U N I V E R S I D A D V E R A C R U Z A N A
FACULTAD DE INGENIERÍA
EN ELECTRÓNICA Y COMUNICACIONES
DESCRIPCIÓN DE EXPERIENCIA PROFESIONAL
DEL IEC EN EL ÁREA DE RECUPERACIÓN DE
HERRAMIENTAS EN POZOS PETROLEROS
R E P O R T E
QUE PARA OBTENER EL TITULO DE:
INGENIERO EN ELECTRÓNICA Y
COMUNICACIONES
PRESENTA
JESÚS ANTONIO ONTIVEROS LARA
POZA RICA DE HGO. VER ENERO DE 2010
Facultad de Ingeniería en Electrónica y Comunicaciones Universidad Veracruzana
Descripción de Experiencia Profesional del IEC en el Área de Recuperación de Herramientas en Pozos Petroleros 1
CONTENIDO
CAPITULO 1 INTRODUCCIÓN ------------------------------------------------------------------- 3
1.1 Justificación ----------------------------------------------------------------------------------- 4
1.2 Objetivos -------------------------------------------------------------------------------------- 5
1.3 Marco Contextual ----------------------------------------------------------------------------- 5 1.3.1 Experiencia ................................................................................................................................. 6 1.3.2 Cursos.......................................................................................................................................... 6 1.3.3 Habilidades personales ............................................................................................................... 7
CAPÍTULO 2 DESCRIPCIÓN GENERAL DEL PROCESO DE RECUPERACIÓN DE
HERRAMIENTAS ------------------------------------------------------------------ 8
2.1 Identificación de la Herramienta a Recuperar. ------------------------------------------------ 8
2.2 Programa Operativo --------------------------------------------------------------------------- 8
2.3 Cálculo de Impactos Generados por el Martillo de Pesca ------------------------------------- 8
2.4 Recuperación de Herramienta (Pesca) -------------------------------------------------------- 9
2.5 Herramientas y Materiales ------------------------------------------------------------------- 12
CAPITULO 3 HERRAMIENTAS DE SOFTWARE PARA EL CÁLCULO DE IMPACTOS ------ 15
3.1 Menú Principal ------------------------------------------------------------------------------- 16
3.2 Selección de Tipo de Trabajo: ---------------------------------------------------------------- 17
3.3 Estructura del Proyecto ---------------------------------------------------------------------- 17 3.3.1 Job Data..................................................................................................................................... 17 3.3.2 String Assembly/Catalog .......................................................................................................... 18 3.3.3 Hole size/mud weight/coefficient ........................................................................................... 21 3.3.4 Forces/Direction/Accuracy ...................................................................................................... 22 3.3.5 Jar optimization ........................................................................................................................ 24 3.3.6 Resultados de los Cálculos ....................................................................................................... 24 3.3.7 Herramientas complementarias del software.......................................................................... 27
CAPÍTULO 4 CÁLCULO DE LA FUERZA DE IMPACTO GENERADO POR EL MARTILLO DE
PESCA ----------------------------------------------------------------------------- 29
4.1 Reporte 1: Pesca de una pistola para realizar perforaciones en la terminación de un pozo.-- 29 4.1.1 Canalizar información del proyecto ........................................................................................ 29 4.1.2 Programa operativo. ................................................................................................................. 30 4.1.3 Análisis de la simulación .......................................................................................................... 33
4.2 Reporte 2: Pesca de un desconector hidráulico. ---------------------------------------------- 34 4.2.1 Canalizar la información del proyecto .................................................................................... 34 4.2.2 Programa operativo. ................................................................................................................. 35 4.2.3 Análisis de la simulación .......................................................................................................... 38
4.3 Reporte 3: Pesca de tubería de un sistema de levantamiento artificial (Beam Pump) -------- 39
Facultad de Ingeniería en Electrónica y Comunicaciones Universidad Veracruzana
Descripción de Experiencia Profesional del IEC en el Área de Recuperación de Herramientas en Pozos Petroleros 2
4.3.1 Canalizar la información del proyecto .................................................................................... 39 4.3.2 Programa operativo. ................................................................................................................. 40 4.3.3 Análisis de la simulación .......................................................................................................... 43
4.4 Reporte 4: Recuperación de un tramo de tubería -------------------------------------------- 43 4.4.1 Canalizar la información del proyecto .................................................................................... 43 4.4.2 Programa operativo. ................................................................................................................. 44 4.4.3 Análisis de la simulación .......................................................................................................... 47
CONCLUSIONES 48
BIBLIOGRAFIA 49
ANEXOS 50
SIMULACION DE PESCA DE UNA PISTOLA PARA REALIZAR PERFORACIONES EN LA
TERMINACIÓN DE UN POZO -------------------------------------------------------------- 50
SIMULACION DE PESCA DE UN DESCONECTOR HIDRÁULICO. ----------------------------- 56
CONSTANCIAS ------------------------------------------------------------------------------------ 62
Facultad de Ingeniería en Electrónica y Comunicaciones Universidad Veracruzana
Descripción de Experiencia Profesional del IEC en el Área de Recuperación de Herramientas en Pozos Petroleros 3
CAPITULO 1 INTRODUCCIÓN
Al proceso de recuperar herramientas de fondo en un pozo petrolero se le
conoce como pesca, este tipo de proceso es común en la industria petrolera y
corresponde a un trabajo remedial.
