Error! Marcador no
definido.
Ecuación 3. Cálculo del número de botellas del Acumulador ......... 28
Ecuación 4. Factor de Capacidad ................................................... 28
xii
ÍNDICE DE ANEXOS
PÁGINA
Anexo # 1 Reporte diario de un acumulador de BOP ................. 113
Anexo # 2 Conexiones del panel de control del acumulador koomey
................................................................................................ 114
Anexo # 3 Principales modificaciones junto con el tipo de señales
acústicas, visuales y sus posiciones. ...................................... 115
Anexo # 4 Posición de interruptores y válvulas funcionamiento
estándar. ................................................................................. 116
Anexo # 5 Configuración con operaciones normales. .................. 117
Anexo # 6 Diagrama de unidad koomey. ..................................... 118
Anexo # 7 Test de BOP .............................................................. 119
Anexo # 8 Permiso de trabajo para taladros. .............................. 120
Anexo # 9 Permiso de trabajo en frio ........................................... 121
Anexo # 10 Permiso de trabajo en caliente .................................. 122
Anexo # 11 Certificado de un Acumulador ................................... 123
Anexo # 12 Mantenimiento de Arietes del BOP ........................... 124
Anexo # 13. Tipos de Acumuladores .......................................... 125
Anexo # 14. Diámetros y Clases de los Rams ............................ 126
Anexo # 15 Hoja de presiones Barton .......................................... 129
xiii
RESUMEN
La Agencia de Regulación y Control Hidrocarburífero (ARCH), entre sus
deberes está la de realizar inspecciones técnicas y de seguridad industrial a
todos los equipos de perforación que operan en el Oriente Ecuatoriano.
Las compañías operadoras han ejecutado sus propias inspecciones, en base
a la normativa internacional; pero estas dos partes nunca lo han hecho de
forma conjunta y por ende no se dispone de un registro oficial de dichos
trabajos.
Uno de los equipos más importantes es, la Unidad de Cierre a Distancia
(Acumulador), al producirse una urgencia es esencial cerrar el pozo, lo más
rápido posible para evitar una urgencia mayor, los sistemas manuales son
más lentos que las unidades hidráulicas y pueden permitir mayores
volúmenes de entrada de fluidos.
Los sistemas de acumuladores hidráulicos, son las primeras unidades de
cierre en dar buenos resultados. La finalidad del acumulador es proveer una
forma rápida, confiable y practica de cerrar los BOP en caso de urgencia.
El estudio del Acumulador del BOP nos permitirá el desarrollo de un manual
técnico de mantenimiento e inspección del mismo así como un check list, los
cuales están basados en normativas internacionales, que rigen en la
industria Hidrocarburífera.
xiv
ABSTRACT
The Agency of Regulation and Control Hydrocarbon (ARCH) is responsible
for performing the technical and industrial safety inspections of all rigs
operating in eastern Ecuador.
Operating companies have implemented their own inspections based on
international standards, however the ARCH and the companies have never
worked together as a result there is no official record of such work. One of
the most important equipment is the unit Close Distance (Accumulator). The
upwelling that occurs is essential to close the well as quickly as possible to
prevent further upwelling.
Manual systems are slower than the hydraulic units and may allow higher
volumes of fluid ingress, therefore the Hydraulic accumulator systems are the
first unit’s closure give better results in the case of an emergency.
The purpose of the accumulator is to provide a fast, reliable and practical
way to close the Bop if upwelling. Given the importance of the reliability
factor, closure systems have additional pumps and fluid volume in excess, as
alternative or backup systems.
The study Bop Accumulator allows us to develop a technical manual
maintenance and inspection which are based on international standards
governing the Hydrocarbon industry.
1
CAPÍTULO I
1. INTRODUCCIÓN
La actividad petrolera en nuestro país ha tenido grandes cambios en sus
organismos de control, estas nuevas instituciones tienen como función la de
tecnificar el control de los equipos del área hidrocarburifera del Ecuador.
Con el fin de controlar y fiscalizar las actividades petroleras en el Ecuador, la
Agencia de Regulación y Control Hidrocarburífera (ARCH), ha venido
realizando una seria de inspecciones técnicas y de seguridad industrial
pertinente a la perforación de pozos petroleros.
La verificación técnica de dichos equipos requiere la aplicación de normas
internacionales como: las API (American Petroleum Institute), decretos y
acuerdos que sustenten este trabajo.
Actualmente la Agencia de Regulación y Control Hidrocarburífera (ARCH),
está interesada en implementar un mecanismo de control técnico basado en
normas internacionales y listados de verificación (checklist); lo que permitirá
una adecuada inspección y mantenimiento de todos los equipos de
perforación de pozos petroleros.
Esta investigación, se basa en el criterio de la elaboración de un manual
técnico basado en las normas internacionales del American Petroleum
Institute (API), que nos conduzca a una adecuada inspección,
mantenimiento en el Acumulador del BOP.
2
1.1 JUSTIFICACIÓN
La ARCH tiene como objetivo principal la regulación y control de los recursos
hidrocarburíferos del Ecuador, por esta razón es necesaria la
implementación, de un manual de inspección completo, basado en normas
internacionales y listas de verificación (checklist), que permita una adecuada
inspección técnica y mantenimiento de cada uno de los equipos de una torre
de perforación de pozos petroleros.
Esta investigación pretende construir un modelo base a partir del cual se
pueden hacer mejoras continuamente, logrando así inspecciones técnicas
mucho más seguras y eficientes.
Se va a realizar una verificación detallada del Acumulador con las normas
del American Petroleum Institute (API), como: API Spec 16E, API RP 53.
1.2 OBJETIVOS DEL PROYECTO
1.2.1 OBJETIVO GENERAL
Analizar la normativa pertinente, para la implementación de un Manual de
Inspección y Mantenimiento del Acumulador del BOP en un Taladro de
Perforación de Pozo aplicable a la Industria Hidrocarburífera del Ecuador.
3
1.2.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS
Describir las características, componentes y funcionamiento del
Acumulador del BOP en un Taladro de Perforación de Pozo.
Analizar las normativas técnicas, operativas y aplicables al
Acumulador del BOP en un Taladro de Perforación de Pozo.
Desarrollar un manual de inspección operativa del Acumulador del
BOP, en un Taladro de Perforación de Pozo a fin de obtener un
adecuado uso del equipo.
Elaborar una lista de verificación (checklist) del manual de inspección
operativa del Acumulador del BOP en un Taladro de Perforación de
Pozo, para un mejor control.
4
2. MARCO TEÓRICO
2.1. EL ACUMULADOR
Después de los preventores, el sistema más importante del control de pozos
en toda la plataforma son los acumuladores del BOP.
En años pasados, en el BOP se sujetaron volantes manuales en el cuerpo
del ariete para cerrar los mismos físicamente. Este proceso frecuentemente
tardaba hasta 25 minutos, y las caras de los arietes frecuentemente fueron
desgastadas por el lodo y la arena, hasta quedar inservibles. Después se
usaron bombas para cerrar los arietes. No tardó en verse aparente, que esta
no fue la solución ideal. Los fluidos hidráulicos se convirtieron en el producto
de preferencia. Esto nos condujo al concepto contemporáneo de una unidad
de cierre que consiste, básicamente en una bomba y un tanque de fluido
hidráulico almacenado bajo presión. Esta unidad moderna se puede utilizar
para cerrar, en segundos los arietes u otros preventores.
El sistema de control de los acumuladores es aquel que controla los arietes
del BOP, este permite aplicar la potencia hidráulica suficiente y confiable
para operar todo el arreglo de los preventores válvulas hidráulica instaladas.
El American Petroleum Institute (API) establece los requerimientos que debe
tener el Acumulador del BOP en función al tamaño, tipo y número de
elementos de elementos hidráulicos que serán operados para lograr un
cierre.
Los elementos básicos de un sistema de control son:
Depósito almacenador de fluido. Acumuladores.
Fuentes de energía. Unidades de cierre.
5
Consolas de control remoto.
Válvula de control para operar los preventores.
Los acumuladores están equipados con elementos para el depósito de
fluido, bombas, serie o banco de acumulador (botellas), fuente de energía,
tubería, mangueras, y conexiones.
Figura 1. DIAGRAMA DE UN ACUMULADOR
FUENTE: DATALOG (2011)
2.1.1. REQUERIMIENTOS DE LOS ACUMULADORES
Los acumuladores son recipientes que almacenan energía en forma de
fluidos de control hidráulicos bajo presión “presurizado”, que se utiliza para
abrir o cerrar los preventores.
6
Los términos “acumulador” y “unidad de cierre” frecuentemente se utilizan en
forma intercambiable. Más precisamente, una unidad de cierre es una
manera de cerrar el preventor, mientras que un acumulador es aquél equipo
que efectivamente almacena el fluido hidráulico bajo presión, para la acción
del cierre hidráulico de los preventores.
Una unidad de cierre es una manera de cerrar el preventor, mientras que un
acumulador es una parte del sistema que almacena fluido hidráulico bajo
presión, para que éste actúe hidráulicamente en el cierre de los preventores.
Por medio del gas de nitrógeno comprimido, los acumuladores almacenan
energía, la cuál será usada para efectuar un cierre rápido.
La selección de la unidad apropiada de cierre debe tomar en cuenta el
tamaño, el tipo y el número de preventores que podrán ser necesario en el
peor de los casos. La operación correcta de los preventores diferentes,
requiere diferentes presiones hidráulicas específicas. Por lo general, es
cierto que mientras más grande el preventor, más fluido hidráulico será
necesario para abrir o cerrarlo.
Los elementos básicos de un sistema de cierre son como sigue:
1. Las bombas para producir la presión.
2. Una fuente de energía para operar las bombas.
3. Un fluido apropiado para operar los preventores.
4. Tubería para conducir el fluido hacia los preventores y circularlo al
almacenamiento.
7
5. Un sistema de control para dirigir el fluido de la presión y controlar
su movimiento.
6. Una fuente de presión para urgencias cuando pudiera no estar
disponible ninguna de las instalaciones normales.
Figura 2.Partes del Acumulador hidráulico.
Fuente: Manual IADC.
Los acumuladores operan con el principio básico de que el gas de nitrógeno,
presurizado en un tanque o cámara, imparte energía a un fluido hidráulico
que había sido comprimido dentro de esta misma cámara mediante una
bomba de bajo gasto y alta presión. Cuando se requiera de fluido hidráulico
para cerrar los preventores, se abre una válvula y el nitrógeno comprimido
expulsa el fluido hidráulico. Dicho fluido luego se utiliza para accionar los
preventores. Las bombas hidráulicas restauran el acumulador con la misma
cantidad de fluido que se utilizó para operar los preventores. Es necesario
instalar algún tipo de dispositivo de paro en el propio tanque o cámara para
8
detener el flujo del nitrógeno, para que no siga el fluido dentro de las líneas.
Es necesario establecer algún tipo de requerimiento para la presión de
trabajo para la operación, y los requerimientos de carga previa. Unos
párrafos posteriores de este capítulo se ocuparán de este tema.
El acumulador debe accionar el sistema de cierre de manera que cada
preventor tipo ariete se cierre dentro de 30 segundos. Los preventores
anulares con diámetro menor que 20 pulgadas también deben cerrarse
dentro de 30 segundos. Si el preventor anular tiene diámetro de 20 pulgadas
o mayor, entonces debe cerrarse dentro de 45 segundos.
Por lo que, los acumuladores requieren el uso de fluidos hidráulicos. Dicho
fluido debe cumplir varios requerimientos básicos. Estos son:
1. La operación adecuada de las válvulas y los reguladores deben
estar garantizados por una buena lubricación de sus
componentes.
2. Una naturaleza no corrosiva, ya que la corrosión podrá causar
el taponamiento o la rotura de las líneas y producir válvulas y
reguladores inoperantes.
3. Resistencia a la congelación en las aplicaciones en climas
fríos.
4. Una naturaleza no contaminante para las operaciones de
perforación que utilicen equipos submarinos para el control de
los pozos.
9
2.1.2. LOS TIPOS DE ACUMULADORES
El tipo separador. Para superar las limitaciones del acumulador de
flotador guiado, fue desarrollado el acumulador tipo botella. Se
fabrican bolas para los acumuladores de este tipo, pero generalmente
se recomiendan botellas, ya que son más ligeros y ocupan menos
espacio relativamente.
En vez del flotador, este acumulador tiene un diafragma, o vejiga, de
resistente goma sintética, que separa completamente la precarga de
nitrógeno del fluido hidráulico. La botella es precargada por una
válvula, mientras que el fluido hidráulico es bombeado a través de
otro orificio en la botella. El fluido también es descargado de la botella
a través de este orificio. Se ha instalado en el orificio una válvula
vertical, la cual cierra el puerto cuando la vejiga presione contra ella.
Se ha integrado un dispositivo de seguridad con anillo “O” para aliviar
la presión de la botella justamente antes de que alcance la presión de
reventón, de 12,000 psi.
El tipo flotador. El acumulador tipo flotador guiado tiene una entrada
para la carga previa del nitrógeno, un orificio para el fluido hidráulico,
una válvula vertical (cerrada por el peso del flotador), y el propio
flotador. Por su bajo costo, siguen siendo fabricados los
acumuladores de este tipo. Sin embargo, sí ofrecen una seria
limitación. Permiten que el nitrógeno y los fluidos hidráulicos hagan
contacto unos con los otros. Esto facilita la mezcla entre ellos, y una
parte del gas nitrógeno podrá arrastrarse en el fluido hidráulico. El
resultado de esto es una pérdida efectiva del gas nitrógeno, la cual
tiene el mismo efecto en el acumulador que tendría una reducción en
la precarga.
10
Figura 3.Botella acumuladora de nitrógeno, tipo separador (vejiga), para un sistema de 3000 psi.
Fuente. Manual IADC
Cuando no esté presurizada, la vejiga tiene la forma de un puro
ahusillado. Esta forma es importante, ya que imparte una acción de
empuje o apriete cuando se descarga el fluido. Luego, 1,000 psi de
nitrógeno precargado presiona la vejiga de elástico hasta el fondo, y
cierra la válvula vertical para que la vejiga no sea empujada dentro del
orificio. Luego se bombea el fluido hidráulico dentro de la botella hasta
que alcance una presión de trabajo de 3,000 psi.
11
Se utiliza un gran número de botellas acumuladoras para ofrecer un
margen de seguridad. Si falla una botella, las demás botellas podrán
ser usadas en su lugar hasta que se repare la botella defectuosa.
Las botellas están completamente seguras. No pueden ser
desmanteladas si están presurizadas; sin embargo, sí pueden ser
reparadas en el campo. La sustitución de la vejiga dura
aproximadamente una hora.
Por lo general, se instala la unidad acumuladora se ubica entre 100 y
150 pies de la plataforma para que no sea dañado en caso de un
influjo. La unidad podrá ser operada desde un tablero maestro de
control cerca de la posición del perforador. También puede ser
controlada desde un tablero auxiliar de control, el cual normalmente
es controlado por aire, salvo en los ambientes de aire frío. En los
ambiente fríos se utilizan tableros eléctricos para evitar la congelación
del agua en las líneas. El fluido hidráulico desde las botellas fluye a
través de las líneas, a través del conjunto preventor, y opera la
función del conjunto correspondiente.
Capacidad volumétrica. Como un requerimiento mínimo, todas las
unidades de cierre deberán estar equipadas de un banco de
acumuladores con suficiente capacidad volumétrica para suministrar
un volumen usable de fluido para cerrar un preventor de arietes, un
preventor anular, más el volumen requerido para abrir la válvula
hidráulica de la línea de estrangulación (con las bombas paradas).
El volumen utilizable de fluido se define como el volumen líquido
recuperable de los acumuladores a la presión de operación que
contengan y 14 kg/cm² (200 Ib/pg²) por arriba de la presión de
precarga de los mismos. La presión de operación del banco de
12
acumuladores es la presión a la cual son cargados con fluido
hidráulico.
Figura 4. Acumulador hidráulico.
Figura 5. Botellas acumuladoras de nitrógeno.
13
.
Tabla 1. Presiones de trabajo vs precarga de acumuladores
PRESIÓN DE TRABAJO DEL
ACUMULADOR
PRECARGA
3000 Psi 1000 Psi
5000 Psi 1500 Psi
Fuente: API RP-53 SECCIÓN 12.3.3
14
2.1.3. ESQUEMA TÍPICO DE UN ACUMULADOR KOOMEY
Figura 6. Esquema de un Acumulador Koomey
Fuente: Datalog 2009
15
1.- Acumuladores.