A las herramientas que son dejadas no intencionalmente dentro de un pozo
se les denomina pez, en la mayoría de las veces quedan en esta condición debido a
diversos factores y escenarios que presenta cada pozo, entre las que se encuentran
las fallas mecánicas en alguna parte de las mismas herramientas o inclusive por
errores humanos.
En la actualidad, toda industria petrolera cuenta con un plan para
recuperación de herramienta en condición de pez, incluso existen empresas
certificadas para llevar a cabo este tipo de proceso. Una operación de pesca es un
proceso indeseado, es un evento que se trata de evitar a toda costa durante la
intervención de un pozo, por ello en toda licitación para trabajos petroleros es
requisito tener un respaldo económico que cubra los gastos ocasionados generados
por un proceso de pesca.
Una herramienta puede ser enganchada para su recuperación por el exterior
de su cuerpo o por el diámetro interior de la misma, sin embargo muchas veces solo
cuentan con una de las dos características, este factor define que tipo de
herramienta de pesca se utilizará para llevar a cabo el proceso; las herramientas
son conocidas como Pescantes; se dividen en dos grandes grupos; pescantes de
agarre exterior o pescantes de agarre interior, el pescante seleccionado es colocado
en la parte inferior de un ensamblaje de pesca.
Generalmente una operación de pesca se origina por el atrapamiento de
tubería o herramientas de fondo como puede ser una barrena; al intentar liberarlas
generalmente se fractura y rompe alguna parte de su cuerpo, dejando así parte de
la herramienta atorada, para esto un pescante debe ser combinado con un martillo
de pesca, el cual genera impactos hacia arriba o abajo a voluntad del personal que
esté operándolos.
Es necesario conocer la fuerza de impacto generada por un martillo de pesca,
lo que permite tener un máximo rendimiento de las herramientas y realizar este
proceso en un periodo de tiempo mucho menor.
La mayor parte de las industrias de diferentes ramos hacen uso de diversos
recursos de ingeniería, entre los que destaca el software, que permite simular el
funcionamiento o el desempeño de nuevas tecnologías antes de llevarlas a la
práctica, dicha herramienta se utiliza principalmente pensando en una mejor
administración de recursos naturales, materiales y/o económicos, representando un
Facultad de Ingeniería en Electrónica y Comunicaciones Universidad Veracruzana
Descripción de Experiencia Profesional del IEC en el Área de Recuperación de Herramientas en Pozos Petroleros 4
gran ahorro en términos de tiempo y dinero; factores críticos hoy en día para la
mayoría de los inversionistas.
Un software nos permite simular las veces que sean necesarias, un proyecto
determinado hasta lograr el resultado deseado, sin llegar a consumir o dañar
demasiados recursos renovables o no renovables. Además de los beneficios ya
mencionados, esta herramienta contribuye no solo para evitar el despilfarro de
recursos de una empresa (mano de obra/insumos), sino que como beneficio adicional
coopera en el cuidado al medio ambiente, ya que se evita realizar pruebas
destructivas que nos llevan a tener un mayor consumo de recursos naturales tales
como caucho, madera, oxigeno, agua o combustibles y como consecuencia colateral
mayor contaminación.