2.- Válvulas aisladoras.
3.- Válvula de seguridad.
4.- Filtro en línea suministro de aire.
5.- Lubricador de aire.
6.- Manómetro en línea de aire.
7.- Interruptor de presión hidroneumático
8.- Válvula para aislar el interruptor hidroneumático.
9.- Válvula de suministro de aire a bombas hidráulicas.
10.- Válvulas de cierre en línea de succión.
11.- Filtros en línea de succión.
12.- Bombas hidráulicas impulsadas por aire.
13.- Válvulas de retención (check).
14.- Motor eléctrico y arrancador de bomba triple.
15.- Bomba triple hidroeléctrica.
16.- Válvula de cierre en línea de succión.
17.- Filtro en línea de succión.
18.- Válvula de retención (check).
19.- Válvula aisladora de la bomba hidroeléctrica.
20.- Interruptor de presión hidroeléctrica.
21.- Manómetro en el sistema acumulador.
22.- Filtro para fluido en el sistema acumulador.
23.- Válvula reguladora y reductora de presión.
24.- Manómetro en el múltiple de distribución de fluido.
25.- Válvula reductora de presión.
26.- Válvula reguladora y reductora impulsada por aire.
27.- Manómetro del Preventor anular.
28.- Válvulas de cuatro vías.
29.- Válvula de purga.
30.- Caja de empalme de aire.
31.- Transmisor de presión del Preventor anular.
32.- Transmisor de presión del múltiple de distribución de fluido.
16
33.- Transmisor de presión del sistema acumulador.
34.- Válvula neumática reguladora de presión Preventor anular.
35.- Selector regulador de presión del Preventor anular.
36.- Válvula de seguridad del múltiple de distribución de fluido.
37.- Tapones del tanque de almacenamiento.
38.- Cilindros con Nitrógeno.
39.- Manómetro del banco de energía adicional.
40.- Válvula maestra del banco de energía adicional.
2.1.3.1. Partes Características
1. Acumuladores. La presión del acumulador es de 3000 Ib/pg² y la
presión de precarga del nitrógeno de 1000 a 1100 Ib/pg² las botellas
contiene nitrógeno su verificación de precarga debe ser cada 30 días.
Figura 7.Acumulador sistema de 3.000 psi.
17
2. Válvulas aisladoras del banco acumulador. Deben estar abiertas
y cerradas cuando se realice pruebas de efectividad de tiempo de
respuesta su presión se debe aplicar una presión mayor de 3000
Ib/pg².
Figura 8.Valvulas del Acumulador sistema de 3.000 psi.
3. Válvula de seguridad del banco acumulador. Se calibra para
abrir a 3500 Ib/pg²
4. Filtro de la línea suministro de aire. Se debe limpiarlo cada 30
días
18
5. Lubricador de aire. Debe usar lubricante SAE-10 debe estar
ajustado para que provea seis gotas de aceite por minuto, además de
revisarlo semanalmente.
Figura 9. Filtros de Aire y Aceite.
6. Manómetro indicador de la presión de la línea de suministro
del aire. Rango de presión de 0-300 Ib/pg².
7. Interruptor de presión automática hidroneumático.
Normalmente está regulado para cortar a 2900 Ib/pg² en unidades que
cuentan con bombas de aire y bomba eléctrica. Si la presión en el
sistema cae a 2700 Ib/pg² automáticamente permite que el aire fluya y
arranque la bomba. Para incrementar la presión de corte, gire la
tuerca que ajusta el resorte de izquierda a derecha y de derecha a
izquierda para disminuirla.
19
Figura 10. Interruptor de presión automática hidroneumático.
8. Válvula para aislar el interruptor hidroneumático. Esta válvula
debe encontrarse cerrada. Si se requieren presiones mayores de
3000 Ib/pg², primero cierre la válvula que aísla la bomba eléctrica (19)
gire la válvula (25) hacia la derecha (alta presión) y finalmente abra
esta válvula, lo que permitirá manejar presiones hasta de 5500 Ib/pg².
9. Válvulas para suministrar aire a las bombas hidráulicas
impulsadas por aire. Normalmente deben estar abiertas.
10. Válvulas de cierre de succión. Siempre permanecerán abiertas.
11. Filtros de succión. La limpieza se realizará cada 30 días.
12. Bombas hidráulicas impulsadas por aire. Este tipo de bombas
operan con 125 Ib/pg² de presión de aire. Cada Ib/pg² de presión de
aire produce 60 Ib/pg² de presión hidráulica.
20
Figura 11. Válvulas de contrapresión.
13. Válvulas de contrapresión (check). Etas permitir reparar o cambiar
las bombas hidroneumáticas sin perder presión en el banco acumulador.
14. Motor eléctrico y arrancador. El motor eléctrico opera con tensión
eléctrica de 220 a 440 voltios, 60 ciclos, tres fases; la corriente requerida
depende de la potencia del motor. El arrancador acciona y para
automáticamente el motor eléctrico que controla la bomba triplex o
dúplex; trabaja conjuntamente con el interruptor manual de sobrecontrol
para accionar o parar. El interruptor de control debe estar en la posición
"auto”.
21
Figura 12. Interruptor de presión automática hidroneumático.
15. Bomba triplex (SAE-30W). Accionada por motor eléctrico. Cada 30
días se debe revisar el nivel. Además se tiene que revisar el nivel de
aceite en la coraza de la cadena (30 o 40W), el cual debe llegar hasta el
tapón de llenado.
16. Válvula de cierre de succión. Debe estar abierta.
17. Filtro de succión. Efectúe su limpieza cada 30 días.
18. Válvula de contrapresión (check). Su función es permitir reparar el
extremo hidráulico de la bomba sin perder presión en el Sistema.
22
19. Válvula aisladora de la bomba hidroeléctrica. Debe estar abierta
normalmente y sólo tiene que cerrarla cuando vaya a generar presiones
mayores de 3000 Ib/pg2 con las bombas hidroneumáticas.
20. Interruptor de presión automático hidroeléctrico. El motor de la
bomba hidroeléctrica arranca automáticamente cuando la presión en el
banco acumulador desciende a 2700 Ib/pg2 y para cuando la presión
llega a 3000 Ib/pg2. Al ajustar la presión de paro del motor eléctrico, quite
el protector del tomillo regulador y gírelo en sentido contrario a las
manecillas del reloj para disminuir la presión o en el sentido de las
mismas manecillas para incrementar la presión. Para ajustar la presión
de arranque del motor eléctrico quite la tapa a prueba de explosión,
purgue la presión del sistema a la presión de arranque deseada y mueva
la rueda de ajuste hacia arriba, hasta que el motor arranque.
21. Manómetro indicador de la presión en el sistema acumulador.
Rango de presión de 0-6000 Ib/pg2,
22. Filtro para fluido en el sistema acumulador. Revisarlo cada 30
días.
23. Válvula reguladora y reductora de presión. Decrementa la presión
del sistema a 1500 Ib/pg2 para operar los preventores de arietes y las
válvulas con operador hidráulico. Procedimiento para ajustar esta válvula,
primero afloje la tuerca candado de la manija y gírela hacia la derecha
para incrementar la presión y hacia la izquierda para reducirla,
observando siempre el manómetro (24) al fijar la presión en el regulador
del múltiple de distribución; finalmente, apriete la tuerca candado de la
manija.
24. Manómetro indicador de presión en el múltiple de distribución de
fluido. Rango de presión de 0-10000 Ib/pg².
23
25. Válvula para aislar la válvula reductora de presión. Debe estar en
posición abierta, y cuando se necesiten aplicar presiones mayores de
1500 Ib/pg2 a los preventores de arietes, gírela a la posición de cerrada,
así se aísla la válvula (23).
26. Válvula reguladora y reductora de presión impulsada por aire.
Regula la presión para el preventor anular. La presión puede variar
dependiendo del diámetro del tubo contra el que cierra el preventor
anular.
27. Manómetro indicador de presión del preventor anular. Rango de
presión de 0-3000 Ib/pg2.
28. Válvulas de cuatro vías. Permiten cerrar o abrir los preventores y las
válvulas hidráulicas instaladas.
29. Válvula de purga. Debe estar cerrada. Esta válvula debe
mantenerse abierta cuando se precargan las botellas del acumulador.
30. Caja de empalme de aire. Conectar las líneas de aire en el sistema
a las líneas de aire que vienen del tablero de control remoto.
31. Transmisión de presión neumática para la presión del preventor
anular. Hay que ajustar la presión del transmisor, para que la presión del
manómetro del preventor anular en el tablero remoto sea igual a la del
manómetro (27) del Sistema.
32. Transmisor de presión neumática para la presión del múltiple de
fluido. Hay que ajustar la presión del transmisor, para que el manómetro
de los preventores de arietes en el tablero remoto registre la misma
presión que el manómetro (24) del sistema.
24
33. Transmisor de presión neumática para la presión del sistema
acumulador. Ajuste el regulador de presión del transmisor, para que el
manómetro que indica la presión del acumulador en el tablero remoto
registre la misma presión que el manómetro (21) del sistema.
34. Válvula neumática reguladora de la válvula (26). Regula la presión
de operación del preventor anular. El giro a la izquierda disminuye
presión y a la derecha la incrementa. Vigile siempre el manómetro (27)
cuando ajuste la presión.
35. Selector de regulador de presión del preventor anular. Se usa
para seleccionar el tablero (unidad o control remoto) desde donde se
desea controlar la válvula reguladora (26).
36. Válvula de seguridad del múltiple distribuidor de fluido. Debe ser
regulada para que abra a 5500 Ib/pg².
37. Tapones del tanque de almacenamiento Son dos de 4 pulg se
utilizan para cargar y descargar el fluido de operación. Y observar
fugas en las válvulas de cuatro pasos RAM-LOCK
38. Cilindros de nitrógeno. Fuente de energía independiente que se
utiliza como último recurso para cerrar el pozo cuando se presenta una
emergencia.
39. Manómetro del banco de energía adicional. Manómetro debe tener
como mínimo 80 Kg/cm2 de N2.
40. Válvula maestra del banco de energía adicional. Esta sirve para
accionar el cierre del conjunto de preventores.
25
Figura 13. Numero de botellas y Capacidad del Acumulador
2.1.4. CÁLCULO DE VOLUMEN DE FLUIDO UTILIZABLE EN EL
ACUMULADOR.
En la Norma API RP 53, el American Petroleum Institute recomienda que los
sistemas acumuladores tengan una cantidad mínima de fluido que sea tres
veces el volumen necesario para cerrar el preventor anular más un preventor
tipo ariete. Una regla empírica que se aplica en la industria recomienda tres
veces el volumen necesario para cerrar todos los preventores en la columna.
Esto ofrecerá un factor de seguridad de un 50%. El Servicio de Manejo de
Minerales requiere una cantidad mínima de fluido equivalente al ciento
cincuenta por ciento (1.5 veces) la cantidad necesaria para cerrar todo lo
que contenga la columna, dejando un margen de 200 psi más arriba de la
presión de precarga.
Puesto que 1.200 psi es la presión mínima que se requiere para cerrar un
preventor anular sobre un pozo descubierto, y que una presión de cierre de
1,500 psi o mayor tiende a dañar el preventor, de ahí se desprende que la
presión de trabajo de un acumulador debe estar entre 1,200 y 1,500 psi.
26
Además, ya que 1,500 psi es el límite superior de las presiones de cierre de
los preventores anulares, parece razonable “precargar la botella del
acumulador con 750 psi de nitrógeno, y luego bombear, dentro de la botella,
una cantidad de fluido suficiente para elevar la presión a 1,500 psi.
Se requieren treinta galones de fluido hidráulico para elevar la presión
interna de 750 a 1,200 psi en la bola de un acumulador de 80 galones. Se
requieren otros 10 galones para elevar la presión de 1,200 a 1,500 psi. (Los
límites en la presión de trabajo del acumulador ya han sido establecidos en
1,200 a 1,500 psi.) En vista de que se requieren 10 galones para cambiar en
300 psi la presión del acumulador, la cantidad de fluido utilizable para operar
los preventores son solo aquellos 10 galones. Esto no es ni remotamente un
volumen suficiente de fluido hidráulico para accionar la mayoría de los
preventores.
Para superar esta limitación en los volúmenes utilizables del fluido, se eleva
de 750 a 1,000 psi la presión de la precarga de nitrógeno. Luego se carga la
botella con fluido hasta que la presión interna del acumulador alcance el
valor deseado de 1,400 psi. Si se introducen otros 40 galones de fluido
dentro de la botella, la presión resultante dentro de la botella sería 3,000 psi.
Esto arrojaría 40 galones de fluido utilizable, contenidos en una botella de 80
galones. Puesto que las presiones mayores que 1,500 psi causa daños en
los preventores anulares, se instala una válvula reguladora y reductora de
presión para reducir la presión al nivel aceptable de 1,500 psi. Esta presión
de 3,000 psi en el sistema acumulador ofrece un volumen de fluido suficiente
para la operación apropiada de los componentes en el conjunto de
preventores. Además, es necesario dejar cierta cantidad de fluido hidráulico
en la botella, para mantener una presión interna dentro de la botella.
Solo una parte del fluido en la botella acumuladora está disponible para
accionar el cierre de los preventores. La razón de esto tiene que ver con la
27
presión de la precarga de nitrógeno, y la presión de operación de los
preventores. Para determinar la cantidad de fluido hidráulico “utilizable” que
se requiera, multiplique por 3 el volumen necesario para cerrar todos los
preventores tipo anular y tipo ariete. Los fabricantes pueden informarle de
los volúmenes necesarios para cerrar los preventores. Así mismo, han sido
incluidos en este manual, en las tablas del apéndice. También se pueden
calcular con la siguiente ecuación:
Ec. [ 1 ]
Ecuación 1. Volumen Utilizable en el Acumulador.
Donde:
Vfsistema: El volumen del fluido en el sistema (galones)
PP: La presión de precarga (psi)
Ptotal: La presión total en el acumulador (psi)
Preq: La presión necesaria para cerrar el preventor (psi)
El volumen total del fluido de control se calcula considerando las diferentes
capacidades del BOP y de las válvulas hidráulicas, ya sea durante el cierre
que la apertura, y multiplicando cada valor por el número de operaciones de
apertura y cierre que hay que efectuar.
Basándose en el volumen necesario para llevar a cabo operaciones, puede
determinarse el volumen total de fluido que hay que almacenar como un
función de un "factor de seguridad”.
Volumen total = Capacidad volumétrica x Factor de seguridad
Ec. [ 2]
28
2.1.5. CÁLCULO DEL NÚMERO DE BOTELLAS
Basándose en el volumen de fluido utilizable por botella y del volumen total
de fluido necesario, puede determinarse el número de botellas que hay que
almacenar para tal volumen de fluido.
Ec. [ 3]
Ecuación 2. Cálculo del número de botellas del Acumulador
2.1.6. FACTOR DE CAPACIDAD
Con base en el fluido utilizable, puede definirse un "factor de capacidad" de
un acumulador: representa la fracción del volumen de botella que puede ser
realmente usado.
Ec. [ 4]
Ecuación 3. Factor de Capacidad
29
Figura 14. Acumuladores
Tabla 2. Cálculo del factor de capacidad
presión de
trabajo (psi)
Presión de
precarga (psi)
Volumen de
fluido utilizable
fracción de la
capacidad total
del tanque
depósito
Factor de
capacidad
1500 750 1/8 8
2000 1000 1/3 3
3000 1000 1/2 2
Paso 1: Para determinar el total de galones para cerrar, luego abrir y cerrar
todo el sistema de acumuladores con 2,5 % más para cerrar todo el BOP.
Para una rápida referencia ver la Tabla 2.
30
Tipo de
Preventor
Marca Modelo Diametro Presión de
trabajo
Close Open
Anular
Pipe Ram
Blind Ram
Pipe Ram
Hydril
MHKoomey
MHKoomey
MHKoomey
GK
PL
PL
PL
11”
11”
11”
11”
10.000 PSI
10.000 PSI
10.000 PSI
10.000 PSI
25.10
3.05
3.05
3.05
18.07
3.05
3.05
3.05
Total 34.25 27.22
El valor de la sumatoria del Anular más los diferentes Rams nos servirán
para el siguiente paso, para el cálculo del volumen total utilizable.