1.1 Justificación
Dar a futuros egresados de las diferentes áreas de ingeniería una perspectiva
mas allá del diseño de un determinado proyecto, pensando en las demandas
laborales de las diferentes industrias. Diseñar un software de simulación o trabajar
con un software simulador ya existente, trae consigo más beneficios de los que se
podría imaginar, ya que no solo contribuye al proyecto para el que fue diseñado
sino que generan a futuro un ahorro significativo en tiempo y dinero para una
empresa.
En respuesta a las regulaciones que han sido aplicadas a las diferentes
industrias por organizaciones externas, hoy en día los Simuladores han contribuido
en la planeación y cuidado del medio ambiente, así como también, a la mejora
continua y a la calidad de los productos o procesos que se llevan a cabo. El trabajo
de un ingeniero enfatiza la administración de los recursos del área de la empresa
para la que labora, es decir que cualquier trabajo se debe realizar bien desde la
primera vez en un periodo de tiempo aceptable, evitando daños a los bienes la
empresa, medio ambiente o al personal involucrado en tal proyecto.
Particularmente un ingeniero en electrónica y comunicaciones se desempeña
en casi todas las áreas de la industria petrolera como son: perforación direccional,
mantenimiento de equipo de medición, seguridad industrial, redes informáticas,
planeación de pozos, uso de software para simular el desempeño de herramientas
de fondo o correr e interpretar registros eléctricos a las diferentes capas del
subsuelo, equipos de cementación de pozos y equipos de tecnologías de fracturas,
La formación y las bases que tiene un ingeniero electrónico hacen del mismo un
elemento competitivo en el mercado actual.
Facultad de Ingeniería en Electrónica y Comunicaciones Universidad Veracruzana
Descripción de Experiencia Profesional del IEC en el Área de Recuperación de Herramientas en Pozos Petroleros 5
1.2 Objetivos
Dar a conocer una herramienta de gran utilidad en el campo de la
perforación y terminación de pozos
Describir la experiencia laboral en un sector en el cual un ingeniero en
electrónica y comunicaciones se puede desempeñar dando soporte técnico mediante
el uso de software de simulación
1.3 Marco Contextual
La industria petrolera tiene tres grandes etapas que son:
Planeación del pozo: Incluye estudios de la tierra, diseño del pozo, estudios
económicos e infraestructura.
Perforación: Incluye la perforación de pozos exploratorios y pozos de
producción, en esta etapa sólo se perfora el hoyo y es entubado con el
revestimiento propuesto en el diseño.
Terminación: Incluye los procesos de producción, intervención y reparación
de pozos.
Durante los procesos para que un pozo sea puesto en producción, es
necesario hacer uso de diversas tecnologías, tales como, línea de acero, tubería
flexible, cementaciones, wireline, fracturas y sistemas de levantamiento artificial.
El presente reporte está basado en el área de herramientas especiales de
fondo para tubería flexible, específicamente se plantea el uso de un software como
herramienta de trabajo.
El reporte está basado en la experiencia adquirida a lo largo de cinco años de
trabajo. Durante los dos primeros, el desempeño fue de operador de computadoras
para el sistema Jam (Joint Analyzed Make-up) que procesa la señal recibida de
una celda de tensión, cada vez que se realiza el apriete de un tubo, esta celda es
expuesta a tensión, el sistema genera un análisis con valores graficados en la
pantalla, la tensión convertida en torque. El fin de este análisis es asegurar que la
tubería de revestimiento de un pozo, esté libre de fugas en las conexiones o
colapsos en el cuerpo del tubular.
Los últimos 3 años me he desempeñado de ingeniero de campo en el área de
Thru Tubing, que abarca herramientas y nuevas tecnologías para tubería flexible.
Thru Tubing se divide en 4 subgrupos que son: pescas, moliendas, empacadores y
herramientas para desvío de pozos.
Para facilitar el trabajo en el área de Thru Tubing, se ha adquirido diverso
software, con la finalidad de obtener mejores resultados y un mayor desempeño en
las operaciones de campo.
Facultad de Ingeniería en Electrónica y Comunicaciones Universidad Veracruzana
Descripción de Experiencia Profesional del IEC en el Área de Recuperación de Herramientas en Pozos Petroleros 6
El software Jar placement program fue diseñado para calcular los
impactos que genera un martillo de pesca. El software, la experiencia adquirida
durante las operaciones en campo y el conocimiento de los cursos recibidos durante
la formación como ingeniero de campo, dan como resultado un mejor rendimiento
de las herramientas, logrando los objetivos establecidos y cubriendo los
requerimientos del cliente, que anteriormente no se satisfacían.