La capacidad total del sistema del acumulador no debe exceder los
siguientes requerimientos.
Galones para cerrar todos los Preventores 34.25
Galones para abrir todos los Preventores 27.22
Galones para cerrar todos los Preventores 34.25
2.5% de 1 Cierre de todos los Preventores + 8.56
Total de Fluido en Galones 104.28
Paso 2: Se calcula el total del volumen del acumulador (nitrógeno y fluido)
requerido (Se deriva de la ley de Boyle P1*V1=P2*V2), el total de volumen
del acumulador es 3000 psi el mínimo de presión para la operación es de
1200 psi.
Nota: Par calcular rápidamente la cantidad de Galones requeridos se
multiplicara el Total de Fluido en Galones * 2
Total de Fluido en Galones = 104.28 * 2 = 208.56 galones
Se lleva al entero más próximo 209 o 210
210 galones.
31
Paso 3: En este paso se debe determinar el número de galones para cerrar
el acumulador se debe tomar en cuenta como referencia la Tabla 2, hay que
utilizar 1 galón máximo para abrir la válvula de choke.
Tipo de
Preventor
Marca Modelo Diámetro Presión de
trabajo
Close Open
Anular
Choke
Hydril
-
GK
-
13 5/8”
-
5.000 PSI
-
17.98
-
1.00
Total 18.98
Con la sumatoria del cierre del Anular más el valor de la válvula de Choke se
calculara el total del volumen requerido, según lo establecido en la norma
API se debe tomar calcular el factor de seguridad.
Total de Galones Requeridos para el cierre 18.98
Factor de Seguridad 50% + 9.49
Total del Volumen Requerido 28.47
Paso 4: Para calcular el número de botellas se debe conocer el valor de
fluido usado en galones ara el acumulador. Para determinar el número de
botellas de nitrógeno requeridas se divide el volumen total incluido el factor
de seguridad por el fluido sado en galones por botella.
Volumen Total 28.47
Fluido utilizable ÷ 6.23
Numero de Botellas de Nitrógeno 4.56
Con redondeo es 4.56 = 5 Botellas.
32
Luego se escoge el número apropiado de botellas acumuladoras que se
necesitan para almacenar dicho volumen. Primero utilice la siguiente tabla2
para determinar la cantidad de fluido almacenado que corresponde al tipo de
acumulador que desee utilizar. Por ejemplo, digamos que un volumen
utilizable fuera calculado en 150 galones. Las botellas acumuladoras que
integrarán un sistema de 3,000 psi, con una presión de 1,000 en la precarga,
utilizando botellas acumuladoras de 80 galones. Se puede calcular un
volumen almacenado de 300 galones. De la tabla 2, vemos que un sistema
con estos parámetros podría almacenar 53.04 galones de fluido en cada
botella de 80 galones. Ahora, divida el volumen almacenado de 300 galones
por el factor de 53.04, para obtener el valor de 5.65 botellas. Redondeamos
esta cantidad para llegar a la conclusión de que necesitamos seis botellas de
80 galones en nuestro acumulador.
33
Tabla 3. Presiones de precarga de acumuladores
Tamaño
Pg
Presión de Fluido
trabajo requerido CAMERON SHAFFER HYDRIL
lb/pg2 gal 7 1/16 3000 Cerrar 1.69 4.57 2.85
Abrir 1.39 3.21 2.24 7 1/16 5000 Cerrar 1.69 4.57 3.86
Abrir 1.39 3.21 3.30 7 1/16 10000 Cerrar 2.04 17.11 9.42
Abrir 2.55 13.95 7.08 7 1/16 15000 Cerrar 6.94 11.20
Abrir 6.12 7.25 7 1/16 20000 Cerrar 8.38 11.00
Abrir 7.56 7.20 11 3000 Cerrar 5.65 11.00 2.43
Abrir 4.69 6.78 5.54 11 5000 Cerrar 5.65 18.67 9.81
Abrir 4.69 14.59 7.98 11 10000 Cerrar 10.15 30.58 25.10
Abrir 9.06 24.67 18.97 11 15000 Cerrar 23.5
Abrir 21.30 13 5/8 3000 Cerrar 12.12 23.50 11.36
Abrir 10.34 14.67 8.94 13 5/8 5000 Cerrar 12.12 23.58 17.98
Abrir 10.34 17.41 14.16 13 5/8 10000 Cerrar 18.10 40.16 37.18
Abrir 16.15 32.64 26.50 13 5/8 15000 Cerrar 26.00 34.00
Abrir 22.50 34.00 16 3/4 3000 Cerrar 22.32 21.02
Abrir 19.00 15.80 16 3/4 5000 Cerrar 22.32 37.26 28.70
Abrir 19.00 25.61 19.93 16 3/4 10000 Cerrar 40.75
Abrir 35.42 18 3/4 5000 Cerrar 35.60 48.16 64.00
Abrir 29.00 37.61 44.00 18 3/4 10000 Cerrar 50.00 118.50
Abrir 45.10 99.50 20 3/4 3000 Cerrar 39.70
Abrir 24.10 21 3/4 2000 Cerrar 39.70 22.59 31.05
Abrir 24.10 16.92 18.93 Nota: La válvula hidráulica utiliza un volumen de fluido de + 0.5 gal, para accionar,
cerrar o abrir
Fuente: Manual de Control de Pozos Schumberger 2001
34
Tabla 4. Volumen de fluido para operar preventores de arietes Cameron tipo "U”
TAMAÑO
NOMINAL PG
PRESIÓN DE
TRABAJO LB/PG2
GALONES
PARA
CERRAR
GALONES PARA
ABRIR
7 1/6* 3000 1.2 1.2 7 1/6 5000 1.2 1.2 7 1/6 10000 1.2 1.2 7 1/6 15000 1.2 1.2 11 3000 3.3 3.2 11 5000 3.3 3.2 11 10000 3.3 3.2 11 15000 5.5 5.4 13 5/8 3000 5.5 5.2 13 5/8 5000 5.5 5.2 13 5/8 10000 5.5 5.2 13 5/8 15000 11.6 11.4 16 3/4 3000 10.2 9.4 16 3/4 5000 10.2 9.4 16 3/4 10000 12 11.2 18 3/4 10000 24 23 20 3/4 3000 8.1 7.2 21 1/4 2000 8.1 7.2 21 1/4 5000 30.9 28.1 21 1/4 10000 26.5 24.1 26 3/4 3000 10.5 9.8 11* 3000 7.6 7.4 11* 5000 7.6 7.4 11* 10000 7.6 7.4 11* 15000 9 8.9 13 5/8* 3000 10.9 10.5 13 5/8* 5000 10.9 10.5 13 5/8* 10000 10.9 10.5 13 5/8* 15000 16.2 16 16 3/4* 3000 19.0 18.1 16 3/4* 5000 19.0 18.1 16 3/4* 10000 19.1 18.2 20 3/4* 3000 14.9 14.3 18 3/4* 10000 24.7 22.3 18 3/4* 15000 34.7 32.3 * Para arietes de corte
Fuente: Manual de Control de Pozos Schumberger 2001
35
Ejemplo: Cuando se usan tres preventores de arietes de 11 pg 10,000 Ib/pg²,
un preventor anular Hydril "GK" y la válvula hidráulica, se requiere el
volumen de fluido siguiente:
Preventor anular Hydril"GK. 11 pg 10,000 Ib/pg2 25.10 Gal
Preventor Cameron "U" (TP) 11 pg 10,000 Ib/pg2 3.3 Gal
Preventor Cameron "U" (ciegos) 11 pg 10,000 Ib pg 27.6 Gal
Válvula Hidráulica 3 pg 10,000 Ib/pg2 0.59 (cerrar)
Preventor Cameron "U" (TP) 11 pg 10,000 Ib/pg2 3.3 Gal.
39.89 Gal.
Suma de volúmenes de fluidos para cerrar todos los preventores y abrir la
válvula hidráulica más un 50 por ciento de exceso como factor de seguridad.
39.89 Gal
+19.94 Gal
VOLUMEN TOTAL DE FLUIDO REQUERIDO 59.83 Gal
Considerando acumuladores de diez galones de volumen total, el número
necesario se calcula de la forma siguiente:
Núm. Acum. = Volumen para cerrar preventores + 50% exceso
5 Galones útiles por acumulador
Núm. Acum. = 39.89 gal + 19.94
5 gal /Acumulador
Núm. Acum. =11.96= 12 Acumuladores
Concluyendo. Se requieren doce acumuladores con capacidad total de diez
galones cada uno.
Existe un método práctico y confiable para calcular el número de
acumuladores requeridos; este método consiste en multiplicar el total de
36
galones requeridos para cerrar todos los preventores y abrir la válvula
hidráulica por 0.3 acum/gal para el caso del ejemplo anterior, se tiene:
Núm. Acum. = Volumen para cerrar preventores x 0.3 acum/gal
Núm. Acum. = 39.89 gal x 0.3 acum/gal = 11.96 = 12 acumuladores
Considerando los arreglos actuales de preventores, es conveniente disponer
siempre de un mínimo de 16 botellas, de diez galones cada una, en
condiciones de trabajo y con la precarga establecida en cada unidad para
accionar el conjunto de preventores.
Cuando haya sido determinado el volumen del fluido utilizable, es necesario
despejar el total del fluido “almacenado”. De este fluido almacenado, se surte
el fluido utilizable para accionar el preventor. Como regla empírica,
multiplique el fluido utilizable por los siguientes factores para despejar el
volumen del fluido almacenado:
Para un sistema de acumuladores de 3,000 psi, con precarga de
1,000 psi:
Volumen Utilizable (galones) x 2 = El Volumen Almacenado (galones)
Para un sistema de acumuladores de 2,000 psi, con precarga de
1,000 psi:
Volumen Utilizable (galones) x 3 = El Volumen Almacenado (galones)
Para un sistema de acumuladores de 1,500 psi, con precarga de 750
psi:
Volumen Utilizable (galones) x 8 = El Volumen Almacenado (galones)
37
2.2. OBLIGACIONES DE LAS EMPRESAS QUE REALIZAN
PROCESOS DE EXPLORACION Y EXPLOTACION DE
HIDROCARBUROS
Artículo 31 literal E, F, Q. PETROECUADOR y los contratistas o asociados,
en exploración y explotación de hidrocarburos, en refinación, en transporte y
en comercialización, están obligados, en cuanto les corresponda, a lo
siguiente:
e. Emplear maquinaria moderna y eficiente, y aplicar los métodos
más apropiados para obtener la más alta productividad en las
actividades industriales y en la explotación de los yacimientos
observando en todo caso la política de conservación de
reservas fijada por el Estado.
f. Sujetarse a las normas de calidad y a las especificaciones de
los productos, señaladas por la Agencia de Regulación y
Control Hidrocarburífero.
q. Proporcionar facilidades de alojamiento, alimentación y
transporte, en los campamentos de trabajo, a los inspectores y
demás funcionarios del Estado.
2.2.1. NORMAS ECUATORIANAS QUE REGULAN LA SEGURIDAD
LABORAL
Ante cualquier normativa institucional y más aún los reglamentos, se
encuentra la constitución como parte principal.
38
2.2.1.1. Principios en los que se sustenta el derecho al trabajo en la
Constitución Nacional del Ecuador (Constitución del Ecuador 2008
Trabajo y producción)
Artículo 326. Toda persona tendrá derecho a desarrollar sus labores en un
ambiente adecuado y propicio, que garantice su salud, integridad, seguridad,
higiene y bienestar.
Artículo 340. EI sistema nacional de inclusión y equidad social es el conjunto
articulado y coordinado de sistemas, instituciones, políticas, normas,
programas y servicios que aseguran el ejercicio, garantía y exigibilidad de
los derechos reconocidos en la Constitución y el cumplimiento de los
objetivos del régimen de desarrollo. El sistema se articulará al Plan Nacional
de Desarrollo y al sistema nacional descentralizado de planificación
participativa; se guiará por los principios de universalidad, igualdad, equidad,
progresividad, interculturalidad, solidaridad y no discriminación; y funcionará
bajo los criterios de calidad, eficiencia, eficacia, transparencia,
responsabilidad y participación. El sistema se compone de los ámbitos de la
educación, salud, seguridad social, gestión de riesgos, cultura física y
deporte, hábitat y vivienda, cultura, comunicación e información, disfrute del
tiempo libre, ciencia y tecnología, población, seguridad humana y transporte.
Artículo 341. El Estado generará las condiciones para la protección integral
de sus habitantes a lo largo de sus vidas, que aseguren los derechos y
principios reconocidos en la Constitución, en particular la igualdad en la
diversidad y la no discriminación, y priorizará su acción hacia aquellos
grupos que requieran consideración especial por la persistencia de
desigualdades, exclusión, discriminación o violencia, o en virtud de su
condición etaria, de salud o de discapacidad. La protección integral
funcionará a través de sistemas especializados, de acuerdo con la ley. Los
sistemas especializados se guiarán por sus principios específicos y los del
sistema nacional de inclusión y equidad social. El sistema nacional
descentralizado de protección integral de la niñez y la adolescencia será el
39
encargado de asegurar el ejercicio de los derechos de niñas, niños y
adolescentes. Serán parte del sistema las instituciones públicas, privadas y
comunitarias. (Constitución del Ecuador, 2008)
2.2.1.2. Decreto ejecutivo 2393, reglamento de seguridad y salud de los
trabajadores y mejoramiento del medio ambiente de trabajo
Art. 92. MANTENIMIENTO.
1. El mantenimiento de máquinas deberá ser de tipo preventivo y
programado.
2. Las máquinas, sus resguardos y dispositivos de seguridad serán
revisados, engrasados y sometidos a todas las operaciones de
mantenimiento establecidas por el fabricante, o que aconseje el
buen funcionamiento de las mismas.
3. Las operaciones de engrase y limpieza se realizarán siempre con
las máquinas paradas, preferiblemente con un sistema de bloqueo,
siempre desconectadas de la fuerza motriz y con un cartel bien
visible indicando la situación de la máquina y prohibiendo la puesta
en marcha.
4. En aquellos casos en que técnicamente las operaciones descritas
no pudieren efectuarse con la maquinaria parada, serán realizadas
con personal especializado y bajo dirección técnica competente.
5. La eliminación de los residuos de las máquinas se efectuará con la
frecuencia necesaria para asegurar un perfecto orden y limpieza
del puesto de trabajo.
40
Art. 99. CONSTRUCCIÓN Y CONSERVACIÓN.
1. Todos los elementos que constituyen la estructura, mecanismos y
accesorios de los aparatos de izar, serán de material sólido, bien
construidas, de resistencia adecuada a su uso y destino y
sólidamente afirmados en su base.
2. Los aparatos de izar se conservarán en perfecto estado y orden de
trabajo, ateniéndose a las instrucciones dadas por los fabricantes y
a las medidas técnicas necesarias para evitar riesgos.
Art. 100. CARGA MÁXIMA.
1. La carga máxima en kilogramos de cada aparato de izar se
marcará en el mismo en forma destacada, fácilmente legible e
indeleble.
2. Se prohíbe cargar estos aparatos con pesos superiores a la carga
máxima, excepto en las pruebas de resistencia. Estas pruebas se
harán siempre con las máximas garantías de seguridad y bajo
dirección del técnico competente.
Art. 101. MANIPULACIÓN DE LAS CARGAS.
1. La elevación y descenso de las cargas se harán lentamente,
evitando toda arrancada o parada brusca y efectuándose siempre
que sea posible, en sentido vertical para evitar el balanceo.
2. (Reformado por el Art. 48 del D.E. 4217, R.O. 997, 10-VIII-88)
Cuando sea necesario arrastrar las cargas en sentido oblicuo se
tomarán las máximas garantías de seguridad.
41
3. Los operadores de los aparatos de izar evitarán siempre
transportar las cargas por encima de lugares donde estén los
trabajadores o donde la eventual caída de la carga puedan
provocar accidentes que afecten a los trabajadores. Las personas
encargadas del manejo de los aparatos elevadores y de efectuar la
dirección y señalamiento de las maniobras u operaciones serán
convenientemente instruidas y deberán conocer el cuadro de
señales para el mando de artefactos de elevación y transporte de
pesos recomendados para operaciones ordinarias en fábricas y
talleres.