1.3.1 Experiencia
1. Marzo/2003-Abril/2004, CYTEL, Poza Rica, Ver.
Construcción y mantenimiento de redes telefónicas. (Diseño, lectura de
planos, postería, cableado convencional, empalmes, conexión y facturación de
distritos terminados).
2. Enero/2005-Dic./2006, Weatherford, Reynosa, Tamps.
Línea de trabajo: Servicios tubulares (Corridas de tubing y casing de 2 7/8” a
13 3/8”, uso de llaves hidráulicas y apriete computarizado).
3. Dic./2006-a la fecha, Weatherford. Reynosa, Tamps.
Línea de trabajo: Thru Tubing, mantenimiento de motores de fondo,
ensambles de seguridad, cortatubos hidráulicos, canasta venturi, indexing
tool, pescantes y herramientas de fondo para tubería flexible.
Operaciones en Recuperación de herramientas (pesca), molienda, anclaje de
tapones perforables, corte de tubería y operaciones de perforación de
intervalos con arena a chorro, desarrollo de programas operativos,
cotizaciones y soporte técnico a operadores de Thru Tubing y a clientes.
Simulación de funcionamiento de herramientas con uso de diverso Software.
Apoyo a distrito Poza Rica y Villahermosa en operaciones Thru Tubing en
equipos de Reparación y perforación y unidades de tubería flexible.
1.3.2 Cursos
Rig Pass en Reynosa, Tamps.
H2S en Reynosa, Tamps.
Libreta de mar (supervivencia en plataformas-barcazas-barcos) en Dos
Bocas, Tab.
Prácticas de perforación en Veracruz, Ver.
Elementos de torque y arrastre en operaciones de cementación en
Veracruz, Ver.
Stage Collar cementación en 2 etapas Reynosa, Tamps.
Facultad de Ingeniería en Electrónica y Comunicaciones Universidad Veracruzana
Descripción de Experiencia Profesional del IEC en el Área de Recuperación de Herramientas en Pozos Petroleros 7
Empacadores Inflables en Houston, Tx.
Reparación y mantenimiento de motores de fondo Macdrill en Houston,
Tx.
Certificación en pescas y moliendas nivel 1 en Houston, Tx.
Hydrojet (Sandblaster) en Reynosa, Tamps.
Seguridad de las manos en Reynosa, Tamps.
Primeros auxilios en Aberdeen, Scotland.
Safe Start en Aberdeen, Scotland.
Cisco Systems 1 en Poza Rica, Ver.
Inglés académico en Poza Rica, Ver.
Herramientas especiales para tubería flexible en Reynosa, Tamps.
Seminario de Ventas 1 en Quito, Ecuador.
Programa de entrenamiento para Ingenieros de Campo en Aberdeen,
Scotland.
Jam System (Apriete computarizado) en Reynosa, Tamps.
Curso de manejo defensivo para vehículos ligeros en Reynosa, Tamps.
1.3.3 Habilidades personales
Diseño de programas operativos.
Interpretación del estado mecánico de pozos (diagramas).
Brindar soporte técnico al cliente y operadores de la línea.
Manejo de personal.
Inglés.
Interpretación de diagramas electrónicos.
Uso de software para simular circuitos electrónicos.
Investigación de datos técnicos para herramientas de nueva tecnología.
Realizar labores de mejora continua en los procesos de trabajo de la
línea.
Mantenimiento preventivo y remedial de herramienta de Thru Tubing.
Dar capacitación a personal de nuevo ingreso.
Actualizar y refrescar los conocimientos en operaciones de campo y
reparación de herramientas a personal de la línea.
Facultad de Ingeniería en Electrónica y Comunicaciones Universidad Veracruzana
Descripción de Experiencia Profesional del IEC en el Área de Recuperación de Herramientas en Pozos Petroleros 8
CAPÍTULO 2 DESCRIPCIÓN GENERAL DEL PROCESO DE
RECUPERACIÓN DE HERRAMIENTAS
2.1 Identificación de la Herramienta a Recuperar.
Una vez que se confirma una pérdida de herramienta en un pozo, se realiza
una serie de preguntas al cliente, para recopilar información que nos ayude a
determinar el nombre, dimensiones de la herramienta perdida, así como también
las condiciones del pozo, como pueden ser: presión, temperatura de la formación y
el diámetro del hoyo en el que se encuentra la herramienta atrapada. Todos estos
parámetros nos ayudan a definir que herramienta de pesca será utilizada para
intentar llevar a cabo tal operación.