4. Cuando sea necesario mover cargas peligrosas como metal
fundido u objetos sostenidos por electroimanes, sobre puestos de
trabajo, se avisará con antelación suficiente para permitir que los
trabajadores se sitúen en lugares seguros, sin que pueda
efectuarse la operación hasta tener la evidencia de que el personal
quede a cubierto del riesgo.
5. No se dejarán los aparatos de izar con cargas suspendidas.
6. Cuando los aparatos funcionen sin carga, el maquinista elevará el
gancho lo suficiente para que pase libremente sobre personas y
objetos.
7. Se prohíbe viajar sobre cargas, ganchos o eslingas vacías.
8. Cuando no queden dentro del campo visual del maquinista todas
las zonas por las que debe pasar la carga, se empleará uno o
varios trabajadores para dirigir la maniobra.
9. Se prohíbe la permanencia y paso innecesario de cualquier
trabajador en la vertical de las cargas.
42
10. Se prohíbe el descenso de la carga en forma de caída libre, siendo
éste controlado por motor, freno o ambos.
11. Los operadores de los aparatos de izar y los trabajadores que con
estos aparatos se relacionan, utilizarán los medios de protección
personal adecuados a los riesgos a los que estén expuestos.
Explícitamente se prohíbe enrollarse la cuerda guía al cuerpo.
12. Se prohíbe pasar por encima de cables y cuerdas en servicio,
durante las operaciones de manipulación y transporte.
2.3.1.3. Protección personal
Art. 175. DISPOSICIONES GENERALES.
La utilización de los medios de protección personal tendrá carácter
obligatorio en los siguientes casos:
1. Cuando no sea viable o posible el empleo de medios de protección
colectiva.
2. Simultáneamente con éstos cuando no garanticen una total
protección frente a los riesgos profesionales.
3. La protección personal no exime en ningún caso de la obligación
de emplear medios preventivos de carácter colectivo.
4. Sin perjuicio de su eficacia los medios de protección personal
permitirán, en lo posible, la realización del trabajo sin molestias
innecesarias para quien lo ejecute y sin disminución de su
rendimiento, no entrañando en sí mismos otros riesgos.
43
5. El empleador estará obligado a:
a. Suministrar a sus trabajadores los medios de uso obligatorios
para protegerles de los riesgos profesionales inherentes al
trabajo que desempeñan.
b. Proporcionar a sus trabajadores los accesorios necesarios para
la correcta conservación de los medios de protección personal,
o disponer de un servicio encargado de la mencionada
conservación.
c. Renovar oportunamente los medios de protección personal, o
sus componentes, de acuerdo con sus respectivas
características y necesidades.
d. Instruir a sus trabajadores sobre el correcto uso y conservación
de los medios de protección personal, sometiéndose al
entrenamiento preciso y dándole a conocer sus aplicaciones y
limitaciones.
e. Determinar los lugares y puestos de trabajo en los que sea
obligatorio el uso de algún medio de protección personal.
6. El trabajador está obligado a:
a. Utilizar en su trabajo los medios de protección personal,
conforme a las instrucciones dictadas por la empresa.
b. Hacer uso correcto de los mismos, no introduciendo en ellos
ningún tipo de reforma o modificación.
44
c. Atender a una perfecta conservación de sus medios de
protección personal, prohibiéndose su empleo fuera de las
horas de trabajo.
d. Comunicar a su inmediato superior o al Comité de Seguridad o
al Departamento de Seguridad e Higiene, si lo hubiere, las
deficiencias que observe en el estado o funcionamiento de los
medios de protección, la carencia de los mismos o las
sugerencias para su mejoramiento funcional.
e. En el caso de riesgos concurrentes a prevenir con un mismo
medio de protección personal, éste cubrirá los requisitos de
defensa adecuados frente a los mismos.
f. Los medios de protección personal a utilizar deberán
seleccionarse de entre los normalizados u homologados por el
INEN y en su defecto se exigirá que cumplan todos los
requisitos del presente título. (Decreto ejecutivo 2393, 1998)
2.3.1.4. Código del trabajo
CONGRESO NACIONAL
EL PLENARIO DE LAS COMISIONES LEGISLATIVAS
De la prevención de los riesgos, de las medidas de seguridad e higiene, de
los puestos de auxilio, y de la disminución de la capacidad para el trabajo
Art. 410.- Obligaciones respecto de la prevención de riesgos.- Los
empleadores están obligados a asegurar a sus trabajadores condiciones de
trabajo que no presenten peligro para su salud o su vida.
Los trabajadores están obligados a acatar las medidas de prevención,
seguridad e higiene determinadas en los reglamentos y facilitadas por el
45
empleador. Su omisión constituye justa causa para la terminación del
contrato de trabajo.
Art. 411.- Planos para construcciones.- Sin perjuicio de lo que a este
respecto prescriban las ordenanzas municipales, los planos para la
construcción o habilitación de fábricas serán aprobados por el Director
General o por el correspondiente Subdirector del Trabajo, quien nombrará
una comisión especial para su estudio, de la cual formará parte el médico del
Departamento de Seguridad e Higiene del Trabajo.
Art. 412.- Preceptos para la prevención de riesgos.- El Departamento de
Seguridad e Higiene del Trabajo y los inspectores del trabajo exigirán a los
propietarios de talleres o fábricas y de los demás medios de trabajo, el
cumplimiento de las órdenes de las autoridades, y especialmente de algunos
preceptos.
Art. 416.- Prohibición de limpieza de máquinas en marcha.- Prohíbase la
limpieza de máquinas en marcha. Al tratarse de otros mecanismos que
ofrezcan peligro se adoptarán, en cada caso, los procedimientos o medios
de protección que fueren necesarios.
Art. 424.- Vestidos adecuados para trabajos peligrosos.- Los trabajadores
que realicen labores peligrosas y en general todos aquellos que manejen
maquinarias, usarán vestidos adecuados.
Art. 425.- Orden de paralización de máquinas.- Antes de usar una máquina
el que la dirige se asegurará de que su funcionamiento no ofrece peligro
alguno, y en caso de existir dará aviso inmediato al empleador, a fin de que
ordene se efectúen las obras o reparaciones necesarias hasta que la
máquina quede en perfecto estado de funcionamiento. (Ministerio de
Relaciones Laborales, 2005)
46
2.3.1.5. Creación de la entidad que regula y controla el sector
hidrocarburífero
Artículo 11. Créase la Agencia de Regulación y Control Hidrocarburífero,
ARCH, como organismo técnico-administrativo, encargado de regular,
controlar y fiscalizar las actividades técnicas y operacionales en las
diferentes fases de la Industria Hidrocarburífera, que realicen las empresas
públicas o privadas, nacionales, extranjeras, empresas mixtas, consorcios,
asociaciones u otras formas contractuales y demás personas naturales o
jurídicas, nacionales o extranjeras que ejecuten actividades
Hidrocarburíferas en el Ecuador.
La Agencia de Regulación y Control Hidrocarburífero será una institución de
derecho público, adscrita al Ministerio Sectorial con personalidad jurídica,
autonomía administrativa, técnica, económica, financiera y patrimonio propio.
La Agencia de Regulación y Control Hidrocarburífero tendrá un Directorio
que se conformará y funcionará según lo dispuesto en el Reglamento. El
representante legal de la Agencia de Regulación y Control Hidrocarburífero
será el Director designado por el Directorio.
2.3.1.6. Estatuto orgánico de gestión organizacional de la ARCH.
Artículo 5. Transversalizar la gestión de riesgos de las operaciones y de las
actividades hidrocarburíferas mediante la prevención en el control y
fiscalización, de tal manera que en la ocurrencia de eventos adversos se
disminuya el impacto social y minimice las pérdidas en la infraestructura.
2.3.1.7. Atribuciones de la Agencia de Regulación y Control
Hidrocarburífero
Son atribuciones de la Agencia de Regulación y Control Hidrocarburífero, las
siguientes:
47
a. Regular, controlar y fiscalizar las operaciones de
exploración, explotación, industrialización, refinación,
transporte, y comercialización de hidrocarburos.
b. Controlar la correcta aplicación de la presente Ley, sus
reglamentos y demás normativa aplicable en materia
Hidrocarburífera.
48
CAPÍTULO III
3. MANTENIMIENTO E INSPECCIÓN
3.1 MANTENIMIENTO
Tiene como propósito fundamental garantizar el funcionamiento total y
permanente de edificaciones y equipos que han sido instalados como una
construcción con fines productivos. Existen tres tipos de mantenimiento:
3.1.1 MANTENIMIENTO PREVENTIVO
Es el que se efectúa a espacios regulares. Un programa completo y efectivo
de mantenimiento preventivo debe:
1. Mantener la seguridad de los seres humanos y de los equipos.
2. Tener conocimientos del funcionamiento de los equipos para controlar
los costos.
3. Seguir programas rutinarios de inspección e instalación de los
equipos.
4. Realizar programas de evaluación de rendimiento de los equipos.
5. Tener conocimientos para localizar fallas en el funcionamiento y cómo
corregirlas.
Todas las empresas deben considerar los beneficios de un programa de
mantenimiento preventivo que pueda llevar a una reducción del tiempo
49
perdido en reparaciones. Durante muchos años la práctica ha sido la de
utilizar una pieza hasta que falle. Un programa de mantenimiento preventivo
bien realizado puede razonablemente pronosticar el problema y de esta
forma cambiar las partes antes de que fallen, lo cual trae como
consecuencia un importante ahorro en tiempo y dinero.
3.1.2. MANTENIMIENTO CORRECTIVO
El mantenimiento correctivo es aquel luego que el equipo tenga alguna falla
deben realizarse las correcciones necesarias para evitar que la falla vuelva a
dañar el equipo.
VENTAJAS:
a. No necesita planificación.
b. No requiere archivo de datos.
c. Inexistencia de programación.
DESVENTAJAS:
a. Elevadas pérdidas de producción.
b. Altos costos de reparaciones mayores.
c. Elevado índice de frecuencia por reparaciones.
d. Altos costos totales de mantenimiento.
e. Es necesario contar con inventario de repuestos.
50
3.1.3. MANTENIMIENTO PREDICTIVO
Es aquel en el cual se hacen análisis periódicos del estado mecánico y de
eficiencia de un equipo y se deja en operación hasta el momento en que el
análisis indique la necesidad de tomar acciones correctivas; virtualmente
elimina el mantenimiento preventivo tradicional en lo cual se inspeccionan y
reparan partes del equipo a períodos fijos de tiempo sin importar el estado
en que se encuentre.
VENTAJAS:
1. Mayor disponibilidad del equipo y por lo tanto menores pérdidas de
producción.
2. Se eliminan las inspecciones periódicas.
3. Permite obtener el máximo de vida útil de cada parte del equipo;
minimizando el costo de mantenimiento y el valor del inventario de
repuestos.
4. Disminuye las paradas de emergencia no programadas.
5. Reduce tiempo de mantenimiento ya que el mecánico conoce de
antemano los trabajos a realizar.
6. El equipo se mantiene al máximo de eficiencia puesto que la prueba
se realiza con toda la carga del equipo.
7. Se evitan fallas catastróficas.
51
8. Facilita la programación de mantenimiento.
9. Prolonga la vida útil de los equipos.
Para lograr estos objetivos se deben combinar esfuerzos entre el personal
de mantenimiento y firmas especializadas en este campo. Como requisitos
principales se necesita un adecuado entrenamiento y capacitación del
personal, se necesita un archivo de información extensa organizada actual y
una instrumentación especializada.
DESVENTAJA:
1. Alto costo de la instrumentación requerida.
Las actividades de mantenimiento ejecutadas en las unidades de cualquier
instalación, tienen primordialmente el objetivo de evitar interrupciones en los
procesos productivos, originadas por unidades que tengan que sacarse de
operación por alguna causa no deseada o no prevista.
Por lo general, el mantenimiento aplicado a las unidades se basa en el
cumplimiento de un programa, que se emite con una frecuencia variable
especificada en horas o en días, pudiendo ser en éste último caso semanal,
mensual o anual.
En el programa se establecen las actividades de mantenimiento, así como la
periodicidad o frecuencia con la que se aplican.
Las actividades de mantenimiento mecánico que se van a realizar, se
clasifican en diferentes maneras, por ejemplo: Mantenimiento Mayor,
Mantenimiento Menor, Lubricación, etc. dependiendo de la complejidad y la
frecuencia de la aplicación.
52
La relación detallada de las actividades de mantenimiento cualquiera que
sea su clasificación, se encuentra en las Cartas de Mantenimiento, y éstas a
su vez forman parte del Manual de Procedimientos.
Tanto la frecuencia de aplicación, como las actividades a ejecutar, se
especifican tomando en cuenta factores como son los siguientes:
a. Características del servicio que presta la unidad.
b. Tiempo que permanece en servicio la unidad.
c. Condiciones del medio ambiente que rodean la unidad.
d. Recomendaciones del fabricante.
e. Experiencia adquirida durante la ejecución de los programas.
f. Cualquier otra información obtenida de libros, manuales, etc.
El perforador debe dirigir a todos los miembros del equipo que estén bajo su
supervisión, de acuerdo con las indicaciones del Jefe de Equipo. También
debe verificar que el estrangulador, los acumuladores, controles y
preventores estén funcionando correctamente. Debe mantener la operación
de las bombas en la velocidad estipulada por el representante del operador.
Tomando como base el Programa Calendarizado Anual, se elabora el
Programa Semanal, y de acuerdo a éste se emiten las Órdenes de Trabajo
correspondientes a cada unidad considerada en ese programa.
Los formatos de la orden de trabajo tienen particular importancia, ya que la
información que contienen es de utilidad para diferentes conceptos como
son:
53
1. Registro del cumplimiento o incumplimiento del programa.
2. Re-programación de actividades no ejecutadas.
3. Registro histórico del mantenimiento para cada unidad.
4. Registro de información estadística.
5. Registro del costo de los materiales utilizados.
6. Registro del costo de la mano de obra utilizada
Considerando lo anterior, se hace evidente, que la utilidad de la información
contenida en el formato de la Orden de Trabajo, será mayor en cuanto esté
más completa y sea verídica.
3.1.4 OBJETIVOS DEL MANTENIMIENTO
Mantener los equipos e instalaciones operando en un porcentaje óptimo de
tiempo y confiabilidad. Preservar las instalaciones o equipos con el propósito
de que trabajen dentro de los límites del diseño, con el menor número de
fallas posibles.
3.1.5 NECESIDAD DEL MANTENIMIENTO PREVENTIVO
a. Un programa bien diseñado, produce beneficios, que justifican el
costo invertido en éste, aun cuando es difícil evaluar tales beneficios,
motivado a las diferentes condiciones de las distintas instalaciones.
b. El mantenimiento preventivo no es suficiente para disminuir los costos
de mantenimiento, sino que existen otras funciones mayores que se
deben tener en cuenta para aportar un eficiente programa, tales como
54
un sistema administrativo (formas, records, informes, etc.),
planificación y programación de los trabajos, adiestramientos,
evaluación del trabajo, informes de control, etc.
3.1.6 VENTAJAS DEL MANTENIMIENTO PREVENTIVO:
a. Menos mano de obra y menos partes o repuestos utilizados en estas
operaciones, que en las de emergencia.
b. Menos reparaciones mayores.
c. Bajos costos por reparaciones sencillas realizadas antes de que se
presente la emergencia.
d. Eliminación de reemplazos prematuros de equipos.
e. Menos equipos de emergencia instalados.
f. Disminución de los costos de mantenimiento.
g. Con las investigaciones se pueden corregir las causas de uso
indebido, mala operación o un equipo obsoleto.
h. Cambio de mantenimiento ineficiente, a un mantenimiento
programado menos costoso y a un mejor control de trabajo.
i. Mejor control de los repuestos, que conllevan a un inventario mínimo.
j. Mayor seguridad para los operarios.
55
3.1.7 GUÍA PARA LOCALIZAR Y SOLUCIONAR PROBLEMAS
1. Identificar y describir la causa.
2. Analizar los síntomas que se observen y registrarlos.
3. Listar las causas probables y sus soluciones.
4. Evaluar la lista completa de causas probables y sus soluciones.
5. Actuar de acuerdo a las necesidades para la corrección de los
problemas.
56
Tabla 5. Tabla de mantenimiento.