2.2 Programa Operativo
Un programa operativo es el plan que comprende todos los elementos y
procesos necesarios para llevar a cabo el rescate de una herramienta, el cual
incluye:
Fecha
Nombre de cliente
Nombre de representante del cliente
Presentación
Describe el documento del programa operativo, incluye datos
generales del pozo y la herramienta que se pretende recuperar.
Ficha técnica de pescante y martillo utilizado.
Propuesta operativa
Es una secuencia de pasos para la operación física del ensamblaje de
pesca.
Notas y sugerencias
Diseño de ensamblaje de pesca
Son los materiales que serán utilizados para recuperar la herramienta
atorada. Se colocan en el orden que se instalarán físicamente en el
pozo.
Nombre de quien elabora
2.3 Cálculo de Impactos Generados por el Martillo de Pesca
Esta serie de cálculos se determina por medio de un software llamado Jar
Placement Program, fue diseñado en respuesta a la necesidad de conocer la
fuerza de impacto que genera un martillo de pesca. La finalidad de calcular los
impactos de martilleo sobre la herramienta que se pretende recuperar, es
determinar en que momento y bajo que parámetros de trabajo, el martillo de pesca
se desempeña con mayor efectividad.
Facultad de Ingeniería en Electrónica y Comunicaciones Universidad Veracruzana
Descripción de Experiencia Profesional del IEC en el Área de Recuperación de Herramientas en Pozos Petroleros 9
2.4 Recuperación de Herramienta (Pesca)
Todas las herramientas utilizadas en operaciones de pesca pasan por un
proceso de certificación durante su etapa de mantenimiento, cuando son
desensambladas se someten a una rigurosa inspección para determinar daños,
desgaste, fracturas, corrosión, colapsos y pruebas de dureza al material del cuerpo
de las herramientas.
Las herramientas que serán utilizadas en una operación de pesca se
dimensionan, se realiza una inspección visual para descartar los daños causados
por golpes durante el transporte o maniobras de traslado, por último, se verifica su
funcionamiento para determinar que no halla daños en su interior y garantizar una
operación de pesca exitosa.
El ensamblaje de pesca se introduce en el pozo hasta llegar a la profundidad
donde se localiza la herramienta perdida, se determina la profundidad actual y se
activa el pescante de acuerdo al plan diseñado en el programa operativo, se
engancha la herramienta que se desea recuperar, una vez que se logra esto,
comienza el trabajo del martillo de pesca el cual se trabaja basado en el resultado
del software Jar Placement Program, utilizando los impactos que sean mas
convenientes para realizar el trabajo en un tiempo inmejorable. En el programa
operativo se incluye un diagrama similar al mostrado en la figura 2.1 que contiene,
la configuración típica de un ensamblaje de pesca.
En el extremo inferior de la tubería flexible, se instala físicamente el
ensamblaje de pesca, que está compuesto por: conector para tubería flexible, doble
válvula check individual, combinación, acelerador hidráulico, barra de peso,
martillo de pesca doble acción, desconector hidráulico, y finalmente se coloca el
pescante seleccionado durante el desarrollo del programa operativo.
La fuerza de un impacto para liberar una herramienta atorada debe ser 3
veces mayor a la de la fuerza de atrapamiento, la cual es imposible conocer, sin
embargo, con la ayuda del software se puede conocer la fuerza que genera el
martillo. Pocas son las ocasiones en las que no se alcanza a generar la fuerza
suficiente para liberar la herramienta que se desea recuperar, por ello es
conveniente contar una salida de emergencia, algunos pescantes cuentan con un
sistema que permite desenganchar la herramienta cuando el intento de pesca tiene
un resultado fallido, esto evitará que se dejen herramientas adicionales en el pozo.