CATEGORIA Según API RP 4G Según API RP 8B
I Consiste en la observation visual hecha
por el personal que labora en el equipo
durante las operaciones con la finalidad
de observar indicaciones de
rendimiento insuficiente o componentes
deteriorados.
Consiste en la observacion visual hecha
por el personal que labora en el equipo
y durante las operaciones con la
finalidad de observar indicaciones de
rendimiento insuficiente o componentes
deteriorados.
II Consiste en desarrollarlas inspecciones
segun la Categoria 1, ademas de un
control mas exhaustiva de las areas de
carga de rodamientos y poleas en
busca de grietas, dafios, corrosion, falta
de componentes, componentes sueltos,
desgastes prematuros.
Consiste en desarrollar las
inspecciones segun la Categoria 1,
ademas de verification de corrosion,
deformation, componentes flojos,
faltantes o deteriorados, adecuada
lubrication; grietas extemas visibles y
posibles requerimiento de ajuste.
III Consiste en desarrollar las
inspecciones segun la Categorfa II de
todos los componentes de soporte de
Consiste en desarrollar las
inspecciones segun la Categorfa II,
ademas se que debe incluir NDT de las
57
carga cuerpo de apoyo del mastil y la
subestructura, esta de debe
documentar como lo establece el
Apendice A, B, C o D, segun
corresponda, asi como tambien
posterior a una reparacion al cuerpo
principal de la torre.
areas crfticas expuestas, se puede
solicitar desmontaje para acceder a los
componentes especfficos y determinar
el desgaste que exceda las tolerancias
permitidas por el fabricante.
IV Consiste en desarrollar las
inspecciones segun la Categorfa III,
ademas de una inspection donde se
desmonten los equipos en la medida
necesaria para llevar a cabo NDT de
todos los componentes de transporte de
carga primaria segun lo definido por el
fabricante.
Se debe realizar ultrasonido y particulas
magneticas al 100% de las soldaduras
de la estructura.
Consiste en desarrollar las
inspecciones segun la Categorfa III,
ademas de una inspection donde se
desmonten los equipos en la medida
necesaria para llevar a cabo NDT de
todos los componentes de transporte de
carga primaria segun lo definido por el
fabricante.
Fuente. Orozco C. (2014).
Continuación Tabla 4
58
Capítulo IV
4. MANUAL DE PROCEDIMIENTO PARA EL MANTENIMIENTO
DEL ACUMULADOR KOOMEY.
I.- Objetivo
Establecer las normas y procedimientos para el Acumulador del BOP, de
una manera segura y controlada, cuidando a alas personas, el equipo y las
instalaciones y evitando impactos ambientales.
II.- Alcance
Esta tarea se debe realizar siempre que se vaya a mantener el Acumulador
del BOP.
III.- Responsabilidades
Los responsables del cumplimiento de la tarea del mantenimiento del
Acumulador de BOP son el Tool Pusher y el Supervisor.
IV.- Metodología Aplicada
El mantenimiento del acumulador se realizara según los parámetros
establecidos en la norma API, la descripción y su mantenimiento se realizara
según las fechas establecidas en este manual, esto nos ayudara a identificar
peligros, deficiencias, entre otros problemas evitando que los trabajos en el
equipo se realicen en condiciones seguras.
A continuación se describirá el Acumulador brevemente.
59
4.1.- DESCRIPCIÓN DEL SISTEMA DE ACUMULADOR
KOOMEY
La unidad para operar preventores provee el fluido hidráulico a alta presión
que es necesaria para el control del conjunto de preventores de reventones.
Cada unidad está equipada con una combinación de bombas
hidroneumáticas impulsadas por aire, así como, una bomba de alta presión
accionada eléctricamente. Estas bombas descargan fluido hidráulico de alta
presión a los recipientes de almacenamiento llamados banco de
acumuladores. Este banco está precargado con gas nitrógeno inerte
comprimible. Cuando el fluido se introduce al banco de acumuladores, el
nitrógeno se comprime y almacena una enorme cantidad de energía
potencial.
V.- Descripción de las partes del sistema del Acumulador del BOP
En esta parte se van a describir las partes del Acumulador del BOP con sus
respectivas fechas de revisión de mantenimiento.
DESCRIPCIÓN
1.- Acumuladores.- La revisión del acumulador se da cada 30 días, se
debe utilizar solamente nitrógeno.
2.- Válvula de aislamiento del banco del acumulador.- Las válvulas
deben ser operadas manualmente y deben estar abiertas.
3.- Válvula de alivio del banco del acumulador.- normalmente cerrada.
4.- Válvula de alivio del acumulador.- Colocar a presión de 3,300 psi.
5.- Filtro de aire- drenado automático.- La limpieza de los filtros de aire
debe darse cada 30 días.
60
6.- Lubricador de aire.- El nivel de aceite debe revisarse semanalmente,
el aceite recomendado para ser utilizado es el tipo llenar con aceite
SAE 10W, colocar 6 gotas por minuto.
7.- Indicador de la presión de aire.- El indicador de aire debe estar en
valores de 0 a 300 psi.
8.- Interruptor de presión hidroneumática.- Cuando la presión
desciende a 2900 psi la bomba se acciona y nos da paradas de aire
automáticas
9.- Válvula suministradora de aire.- Normalmente abierta. Cerrada
cuando el servicio es operado por bombeo de aire.
10.- Válvula de succión, bombas operadas por aire.- Normalmente
abierta. Se cierra cuando las bombas están en servicio.
11.- Colador de succión, bombas operadas por aire.- Debe efectuarse
una limpieza cada 30 días.
12.- Bomba operada por aire. Debe ser revisada cada 30 días.
13.- Válvula reguladora de descarga, bomba operada por aire.- Su
revisión debe hacerse en conjunto a todo el sistema neumático
14.- Bomba dúplex o triplex.- Llenar con aceite SAE 20W para el rango
de temperatura de 40°F a 115°F. Revisar el nivel de aceite cada mes.
15.- Guarda de la cadena.- Llenar con aceite SAE 40W para operación
arriba de 20°F de temperatura ambiente. Revisar el nivel de aceite
cada mes.
16.- Prueba de explosión del motor eléctrico.- El accionamiento debe
ser inmediato
61
17.- Interruptor eléctrico de presión.- Cuando la presión del acumulador
decae a 2700 psi la bomba empieza a bombear para alcanzar 3000
psi
18.- Entrada eléctrica del motor.- Mantener el interruptor de entrada en
la posición de AUTO, excepto cuando esté en servicio. Mantener el
panel de poder APAGADO cuando esté en servicio.
19.- Válvula de succión.- Bomba dúplex o triplex. Normalmente abierta.
Cerrar cuando la bomba esté en servicio.
20.- Colador de succión.- Bomba dúplex o triplex. Limpiar cada 30 días.
21.- Válvula reguladora de descarga.- bomba dúplex o triplex. Debe ser
limpiada cada 30 días
22.- Colador de alta presión.- Limpiar cada 30 días.
23.- Válvula de corte.- Normalmente cerrada. Conexión para la
separación del fluido de bombeo durante la operación.
24.- Manifold regulador.- Reguladores (presión de operación de los
arietes de los preventores y de las salidas de las válvulas). Ajustable
manualmente desde 0 a 1,500 psi, contiene un regulador interno para
presiones anulares arriba de 3,000 o 5,000 psi.
25.- Manifold regulador interno de la válvula anular.- Normalmente en
posición de baja presión (perilla izquierda). Para operaciones arriba
de 1,500 psi (ariete de los preventores y válvulas de salida), mover a
la posición de alta presión (perilla derecha).
26.- W. P. de 5,000 psi de la subplaca montada en la válvula de
control de cuatro salidas.- El flujo directo de la presión del fluido de
operación hacia los preventores y válvulas de salida. Nunca deje en la
posición central.
62
27.- Manifold de la válvula de apertura.- Debe existir una revisión
periódica semanal
28.- Indicador de la presión del acumulador.- Su rango de operación
debe estar entre 0 a 6,000 psi.
29.- Indicador de la presión del manifold.- Su rango de operación debe
estar entre 0 a 10,000 psi.
30.- Regulador anular.- provisto con control de presión independiente del
BOP anular. Los reguladores de la serie TRL están disponibles en los
límites del diseño de presión (máximo 1,500 psi) o diseño completo de
presión (3,000 psi). Estos reguladores son reconocidos por el API RP
16E .2.5.1 para la falla de seguridad del control remoto, intervención
del manual y la banda muerta de presión debajo de 150 psi.
31.- Indicador de presión anular.- Su rango de operación debe estar
entre 0 a 3,000 psi (0 a 6,000 psi para máxima presión).
32.- Transmisor de la presión anular.- Entrada hidráulica, 3 a 15 psi de
salida de aire.
33.- Transmisor de la presión del acumulador.- Su rango de operación
debe estar entre 0 a 6,000 psi de entrada hidráulica, 3 a 15 psi de
salida de aire.
34.- Transmisor de presión del manifold.- 0 a 10,000 psi de entrada
hidráulica, 3 a 15 psi de salida de aire. (Transmisor convertidor de
presión hidráulica a presión de aire y envió de la señal de calibración
correspondiente a los indicadores receptores de aire sobre los Driller
de aire operados con paneles de control remoto.
35.- Caja de cruce de aire.- Usada para la conexión del cable de aire
desde el panel de operación de control remoto del aire. Conexiones
múltiples en el panel incluyen la conexión de válvulas.
63
36.- Válvula bypass.- Interruptor de presión hidroneumático. Opción-
disponible con unidades de presión de trabajo de 5,000 psi en el
manifold, válvulas y tuberías.
37.- Válvula de aislamiento a presión normal- normalmente abierta.
Cierre para presiones mayores a 3,000 psi.
38.- Válvula de alivio del protector del manifold.- set a 5,500 psi.
39.- Transmisor de presión del regulador de aire.- set a 18 psi.
El acumulador está localizado en el suelo generalmente cerca del taladro y
es accionado por un panel de control situado en la mesa del equipo. El
acumulador es capaz de suministrar el suficiente fluido a alta presión para
cerrar todas las unidades en los preventores un mínimo de veces y aún tener
una reserva.
Los acumuladores son mantenidos con una pequeña bomba, para que el
operador tenga la posibilidad de cerrar el pozo inmediatamente, sin tomar en
cuenta la potencia normal del equipo.
4.2. LAS PRUEBAS Y EL MANTENIMIENTO DE LOS
ACUMULADORES
La Prueba de la Capacidad de la Bomba en la Unidad de Cierre debe de
llevarse a cabo, en cada pozo, una prueba de la capacidad de la bomba en
la unidad de cierre antes de probar los conjuntos de BOP.
Se aplica el siguiente procedimiento:
1. Coloque una articulación de tubo de perforación en el conjunto del
BOP.
64
2. Cierre las válvulas respectivas para aislar los acumuladores contra el
cabezal de la unidad de cierre.
3. Si las bombas de los acumuladores son de accionamiento neumático,
aísle contra las bombas el sistema de aire de la plataforma. Debe
usarse un tanque independiente de aire para la unidad de cierre, o un
banco de botellas de nitrógeno, para activar las bombas durante esta
prueba. Si se utiliza doble fuente de energía, se deben probar ambas
fuentes de energía.
4. Simultáneamente, gire hasta la posición cerrada la válvula de control
del preventor anular y abra la válvula de control de la válvula de
accionamiento hidráulico para abrirla.
5. Asiente el tiempo (en segundos) que se necesita para que las bombas
de la unidad de cierre logren cerrar el preventor anular y abrir la
válvula de accionamiento hidráulico, más alcanzar un margen de 200
psi en exceso de la presión de precarga en el cabezal de la unidad de
cierre. No debe exceder dos minutos el tiempo necesario para que las
bombas de cierre terminen estas operaciones.
6. Cierre la válvula de accionamiento hidráulico y abra el preventor
anular. Abra el sistema del acumulador hacia la unidad de cierre, y
utilice las bombas para cargar el sistema del acumulador hasta
alcanzar su presión nominal de trabajo.
4.2.1 La precarga con nitrógeno
La precarga con nitrógeno en cada botella acumuladora debe ser verificada
periódicamente y debe ser completada hasta su nivel apropiado. El siguiente
procedimiento corresponde a una típica unidad de cierre.
65
1. Cierre el flujo del aire hacia las bombas neumáticas, y la energía
hacia la bomba eléctrica.
2. Cierre la válvula de cierre del acumulador.
3. Abra la válvula de sangrado y sangre el fluido de regreso a los
tanques principal.
4. Cuando el fluido haya sangrado, cierre la válvula de sangrado.
5. Quite la guarda de la válvula de precarga de la botella. Conecte un
manómetro apropiado en la válvula de carga previa. Apriete la manija
“T” para abrir la válvula de precarga. Revise la presión de precarga.
En las unidades con precarga de 1,000 psi, la lectura del manómetro
no debe ser menor que 900 psi ni mayor que 1,100 psi. Si la presión
es excesiva, sángrela. Si la presión de precarga es insuficiente,
recargue la botella con nitrógeno para restaurar su presión apropiada.
Afloje la manija “T” para cerrar la válvula de precarga, y desmonte el
conjunto medidor. Sujete la guarda.
6. Abra la válvula de cierre del acumulador.
7. Encienda la energía y abra el flujo del aire.
4.2.2. La prueba del cierre del acumulador
Al igual que la unidad de cierre, esta prueba debe ser llevada a cabo antes
de probar el conjunto preventor.
1. Coloque una articulación de tubo de perforación en el conjunto del
BOP.
66
2. Cierre las válvulas respectivas para aislar los acumuladores contra el
cabezal de la unidad de cierre.
3. Registre la presión inicial del acumulador. Dicha presión debe ser la
presión nominal de operación de los acumuladores. Ajuste el
regulador para impartir al preventor anular una presión de operación
de 1500 psi.
4. Cierre simultáneamente las válvulas de control del preventor anular, y
de uno de los arietes tipo tubo (utilizando un ariete del mismo
diámetro del tubo que se utiliza en las pruebas), y abra la válvula de
control de la válvula de accionamiento hidráulico.
5. Registre el tiempo necesario para que los acumuladores cierren los
preventores y abran la válvula de accionamiento hidráulico. Asiente la
presión final del acumulador (la presión de la unidad de cierre). Dicha
presión final debe ser por lo menos 200 psi mayor que la presión de la
precarga.
6. Cuando se hayan abierto los preventores, utilice las bombas del
acumulador para recargar el sistema acumulador hasta su presión
nominal de operación.
67
Figura 15. Cambio de Rams del BOP
Figura 16. Rams para el BOP.
68
4.2.3. Botellas del acumulador
Cada 30 días y siempre que se empieza un pozo: Chequeo de precarga hay
que realizar las operaciones requeridas en un banco a la vez, cerrando la
válvula correspondiente para aislarlo del acumulador.
1. Chequear la presión de precarga de nitrógeno en cada botella. La
presión de precarga para sistemas con 3000 psi deben ser
generalmente + 0 - 10%. Úsese sólo nitrógeno.
2. Aplicar una gota de aceite en la válvula para comprobar cualquier
liqueo de nitrógeno.
3. Aplicar un poco de grasa en las secciones roscadas que cubren la
botella.
Figura 17. Botellas de Acumulador con su Pin de Seguridad.
69
4.2.4. Chequeo de presión de precarga
1. Si esto se debe hacer durante las operaciones del pozo, cerrar la
válvula correspondiente para aislar el banco de la botella que debe
mantenerse bajo presión.
2. Usar la válvula de descarga para descargar la presión.
3. Quitar la válvula de protección en el tope de la botella.
Figura 18. Válvula de protección de las botellas de un acumulador.
4. Por medio de una llave T, atornillar el equipo de chequeo de
presión.
5. Chequear el valor de presión:
a. si está por encima del valor seleccionado (1000 psi) descargar
b. si está por debajo del valor seleccionado, conectar el equipo de
precarga y presurizar la botella.
70
4.2.5. Filtros y coladores
Cada dos semanas:
1. Limpiar los filtros hidráulicos en las líneas succionadoras de las
bombas y los filtros de descarga del aire.
2. Limpiar los filtros de alta presión antes de las válvulas reguladoras,
quitar los componentes del filtro y lavarlos completamente.
4.2.6. Bombas
Cada semana:
1. Chequear los prensaestopa ya sea en la bomba eléctrica que
en las bombas de aire.
2. Asegurarse de que la toma de aire de las bombas de aire esté
siempre filtrada y libre de condensación
Todos los meses:
3. Bomba eléctrica: chequear el nivel del aceite en el carter de la
cadena de transmisión entre el motor eléctrico y la bomba.
4.2.7. Válvulas hidráulicas de 4 vías
Cada dos semanas de servicio:
1. Aplicar aceite liviano en el diente de control de las válvulas de 4
vías.
2. Bombear un poco de grasa por la grasera en el cuerpo de la
válvula.
71
4.2.8. Actuadores neumáticos
Cada dos semanas:
1. Aplicar una capa delgada de aceite a los vástagos en la
sección enchapada en cromo.
2. Llenar el filtro de aceite en la tapa del vástago con aceite
liviano.
3. Bombear un poco de grasa por la grasera en el extremo de
soporte del cilindro de aire.
Figura 19. Actuador Neumático.
Fuente: Datalog 2011
4.2.9. Equipo para el tratamiento de aire
Diariamente:
1. Chequear los lubricantes de aire y llenarlos de aceite liviano si es
necesario.
2. Drenar los colectores condensados (si hay alguno).
Semanalmente:
72
3. Aplicar aceite liviano al tornillo regulador en la válvula reguladora
de presión (20).
Antes de empezar cualquier pozo (equipo que no se esté usando):
4. Chequear el funcionamiento de la válvula reguladora de aire.
4.2.10. Tanque de fluido
Periódicamente:
1. Asegurar de que en el fondo del tanque no se ha depositado fango
o lodo de perforación. En caso de que se encuentre un poco de
depósitos, drenar el tanque y llenar con nuevo fluido.
2. Usar sólo el fluido recomendado (aceite hidráulico).
3. Manteniendo limpio el aceite, las suspensiones de trabajo debidas
al servicio y a las reparaciones se reducen sustancialmente.
4.2.11. Cajas de conexiones eléctricas
Cada dos meses:
1. abrir e inspeccionar el interior para detectar cualquier corrosión o
humedad.
2. asegurarse de que los pernos estén bien apretados para
garantizar el mantenimiento de la antideflagración.
4.3. EL MANTENIMIENTO GENERAL
Se recomienda que se lleve a cabo el mantenimiento general en el sistema
acumulador cada 30 días, o cada vez que se instale en un pozo, el que
ocurra primero. La siguiente lista es una guía.
73
1. Limpie y enjuague el cedazo del aire.
2. Llene el lubricador de aire con aceite SAE 10 u otro peso
especificado.
3. Revise el empaque de la bomba de aire. El empaque debe estar lo
suficientemente flojo para permitir la lubricación de la varilla, pero no
debe estar tan flojo que escurra.
4. Revise el empaque de la bomba eléctrica.
5. Quite y limpie los cedazos de la succión. Están instalados en el lado
succión tanto de las bombas neumáticas como de las eléctricas.
6. Si la bomba eléctrica usa transmisión de cadena, revise el baño de
aceite de la cadena transmisora. Debe mantenerse lleno de aceite
para cadena. Revise el fondo del depósito de aceite para ver si
contiene agua, y vacíelo si se indica.
7. El volumen del fluido en el depósito debe estar al nivel de operación,
el cual va desde las 2/3 hasta las 3/4 partes.
8. Quite y limpie los cedazos hidráulicos de alta presión.
9. Lubrique las válvulas de operación de 4 vías. La ménsula de montaje
de la válvula tiene una grasera. Por lo general, habrá una taza
lubricadora en la biela de la bomba.
10. Limpie el filtro de aire en la línea reguladora.
11. En tiempos fríos, la temperatura alrededor del sistema acumulador
debe mantenerse más arriba de la temperatura de congelación. De
74
otra manera, las vejigas en las botellas acumuladoras podrán volverse
quebradizas y reventarse.
4.3.1. Fallas más comunes y su corrección
Ha sido muy difícil formular un programa de mantenimiento para nuestros
sistemas de control, el cual de resultados satisfactorios para todas las
unidades, sea quien sea el que lo implemente. Algunos de los usuarios
nunca tendrán oportunidad de ponerlos en acción, excepto en las ocasiones
que se requieren para controlar un reventón. Por lo tanto, sugerimos que los
siguientes componentes se inspeccionen una vez al mes, hasta que el
usuario establezca un programa definido con base en la frecuencia con la
cual él hace funcionar el equipo.
1. Limpiador de aire, remueva el elemento limpiador, y lávelo
completamente.
2. Lubricador de aire manténgalo lleno de aceite limpio y delgado.
3. Empaquetaduras de las bombas, apriételas en forma tal que la
empaquetadura del émbolo no gotee, pero que al mismo
tiempo, tanto el émbolo como la empaquetadura reciban algo
de lubricación. No las apriete en demasía pues eso
sobrecargará los motores de las bombas.
4. Coladores de succión, remueva los elementos limpiadores y
lávelos completamente.
5. Baño de aceite para la cadena de transmisión y catarina,
manténgalos con aceite pesado, hasta el tapón de derrame.
75
6. Tanque de reserva del fluido, manténgalo con aceite hidráulico
limpio y liviano. No use combustóleo o agua. Examine el fondo
y fíjese si hay barro acumulado, o material proveniente de un
preventor con fugas.
7. Limpiadores (coladores) de alta presión para las válvulas
KOOMEY reguladoras y reductoras de presión, remueva los
elementos limpiadores y lávelos completamente.
8. Cilindros neumáticos, tanto la grasera en el soporte como la
aceitera para el vástago del embolo, deben de lubricarse
periódicamente.
Precarga del acumulador.
a. Los acumuladores tipo separador se deben de inspeccionar
cada treinta (30) a sesenta (60) días.
b. Los acumuladores sin separador, definitivamente se deben de
examinar cada treinta (30) días.
4.3.2. Respaldo de nitrógeno
Por lo menos una vez a la semana, todo el sistema de control para el
preventor se deberá probar detalladamente. Si está equipado con control
remoto, estos controles se deben accionar a tiempo que un operario (parado
cerca de la unidad y al múltiple de control hidráulico), observe que todas las
operaciones sean normales. La prueba debe de incluir los siguientes pasos:
1. Hacer funcionar todas las válvulas de cuatro pasos, tanto en
posición cerrada como abierta.
76
2. Hacer funcionar todos los reguladores dentro de sus límites
operacionales es (normalmente de 0 a 1.500 Ib/pg².). Asegúrese
de no aplicar presión excesiva al preventor Hydril. Este preventor
(durante las pruebas) nunca se debe de cerrar por completo sobre
un pozo abierto, ya que esa acción disminuye considerablemente
el tiempo de servicio de la empaquetadura de caucho.
3. Probar que todos los indicadores (manómetros) hidráulicos,
trabajen adecuadamente.
4. La purga total del sistema. Se debe ver si las bombas están en
condiciones de recargar el sistema hasta dejarlo listo para actuar.
Fíjese que las bombas trabajen normalmente.
4.4 MANUAL DE PROCEDIMIENTO PARA LA INSPECCION
DEL ACUMULADOR KOOMEY.
I.- Antecedentes.
El manual de inspección técnica tiene por objetivo la prevención de
accidentes graves, así como la limitación de sus consecuencias, con la
finalidad de proteger a las personas, los bienes y el medio ambiente, de
manera efectiva y consiente.
Las inspecciones posibilitaran un examen planificado y sistemático de los
equipos técnicos.
77
II.- Objetivo y Alcance.
El presente documento constituye una guía técnica directa y general
aplicación para la realización de inspecciones basándose en la norma API, A
continuación se expondrán los parámetros de la norma con respecto al
Acumulador del BOP.
III.- Personal Inspector.
Para la ejecución de una inspección es fundamental que el personal que la
lleve a cabo disponga de un nivel de conocimientos y experiencias
suficientes.
El personal responsable de llevar a cabo una inspección debe tener la
cualificación, formación y experiencia apropiadas y un conocimiento
satisfactorio de los requisitos de la inspección a realizar, así como poseer los
conocimientos adecuados sobre los procesos de los establecimientos a
inspeccionar, de la forma en la que los mismos se gestionan y operan, y de
los incidentes que pueden ocasionarse durante el desarrollo de dichos
procesos.
Se exponen a continuación cuáles deben ser los conocimientos y aptitudes
generales a disponer por un inspector. No obstante, en cada caso particular,
se han de analizar las características del establecimiento a inspeccionar y el
alcance de la inspección para determinar, si fuese necesario, la adquisición
de formación específica relativa a la misma.
Los inspectores deben reunir las siguientes características:
Capacidad para emitir juicios independientes y objetivos de
conformidad con los requisitos aplicables, utilizando los resultados de
la inspección.
78
Responsabilidad, rigor e imparcialidad para la evaluación de la
conformidad.
Discreción, respeto y diplomacia durante la realización de la
inspección, con disposición constructiva, manteniendo una actitud
dialogante y adecuada con el personal del establecimiento.
Capacidad de comunicación, sabiéndose adaptar a cada persona y
situación concreta.
Capacidad de análisis y síntesis de información.
Los inspectores deben disponer de conocimientos sobre los siguientes
aspectos:
Sistemas de gestión de la seguridad.
Técnicas de auditoría de sistemas de gestión.
Normas, guías y legislación de referencia a utilizar para la evaluación
de la conformidad.
Características y especificaciones de los procesos, operaciones y
aspectos técnicos relacionados con los establecimientos a
inspeccionar.
Sistemas de seguridad en procesos, almacenamientos, manejo,
transporte, etc., de sustancias peligrosas.
79
Modelos predictivos de consecuencias de accidentes.
IV.- Estructura y responsabilidades del equipo de inspección.
Es recomendable que el equipo de inspección se encuentre constituido, al
menos, por dos personas, al objeto de poder aprovechar un mayor número
de opiniones y puntos de vista sobre las posibles carencias identificadas en
materia de seguridad, tanto del proceso como del propio sistema de gestión.
No obstante, en cada caso particular se ha de determinar el número óptimo
de inspectores en función de las características específicas del
establecimiento a inspeccionar.
Se presentan a continuación los aspectos generales que deben tener en
consideración los inspectores para la preparación y ejecución de la
inspección, así como las responsabilidades específicas que debe asumir
cada uno de los miembros del equipo de inspección en función del papel que
desempeñen.
Para la preparación y ejecución de la inspección, los inspectores deben
tener en consideración los siguientes aspectos:
Antes de la inspección:
Conocer sus funciones y responsabilidades en relación con la
inspección a realizar, así como las del resto de inspectores
designados.
Conocer el alcance y programa de la inspección, así como los
requisitos y criterios de evaluación a aplicar.
Solicitar y analizar la información necesaria sobre las instalaciones,
procesos, equipos, sistemas de seguridad y sistema de gestión de la
seguridad implantado en el establecimiento a inspeccionar.
80
Determinar la información relevante y suficiente para la ejecución de
la inspección.
Determinar y conocer la legislación de aplicación relativa a la
seguridad, conforme a la cual evaluar la conformidad.
Durante la inspección:
Velar por su seguridad y la de sus compañeros y respetar las normas
que al respecto tenga definidas el industrial, no manipulando ningún
material o instalación.
Cuestionar la validez y fiabilidad de las fuentes de información.
En todo momento ser rigurosos y ordenados en las labores de
inspección, cumpliendo el programa y alcance definido.
Anotar las dificultades que por parte del establecimiento se puedan
presentar para la realización de la inspección, en especial, el acceso
a las partes de la instalación que se consideren necesarias o la
disposición de la información, documentación, elementos o personal
que fuese preciso.
Mantener en adecuado estado de orden y limpieza la zona de trabajo.
Recoger y analizar las evidencias pertinentes y suficientes para
permitir obtener las conclusiones relativas a la seguridad del
establecimiento.
81
Ser totalmente objetivos en la obtención de resultados, mostrando
absoluta imparcialidad en los mismos.
Después de la inspección:
Garantizar que se han evaluado todos los aspectos definidos en el
programa de inspección, y que las deficiencias identificadas conforme
a la legislación de aplicación son soportadas por evidencias y razones
apropiadas.
Las responsabilidades específicas asociadas a cada uno de los miembros
del equipo inspector son las siguientes:
Jefe del equipo de inspección o inspector jefe:
El inspector jefe debe ser una persona que reúna, al menos, los siguientes
requisitos:
Capacidad de gestión y experiencia para distribuir tareas y asignar
responsabilidades.
Autoridad para tomar decisiones.
Clara capacidad para las relaciones humanas, coordinación de
equipos y trato con otras personas.
El inspector jefe es el responsable de coordinar el proceso de inspección, así
como de solventar posibles problemas que surjan durante el transcurso de la
misma. Son funciones del inspector jefe las siguientes:
Designar los miembros del equipo inspector y sus campos de
actuación.
82
Evaluar la necesidad de recursos, en base a los requisitos de los
documentos normativos frente a los cuales se evaluará la
conformidad para la realización de la inspección.
Preparar el plan de inspección y garantizar su aplicación.
Prever las acciones a tomar ante cualquier incidencia que pueda
darse en el transcurso del proceso de inspección.
Representar al equipo inspector.
Presentar el informe de resultados.
Asegurar la confidencialidad de todo el proceso de inspección.
Inspectores:
Los miembros del equipo de inspección han de asumir las siguientes
funciones y responsabilidades:
Participar activamente en el grupo inspector, respetando los criterios e
iniciativas del resto del grupo y aceptando la autoridad del inspector
jefe.
Participar en la elaboración del programa de inspección.
Actuar de acuerdo con los requisitos aplicables a la inspección.
83
Comunicar al inspector jefe cualquier anomalía grave observada, o
cualquier incidencia que pueda afectar, bien a la normal realización de
su trabajo, bien a la seguridad inmediata en el proceso.
Cooperar con el inspector jefe y ayudarle en el cumplimiento de su
misión.
Comunicar al inspector jefe los resultados obtenidos.
Participar en la evaluación final de los resultados de la inspección.
Respetar la confidencialidad de la información puesta a su disposición
por la empresa inspeccionada.
A continuación se describirá en qué casos se va a inspeccionar el
Acumulador del BOP.
4.4.1. REQUERIMIENTOS DE NORMA API
Es importante tomar en cuenta las especificaciones y requerimientos que
menciona la norma API RP 16E: Recommended Practice for Design of
Control Systems for Drilling Well Control Equipment
(Prácticas Recomendadas para el Diseño de Sistemas de Control de
Equipos de Control de Pozo).
La información relevante para el proyecto de tesis es la siguiente
(Enumerado en base a los incisos de la Norma API RP 16E):
16E.2.5.1: Un circuito control dedicado debe operar el preventor anular. Los
componentes en este circuito deben incluir un regulador de presión para
84
reducir la presión en el manifold aguas arriba hasta el nivel de presión de
fluido de alimentación que cumpla las recomendaciones del fabricante de la
BOP. El regulador debe responder a los cambios de presión en el lado de
aguas abajo con la sensibilidad suficiente para mantener la presión
establecida dentro de más o menos 150 PSI. (API, 1997)
16E.2.5.1.1: El regulador de presión del Preventor Anular debe ser
controlable remotamente. Una válvula manual directa y un regulador de
operatividad deben permitir el cierre de anular BOP y/ o mantener la presión
regulada en caso de pérdida de la capacidad de control remoto. (API. 1997)
16E.2.5.2: Las válvulas y los manómetros del acumulador de presión deben
estar claramente etiquetadas. (API, 1997)
16E.2.6: Debe suministrase por lo menos un panel de control remoto. Esto
es para garantizar que existan al menos dos lugares de donde todas las
funciones del sistema pueden ser operadas. El panel remoto debe ser
accesible para el perforador para operar funciones durante la perforación.
El panel remoto debe estar físicamente arreglado como una representación
gráfica del stack de la BOP. Sus capacidades deben incluir lo siguiente:
1. Controlar todas las funciones hidráulicas de la BOP.
2. Mostrar la posición de todas las válvulas de control (4 vías) e
indicar cuando la bomba eléctrica está encendida.
3. Proveer el control del regulador de presión del preventor anular.
4. Proveer el control de la válvula de Bypass del manifold de
control.
85
5. El panel de control debe estar equipado con lectura de:
a. La presión del acumulador.
b. La presión del manifold de control.
c. La presión regulada del preventor Anular.
d. La presión de aire comprimido.
6. Todos los paneles de control deben requerir operación con dos
manos, (API, 1997)
Esta unidad debe ser instalada en una locación remota de la planchada y
debe ser fácilmente accesible por el personal del taladro en caso de
emergencia.
16E.2.6.1: El control remoto de los paneles remotos del manifold de válvulas
de control hidráulico puede ser actuado por sistemas neumáticos (aire),
hidráulicos, electro-neumáticos o electro-hidráulicos. El sistema de control
remoto debe ser diseñado de tal manera que la operación manual de las
válvulas de control en la unidad de control hidráulico anulará la posición
establecida previamente por los mandos a distancia. (API, 1997)
16E.2.6.1.3: Los controles electro-neumáticos emplean circuitos eléctricos
para operar válvulas neumáticas solenoides que controlan los actuadores
neumáticos (cilindros) los cuales operan las válvulas hidráulicas de control.
Los controles electro-neumáticos tienen la ventaja de tener un respuesta
rápida y la facilidad de la instalación de cables eléctricos en comparación a
conjuntos de mangueras neumáticas de los controles remotos netamente
neumáticos. (API, 1997)
16E.2.7: Todas las válvulas, acoples, y otros componentes como switches
de presión, transductores, transmisores, etc. deben tener una presión de
86
trabajo al menos igual a la presión de trabajo del sistema de control. (API,
1997)
16E.2.7.1: Toda la tubería de interconexión, mangueras, acoples, etc. deben
estar protegidos al daño que puede ser causado por las operaciones de
perforación, equipo de perforación y operaciones cotidianas. (API, 1997)
16E.2.8: La fuente de poder eléctrica de paneles electro-neumáticos o
electro-hidráulicos debe alternar automáticamente a una fuente alterna de
poder cuando la fuente primaria es interrumpida. La fuente de poder eléctrico
alterna debe ser capaz de mantener la operación de los controles remotos
por un mínimo de dos horas si la fuente primaria falla. (API, 1997)
API RP 53 12.3.1 y 2: Presión de operación del acumulador suficiente para
cerrar todas las preventoras simultáneamente, después de cerrar el set de
preventoras y posterior apertura, la presión en las botellas del acumulador
deberá estar por lo menos en 200 psi (1,38 MPa) por encima del mínimo
recomendado presión de precarga.
API RP 53: 12.3.5: Precarga de las botellas 1500/1000 psi de N2, la presión
de precarga de cada botella de acumuladores debe medirse antes de cada
instalación de BOP y ajustar su presión si es necesario. La presión de
precarga para pozos de mínimo 3000 psi (20,7 MPa) debe ser de 1000 psi
(6,9 MPa). La presión de precarga para pozos de mínimo 5000 psi (34,5
MPa) debe ser 1500 psi (10,3 MPa).
Sólo se debe usar nitrógeno para la precarga del acumulador.
API 510:6.4; API Spec 16D: 3.1.2 1 y 3.1.2.3: La Prueba hidrostática, se
deben efectuar pruebas hidrostáticas a cada uno de los sistemas
presurizados del acumulador, esta prueba se hará con el 100% de la presión
de trabajo del equipo, iniciando con baja y terminando con alta. Dicha
documentación deberá ser presentada al inspector.
87
API Spec 16D: 3.1.2.2: Certificados (Eléctrico, Acumulador, Válvula de
seguridad, conformidad - Producto):
El acumulador deberá contar con certificado eléctrico, soldadura y de
sistema presurizado, además deberá presentarse certificado de la válvula de
alivio.
API RP 53 17.3.8; API RP 16E 2.6.1.1: Sistemas Auxiliares:
Un sistema de aire de respaldo de emergencia consistente en un recipiente
de presión de aire aislado del equipo con una válvula de retención o botellas
de nitrógeno, debe contar con una válvula reguladora, se debe instalar para
abastecer el sistema de control remoto de aire para mantener el control
remoto de la base en caso de pérdida de presión de aire del equipo.
(Suministrar las válvulas solenoide de aire, si el panel de control remoto
dispone de aire controlado).
API Spec 16D 2.2.1.2; API Spec 16D 2.2.1.2 y API Spec 16D 2.2.1.3:
Fluido del Acumulador, el depósito del líquido debe tener rejillas de
ventilación de suficiente tamaño instaladas para evitar la presurización del
tanque durante la transferencia de fluidos.
Abrir el depósito del líquido y examinar el estado del fluido de control. Preste
atención a la oxidación por encima del nivel del fluido y la presencia de
hongos o bacterias. El depósito de fluido hidráulico será de al menos el
doble de la capacidad de fluido útil del sistema acumulador.
API RP 53:12.3.6 y 12.5.3: Estado de los Manómetros y calibración debe
existir un manómetro para medir la precarga del acumulador, la presión debe
estar fácilmente disponible para su instalación en cualquier tiempo. Los
medidores de presión deben ser calibrados a 1 por ciento del total de escala
por lo menos cada tres (3) años.
88
API RP 16E: 2.3.1-3; API Spec 16D: 12.4: Bomba eléctrica y neumática
instaladas, el acumulador debe contar con bombas eléctricas y / o
neumáticos para el suministro de presión.
API Spec 16D 2.2.1.3: Bombas Eléctricas y neumáticas:
Cada bomba debe ser protegida de un exceso de presión con un mínimo de
dos dispositivos para limitar la presión de descarga de la bomba
(normalmente un interruptor de presión eléctrico para la bomba hidráulica
impulsada eléctricamente y un interruptor hidroneumático para la bomba de
aire comprimido. El segundo dispositivo normalmente es una válvula de
alivio).
API Spec 16D: 4.3.1.2.2: Líneas de control metálicas (retardadoras de
llama). Las líneas de control del acumulador al sistema de preventoras
deberán ser fabricadas en material no combustible.
API RP 54 6.4.18: Las líneas hidráulicas debidamente conectadas,
taponadas o aseguradas si no se están utilizando.
API RP 54 6.4.11: Sistema identificación de presión de trabajo estampada:
Todas las válvulas y líneas del sistema de preventoras deben estar
claramente identificadas.
API RP 53 12.5.3f: Válvulas identificando posición (abierto - cerrado) con
placa:
Las válvulas de control deben estar claramente marcadas para indicar (1),
impedimento o la válvula del regulador de cada válvula de control funciona, y
(2) la posición de las válvulas (abierta, neutral y cerrado).
Cada válvula de control del BOP debe estar en la posición abierta (no la
posición neutral) durante las operaciones de perforación. El manifold debe
estar en la posición cerrada durante las operaciones. La válvula de control
que opera los arietes ciegos debe estar protegida para evitar su apertura
89
involuntaria, pero de forma que permita la operación completa desde el
panel de control remoto sin interferencias.
API Spec 16D 2.2.1.3. Y 2.2.1.6.1; API RP 16E: 7.9.8.2.5-9: Las alarmas del
acumulador deberá contar con un sistema de alarmas de presión y nivel
operativos.
API RP 54 6.4.5 RP 53 15.4 y 16.4: Control manual y Control remoto, se
debe contar controles del set de BOP, incluyendo el control remoto.
API RP 54 6.1.16 y 9.14.11: Puesta a tierra:
Los motores eléctricos, generadores y paneles de control deberán estar
conectados a tierra.
API RP 54 6.5.1-5: Sin fugas / derrames:
El acumulador no debe presentar fugas de aceite, ya que produce
contaminaciones, además, de despresurizar el sistema.
Establecer las normas y procedimientos para el Acumulador del BOP, de
una manera segura y controlada, cuidando a alas personas, el equipo y las
instalaciones y evitando impactos ambientales.
V.- Consideraciones generales.
Volumen requerido del acumulador:
Para establecer el inicio de la inspección del Acumulador deberá verificarse
la cantidad de galones que se van a utilizar en el Acumulador en otras
palabras establecer el volumen de fluido requerido para este se necesita la
información de la conformación del BOP y la utilización de la Tabla 2 y el
procedimiento para el cálculo expuesto en páginas anteriores.
Para establecer el volumen de fluido requerido se usa la siguiente tabla:
90
Presión de
Operación
Acumulador
Precarga
Recomendada
Acumulador
Factor
Volumétrico
(PSI)
(PSI)
1500 750 8
2000 1000 3
3000 1000 2
A continuación se describe mediante un ejemplo, un método práctico para
determinar el volumen total requerido para un acumulador de 3000 psi con
una precarga de 1000 psi. Se determinan a través de tabla cuantos galones
de fluido son necesarios para operar todas las válvulas anulares y a esclusa.
A este valor obtenido se lo multiplica por tres (apertura más cierre con un
factor de seguridad del 50 %).
Ejemplo:
Estos datos pueden obtenerse de las especificaciones dadas por los
respectivos fabricantes de las BOP en uso.
Tabla 6. Sumatoria del Equipo BOP
Anular Cameron 18 3/4” - 10000 psi 48,1 gal
Esclusa parcial Shaffer 18 3/4” - 5000 psi 24,9 gal
Esclusa total Shaffer 18 3/4” - 5000 psi 24,9 gal
H C R 0,52 gal
VOLUMEN TOTAL 98,42 gal
91
El volumen total requerido para un acumulador de 3000 psi con una
precarga de 1000 psi es:
Volumen Total = 98,42 gal x 3 x 2 = 590,52 gal
Para determinar la cantidad de botellones se divide el volumen total por los
galones que almacena cada botellón.
De tabla se obtiene que un botellón de 80 galones almacena 53,04 galones
de fluido. Entonces para el ejemplo dado:
Cantidad de botellones = 590,52 gal / 53,04 gal = 11.13
Se utilizan entonces 12 botellones.
Se debe especificar los valores en la lista de verificación que se especifica
en la página 103(De acuerdo al punto 1).
Tiempo de respuesta del acumulador.
El sistema debe ser capaz de cerrar válvula preventora en un tiempo
máximo de 30 segundos para las de diámetro menor a 18” y de 45 segundos
para las mayores.
Test de capacidad de las bombas de Unidad.
Posicione una barra de sondeo dentro de la BOP.
Aísle los acumuladores y purgue el manifold de la unidad.
Accione simultáneamente a posición cerrar, la válvula de la esclusa parcial y
la válvula de cierre anular.
Con la bomba en marcha, trabajando directamente con el manifold de
válvulas, registrar el tiempo (en seg.) requerido para cerrar ambas BOP y
elevar la presión en el manifold 200 PSI por encima de la presión de
92
precarga de los acumuladores. Este tiempo no debería exceder los 3
minutos.
Test de precarga de los acumuladores.
Drene todo el fluido hidráulico de los acumuladores al tanque de reserva.
Con un manómetro de escala adecuada y seguro, mida la presión de
nitrógeno conectándolo en la válvula de precarga. Ajuste la carga con
nitrógeno si fuera necesario. (Considerando el punto 4 y 5 de la lista de
verificación).
Test de capacidad de accionamiento de los acumuladores.
Ubique una barra de sondeo en la BOP.
Desconecte la energía y/o el aire de la bomba de la unidad.
Tome la presión del acumulador. Chequee la válvula reguladora para el
Cierre Anular.
Cierre simultáneamente la válvula Anular, la esclusa Parcial y abra la válvula
hidráulica al Manifold (HCR).
Registre.
Tiempo de ejecución de esa operación.
Presión final en el acumulador (debería leer al menos 200 PSI por sobre la
presión de precarga).
93
4.4.2. PRE-CARGA DEL ACUMULADOR
Los acumuladores provistos de vejigas deben tener una pre-carga igual a 1/3
de la presión nominal, o sea: 6900 kPa para los sistemas de 20700 kPa
(1000 psi para los sistemas de 3000 psi) y 10345 kPa para los sistemas de
31000/34500 kPa (1500 psi para los sistemas de 4500/5000 psi). La presión
de la pre-carga previa no debe exceder el 100% de la presión de trabajo del
acumulador. Únicamente se debe utilizar Nitrógeno (N2) como fluido de pre-
carga del acumulador.
Figura 20. Kit de Precarga del Acumulador.
94
Figura 21. Colocación del Kit de Precarga en la Botella del Acumulador.
Figura 22. Colocación de la manguera del kit de precarga en el tanque de nitrógeno.
95
Figura 23.Manguera de nitrógeno que va a las botellas del acumulador.
Figura 24. Apertura y chequeo del acumulador luego de la precarga de las botellas.
96
4.4.3 VÁLVULAS DE CUATRO VÍAS
Todas las válvulas de cuatro vías en el acumulador deben permanecer en
posición operativa, ya sea abiertas o cerradas, durante las operaciones
normales. No deben permanecer en posición neutral.
4.4.4 PANELES REMOTOS
Se contará con dos (2) paneles a control remoto; cada uno indicando
claramente las posiciones 'open' y 'close' (abierto y cerrado) de cada
preventor y de la válvula hidráulica en la línea de estrangulamiento. Cada
uno de estos paneles incluirá una válvula maestra de control y los dos
mandos para las válvulas reguladoras y de derivación. Uno de los paneles
debe estar ubicado cerca del puesto del Perforador, y el otro debe ubicarse
en un área segura. Si la unidad de cierre del acumulador se encuentra en un
área segura, ésta puede considerarse ser el segundo panel. Si la unidad de
cierre del acumulador se encuentra lo suficientemente cerca del pozo como
para no permitir el fácil acceso en caso de que se produzca un reventón,
entonces es necesario instalar otro panel remoto, además del panel del
perforador.
Figura 25. Panel de Control Remoto.
97
4.4.5 BOMBAS HIDRÁULICAS
La unidad incluirá una (1) bomba eléctrica y dos (2) bombas neumáticas de
reserva para cargar el acumulador. Con el banco o conjunto de
acumuladores aislado, las bombas deben ser capaces de cerrar el preventor
anular (mas no el desviador) en la tubería de perforación, además de abrir la
válvula de la línea de estrangulamiento, operada hidráulicamente, y obtener
en dos (2) minutos o menos, una presión mínima de 1380 kPa (200 psi) por
encima de la presión de pre-carga disponible en el múltiple de la unidad de
cierre.
El rendimiento combinado de todas las bombas debe ser suficiente para
cargar el sistema completo del acumulador en 15 minutos o menos
98
4.4.6. LISTA DE VERIFICACIÓN
Tabla 7. Check List Reporte Diario
Tabla 8. Check List Reporte Detallado
AGENCIA DE REGULACIÓN Y CONTROL HIDROCARBURÍFERO
Modelo del Acumulador
Presión de trabajo
Capacidad del Acumulador
CRITERIOS Clasificación
Inspeccionar todos los indicadores de presión por daños o lecturas incorrectas
Inspeccionar todas las tuberías válvulas y conexiones para buscar fugas o deterioro especialmente en
los accesorios de las botellas del acumulador.
Verificar los filtros de aceite
Revisar la fecha de la última prueba de presión y ajustes de las válvulas de alivio de terceros
Registrar fecha del ultimo chequeo de precarga de las botellas del acumulador
Registrar fecha de la ultima inspección de las botellas del acumulador , mínimo cada 5 años.
Prueba de presión hidrostática de las botellas del acumulador (5 por año)
Verificar que la bomba de aire funcione apropiadamente
Verificar que los dos sentidos de manipulación de las cuatro válvulas funcionen apropiadamente
Verificar los interruptores de control de alta y baja presión para una configuración adecuada
CRITERIO
Bomba eléctrica - Alta: 3,000 PSI
Bomba eléctrica - Baja: 2,700 PSI
Bomba de aire - Alta: 2,800 PSI
Bomba de aire - Baja: 2,500 PSI
OBSERVACIONES Columna1
Fecha:
Realizado por:
Pozo:
Campo:
Taladro. RIG:
Firma
Antes de reanudar las operaciones de perforación hay que comprobar que todas las cuatro válvulas funcionen en posición Abierto / Cerrado.
Abrir el tapón del tanque de fluido. Revisar en el interior del tanque si algún fluido regresa al tanque a través de las 4 válvulas.
REPORTE DIARIO
CHECK LIST PARA INSPECCIÓN DEL ACUMULADOR DEL BOP
Observación
Identifique lo siguiente y califique cada elemento con una escala del 1 al 5, donde 1=Bajo y 5=Alto.
99
Modelo del Acumulador
Presión de trabajo
Capacidad del Acumulador
SEGURIDAD
Permiso de trabajo
Operador con experiencia
Area intervenida
Referencia API 16A - API RP 53
1- Revisar la calidad del aceite en el tanque
2 - Aislar la bomba electrica (posicion Apagado).
Aislar la bomba de aire (valvula de aire cerrada)
3 - Verificar presion de acumulador psi
Verificar presion de manifold psi
Verificar presion de precarga del acumulador psi
4 - Con una parada de DP en el BOP hacer lo siguiente:
La presion final ≥ 1200 psi si
no
( API 16E ) - Chequear si es posible cerrar Annular con un solo set de bombas en 2 minutos
Tipo de Annular
Bomba de Aire
Bomba electrica
( API RP 53 ) - Encender la bomba electrica ( posicion encendido ) y Tiempo Presion
la bomba de aire (abrir valvula de aire) y chequear tiempo Bomba de aire
necesario para presurizar el acumulador desde la presion Bomba electrica
de precarga a presion de trabajo
Tiempo final ≥ 15 min si
no
AGENCIA DE REGULACIÓN Y CONTROL HIDROCARBURÍFERO
A.R.C.H.
CHECK LIST PARA MANTENIMIENTO Y PRUEBA DEL ACUMULADOR DEL BOP
ANNULAR s psi
DP RAMS s psi s psi
HCR KILL. S psi
HCR CHOKE s psi
Tiempo total/Presion de trabajo
FUNCION TIEMPO PARA CERRAR PRESION RESTANTE TIEMPO PARA ABRIR PRESION RESTANTE
HCRKILL
HCRCHOKE
BLIND RAMS
DP RAMS ANNULAR
100
2_Cerrar
annular con 2_Abierto
annular
2_Cerrar
RAM de 2_Abierto
RAM de
2_Cerrar
RAM ciero2_Abierto
RAM ciero
Chequear los interruptores de control de alta y baja presion para una configuration adecuada
OBSERVACIONES
Fecha:
Realizado por:
Pozo:
Campo:
Taladro. RIG:
Mangueras y RAM ciego
1_Regular la presion a 500 psi en la
valvula de control del RAM de tubo
3_Incrementar la presion
a 3000 psi en la valvula
4_Verif icar que no exista fugas en la
manguera f lexible,en el annular y en el
Bomba electrica Baja 2,700 psi
Bomba electrica Alta 3,000 psi
Firma
1_Regular la presion a 500 psi en la
valvula de control del RAM ciero
3_Incrementar la presion
a 3000 psi en la valvula
4_Verif icar que no exista fugas en la
manguera f lexible,en el RAM cierro y
1_Regular la presion a 500 psi en la
valvula de control del RAM ciero
3_Incrementar la presion
a 3000 psi en la valvula
4_Verif icar que no exista fugas en la
manguera f lexible,en el RAM ciero y
1_Regular la presion a 500 psi en la
valvula de control del annular
3_Incrementar la presion
a 3000 psi en la valvula
4_Verif icar que no exista fugas en la
manguera f lexible,en el annular y en el 1_Regular la presion a 500 psi en la
valvula de control del annular
3_Incrementar la presion
a 3000 psi en la valvula
4_Verif icar que no exista fugas en la
manguera f lexible,en el annular y en el
( API RP 53-chapter 17-3-2-4 ) - La presion initial de prueba, en la camara hidraulica de los RAM del BOP
y la valvula operada hidraulicamente, debe estar en la presion maximum recommenda par el fabricante igual 3000 psi.
1_Regular la presion a 500 psi en la
valvula de control del RAM de tubo
3_Incrementar la presion
a 3000 psi en la valvula
4_Verif icar que no exista fugas en la
manguera f lexible,en el RAM de tubo y
Mangueras y Annular
Mangueras y RAM de tubo
PRUEBA DE MANGUERAS DE CONTROL Y LAS CAMARAS HYDRAULICAS DE BOP
Bomba de aire Baja 2,400 psi
Commentarios
Bomba de aire Alta 2,800 psi
Continuación Tabla 6
101
CAPÍTULO IV
5. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
5.1. CONCLUSIONES
La inspección y mantenimiento del acumulador del BOP es de gran ayuda
para la industria hidrocarburifera ya que genera un mayor control de las
actividades realizadas con el equipo.
El control del Acumulador es de gran importancia en caso de una arremetida
del pozo ya que el equipo cerrara los Rams evitando así una remetida, el
análisis del equipo acumulador se basa en la normativa internacional.
Las operaciones con el equipo del acumulador siempre debe ser basado en
su inspección y mantenimiento ya que esto nos ayuda manejar los puntos
críticos del equipo.
La mejor forma de un mantenimiento en un equipo es el control preventivo si
se realiza oportunamente se evitaran gastos innecesarios y con un
mantenimiento correctivo se alargara la vida útil del equipo.
Con la disposición de la información de la lista de verificación se establecerá
mecanismos que van a satisfacer las necesidades del mantenimiento
preventivo.
102
El cuidado en la inspección de las botellas del acumulador, es un punto
crítico muy importante dentro de la precarga de las botellas y la verificación
de la presión de las mismas, el accionamiento de las diferentes válvulas para
el manejo, de los Rams es otro punto crítico en el cual debe existir suma
precaución para su manejo solo personal calificado debe manejar el equipo y
dar un mantenimiento adecuado.
La fiscalización que se realizara por parte de la Agencia de Regulación y
Control Hidrocarburífero será de mayor calidad dando como resultado el
mejor adiestramiento de los técnicos y la mayor operatividad en el campo
petrolero.
103
5.2. RECOMENDACIONES
Dar un seguimiento continuo con los diferentes check list tanto con
el reporte diario y con el reporte que se realiza cada mes para dar
correcciones oportunas.
Obtener las certificaciones necesarias para el equipo del acumulador de
acuerdo a lo estipulado en las normativas técnicas y/o a la ley ecuatoriana,
por parte de las compañías prestadoras de servicio
Mantener constante vigilancia de los mantenimientos y de los
reportes por parte de las empresas prestadoras de servicios.
Mantener al día un inventario de los reportes.
Dar charlas continuas al personal sobre el cuidado del acumulador
del BOP, y su importancia en las operaciones en el campo.
Dar asesoramiento a las diferentes empresas sobre el
mantenimiento preventivo, correctivo del acumulador para que
realicen un buen trabajo de control sobre el equipo.
Realizar de forma anticipada los controles para evitar inconveniente
con las actividades en el campo.
Al ser un equipo de vital importancia, se recomienda la supervisión
del Company Man y QHSE para la inspección técnica del
acumulador con su respectiva lista de verificación.
Utilizar equipos adecuados según las normas establecidas para la
inspección.
104
Recordar siempre que la utilización de normas y controles
adecuados nos llevaran a prevenir antes que lamentar.
105
NOMENCLATURA
ARCH Agencia de Regulación y Control Hidrocarburifera
API American Petroleum Institute
APL Pérdidas de Presión Anular
BHA Ensamblaje de fondo de la Sarta de Perforación
BHP Presión de Fondo del Pozo
BOP Preventor de Reventones
BPL Pérdidas de Presión en la Barrena y chorros
Ca Capacidad Anular
GPM Galones por Minuto
HCR Válvula Hidráulica Controlada Remotamente
(Válvula de Alta Relación de Cierre “High Closing Ratio”)
HP/HT Alta Presión/Alta Temperatura
IADC Asociación Internacional de Contratistas de Perforación
ICP Presión Inicial de Circulación
MAASP Máxima Presión Anular Permitida en Superficie
PSI Pounds-for per square inch
106
SPEC Specification
QHSE Quality, Health, Safety & Environment
107
GLOSARIO
Antideflagración Técnica de diseño o construcción destinada a evitar la
iniciación o propagación de una combustión en
atmósferas inflamables.
BOP Preventor de reventones (Blow Out Preventor)
Rams Las rams de la mayoría de los sistemas de BOP se cierran
a través de pistones hidráulicos. El vástago de pistón está
aislado de la presión del pozo por medio de sellos.
Muchas RAM también tienen un sello auxiliar plástico que
puede energizarse para sellar sobre el vástago del pistón
en caso de fallar el sello principal. Algunos sistemas de
cierre de BOP de RAM emplean un gato tipo tornillo para
cerrar el preventor, sin embargo, por lo general, las
Acumulador Es una unidad usada para operar de manera hidráulica
los componentes del BOP.
API American Petroleum Institute, organismo estadounidense
de la industria petrolera, fundada en 1920, la API es la
organización de mayor autoridad normativa de los equipos
de perforación y producción petrolera.
108
normas establecen que los sistemas de BOP deben
funcionar por sistema hidráulico. En caso de fallas en este
sistema, la mayoría de las rams no pueden cerrarse en
forma manual, salvo que estén equipadas con un sistema
hidráulico de traba de RAM. Una vez cerrados, la mayoría
de las rams pueden ser trabadas (aseguradas) por
sistemas de cierre hidráulico o manuales (volante).
Prensaestopa Aro de material absorbente que se coloca en los ejes de
las bombas para evitar las fugas de líquido o gas al
exterior.
109
BIBLIOGRAFÍA
1. A, F. R. (2011). Tecnicas Basicas para detectar y controlar de forma
efectiva aremetidas de gas enpozos de perforacion. Venezuela.
2. American Petroleum Institute. (2003). SPEC 16E, Specification for
drilling and well servicing equipment. Estados Unidos.
3. American Petroleum Institute. (2014). SPEC Q1, Specification for
quality management system requirements for manufacturing
organizations for the petroleum and natural gas industry . Estados
Unidos.
4. ARCH. (2013). Manual de procedimiento para la inspeccion tecnica y
de seguridad industrial en equipos de perforacion . Ecuador.
5. Bahena, A. (Mayo de 2013). http://es.scribd.com/doc/140492431/7-
Operacion-de-La-Bomba-Koomey.
6. Comicar. (2014). http://www.comincar.com/espanol/servicios4.html.
7. Constitucion de la Republica del Ecuador. (2008). Ecuador.
8. Drilling Consulting C.A . (s.d.). Prevencion de arremetida y Control de
Pozos.
9. Ecopetrol S.A. (2012).
http://www.ecopetrol.com.co/documentos/67084_ANEXO_4.1_ESPE
CIFICACION_TECNICA_ACUMULADOR_TIPO_KOOMEY.pdf.
10. Eduardo, F. P. (2014). Diseno y Elaboracion de un Plan de Diractrices
de Mantenimiento Preventivo e Inspeccion del Sistema de
Levantamiento de un Equipo de Workover. Neiva.
11. Freire, W. O. (2007). Optimizacion de procedimientos de inspeccion
para la tuberia de perforacion (Drill pipe), tuberia de produccion
(Tubing) y tuberia de revestimiento (Casing) de pozos petroleros
utilizando ensayos no destructivos. Quito.
12. Gaona, J. L. (2013). Inspeccion tecnica y de seguridad industrial en
los equipos de perforacion del oriente Ecuatoriano. Quito.
13. Gias Group. (2013). Informe de Prearranque Equipo Independence 51
Pozo Quifa 273 - Campo Quifa.
110
14. Ley de Hidrocarburos . (2009). Ecuador.
15. Maritime Group AS. (1997). Type'80 Surface BOP Control Equipment.
16. Martin, J. (2004). Tecnicas de control de Pozos Aplicadas al Lago de
Maracaibo. Caracas .
17. National Oilwell . (2012). General Service Manual. Estados Unidos.
18. Patricio, A. P. (2014). Diseno y construccion de un sistema
mecatronico de control con accionamiento remoto inalambrico para el
manejo del acumulador de presion del BOP del taladro de perforacion
CPV23 empresa PDVSA Ecuador. Quito.
19. PEMEX. (2003). Estandarización de Conexiones Superficialaes de
Control (Manual de referencia). Mexico.
20. PETROAMAZONAS EP. (1996). Permisos de trabajo. Quito:
PETROAMAZONAS.
21. PETROECUADOR. (1996). Norma Petrocuador SI-003. Quito.
22. PETROPRODUCCIÓN. (2009). PETROPRODUCCIÓN. Modelo de
Simulación Dinámico. Ecuador.
23. Sarazua, E. O. (2006). Normas Principales de Operacion y
Mantenimiento de Equipos de Perforacion y Workover. Guatemala.
24. Schlumberger. (2001). Manual de Control de Pozos.
25. Schlumberger. (2001). Schlumberger. Recuperado el 18 de julio de
2013, de Oilfield Review:
http://www.slb.com/~/media/Files/resources/oilfield_review/spanish01/
sum01/p26_47.pdf
26. Schlumberger. (2014). Schlumberger. Recuperado el 29 de 01 de
2014, de Schlumberger Software:
http://www.software.slb.com/Store/Thermal-Simulator--A5EC-P1_0
27. Secretaría de Hidrocarburos. (10 de 2013). Base de datos de
perforación. Quito, Ecuador.
28. Secretaría de Hidrocarburos. (2013). Secretaría de Hidrocarburos.
Recuperado el 30 de 11 de 2013, de
http://www.hidrocarburos.gob.ec/mapa-de-bloques-petroleros/
29. Secretaría de Hidrocarburos. (s.f.). Secretaría de Hidrocarburos.
Recuperado el 17 de julio de 2013, de Ronda Suroriente:
111
http://www.rondasuroriente.gob.ec/portal/es/web/rondasuroriente/inici
o
30. ServicomArgentina. (2002). Procedimiento de Prueba de BOP y
Acumulador.
31. Torres Orozco, J. L. (febrero de 2001). Tesis de Maestría. Un Modelo
Genético-Objetual para la Simulación de Yacimientos de Gas.
Medellín, Colombia: Universidad Nacional de Colombia Sede
Medellín.
32. Yantai Jereh Oilfield Services Group Co., Ltd. (2014).
http://www.jereh-oilfield.com/spain/products/Accumulator.shtm.
112
ANEXOS
113
Anexo # 1 Reporte diario de un acumulador de BOP
114
Anexo # 2 Conexiones del panel de control del acumulador koomey
115
Anexo # 3 Principales modificaciones junto con el tipo de señales acústicas, visuales y sus posiciones.
MODIFICACION TIPO DE SEÑALES POSICION SEÑAL
Bajo nivel de aceite Acústica (corneta) Luminosa: - verde = normal - roia = alarma
Acumulador de presión Consola del perforador (piso del equipo)
Baja presión de aceite en el manifold
Acústica (corneta) Luminosa : - verde = normal - roja = alarma
Panel control remoto Consola del perforador (piso del equipo)
Baja presión de aire Acústica (corneta) Luminosa: - verde = normal - roja intermitente = alarma
Dog house (piso del equipo) Dog house (piso del equipo)
Válvula reguladora de presión del BOP anular: selector de aire eliminado adición de botella de aire de emergencia para regular la alimentación de aire (1)
Plato - Acumulador de presión
Alimentación de aire para cerrar los rams ciegos
Botón Panel de control remoto correspondiente a los rams ciegos
Indica que la función del BOP stack se ha efectuado
Luz: luces rojas intermitentes sólo para señalar cierre del BOP Luz: luces para señalar cualquier operación en el BOP stack:: luces verdes = apertura luces rojas = cierre
Consola del perforador (rig floor) Panel de control remato correspondiente a los componentes sencillos
Montaje del diverter Indicación de palanca: - Anular - Diverter
Acumulador de presión
116
Anexo # 4 Posición de interruptores y válvulas funcionamiento estándar.
117
Anexo # 5 Configuración con operaciones normales.
Válvula/interruptor Valores
- Instalación presión aire 125 psi
- Interruptor de presión de la bomba de aire(4):
Min= 2400 psi, Max=2700 psi
- Interruptor de presión de la bomba eléctrica (11):
Min= 2700 psi, Max=3000 psi
- Válvula de seguridad del acumulador (18): 3500 psi
- Válvula de seguridad del manifold (24): 5500 psi
118
Anexo # 6 Diagrama de unidad koomey.
119
Anexo # 7 Test de BOP
120
Anexo # 8 Permiso de trabajo para taladros.
121
Anexo # 9 Permiso de trabajo en frio
122
Anexo # 10 Permiso de trabajo en caliente
123
Anexo # 11 Certificado de un Acumulador
124
Anexo # 12 Mantenimiento de Arietes del BOP
125
Anexo # 13 Tipos de Acumuladores
126
Anexo # 14 Diámetros y Clases de los Rams
127
128
129
Anexo # 15 Hoja de presiones Barton
![Capitulo II Preventores [1].Doc Aristides](https://img.pdfslide.es/doc/110x75/55cf9c6b550346d033a9c623/capitulo-ii-preventores-1doc-aristides.jpg)