Facultad de Ingeniería en Electrónica y Comunicaciones Universidad Veracruzana
Descripción de Experiencia Profesional del IEC en el Área de Recuperación de Herramientas en Pozos Petroleros 10
Figura 2.1 Ensamblaje de pesca Figura 2.2 Mecanismo interno de la herramienta de
pesca
Una herramienta de pesca convencional tiene un mecanismo que permite
enganchar la herramienta atrapada e intentar recuperarla, pero no cuentan con un
sistema de desenganche, sin embargo se cuenta con algunos sistemas de pesca que
cuentan con un mecanismo adicional, cuya finalidad es desenganchar la
herramienta en un momento determinado, la figura 2.2 detalla los elementos
internos de una herramienta de pesca con ambos sistemas. A continuación se
detalla la función de cada uno de ellos:
Conexión hacia el desconector hidráulico: es la conexión que permitirá
el enlace con el resto del ensamblaje de fondo. Esta conexión se
caracteriza por que debe soportar la fuerza de los impactos del
Facultad de Ingeniería en Electrónica y Comunicaciones Universidad Veracruzana
Descripción de Experiencia Profesional del IEC en el Área de Recuperación de Herramientas en Pozos Petroleros 11
martillo de pesca. la concentración de acero con el que está fabricado
el cuerpo entero de esta herramienta es 4140.
Resorte del mecanismo de liberación: su función es obvia y sencilla,
este resorte se encuentra libre cuando el mecanismo de pesca,
también conocido como cuña del pescante, está desactivado, una vez
que la herramienta que se desea recuperar entra en la boca del
pescante, solo es necesario aplicar un peso aproximado de 150 Kg. con
el ensamblaje de pesca y la tubería flexible sobre la herramienta a
rescatar, el mecanismo de pesca se activará enganchando el cuerpo de
la herramienta que desea liberar, entonces puede iniciar el trabajo con
el martillo de pesca.
Sistema para habilitar o deshabilitar el mecanismo de pesca:
básicamente es un candado, cambia su posición de abierto a cerrado
repitiendo la acción de ejercer un peso aproximado a 150 Kg. sobre la
herramienta que se intentó recuperar. Una vez deshabilitado, puede
sacar la tubería flexible y ensamblaje de pesca del pozo, y planear una
segunda estrategia de pesca si así lo desea.
Mecanismo de calibración manual: es una salida para fluido bombeado
desde la superficie, puede ser ajustada para saber si la herramienta
que se intenta recuperar ha sido enganchada por el mecanismo de
pesca. Antes de intentar recuperar la herramienta atrapada es
recomendable bombear fluido (generalmente agua) a través de la
tubería flexible y ensamblaje de fondo, el fluido desembocará en el
mecanismo de calibración manual. Se registra el parámetro de presión
de bombeo obtenido, se suspende por completo el bombeo para
proceder a recuperar la herramienta atrapada. Para saber si la
herramienta que desea recuperar ya ha sido enganchada, puede
reiniciar el bombeo, debido a que la salida de fluido está siendo
obstruida por la herramienta enganchada, el parámetro de la presión
de bombeo en la superficie, se incrementa considerablemente en
comparación con el primer dato obtenido.
Mecanismo de pesca: también conocida como cuña de la herramienta
de pesca, es la encargada de sujetar el cuerpo de la herramienta
atrapada, este mecanismo es intercambiable, haciéndolo una
herramienta dinámica. Dando a la herramienta de pesca un rango
variado de agarre. En términos técnicos, un pescante cuenta con cuñas
de diferentes medidas ampliando su margen de trabajo.
Boca de la herramienta de pesca: es la entrada principal, a través de
ella se introducirá la herramienta atrapada y sirve también como guía
Facultad de Ingeniería en Electrónica y Comunicaciones Universidad Veracruzana
Descripción de Experiencia Profesional del IEC en el Área de Recuperación de Herramientas en Pozos Petroleros 12
por su forma biselada lo que facilita la entrada hacia el mecanismo de
pesca.
2.5 Herramientas y Materiales
Las herramientas mencionadas en este apartado, se utilizan para llevar a cabo el
proceso de recuperar una herramienta. Cada una de ellas, tienen el mismo grado
de importancia, la ausencia de cualquiera de estos elementos imposibilita la
operación de pesca.
Esta sección contiene los nombres, especificaciones, características y funciones de
cada herramienta utilizada en el proceso de pesca. Los materiales utilizados en el
ensamblaje de pesca se describen en forma descendente como ilustra la figura 2.1.
También se incluye el software que es parte de los materiales usados para realizar
este reporte.
Tubería Flexible
Descripción Tubería hecha de acero al carbón enrollada en una bobina
Especificaciones Se utilizará un carrete de tubería flexible con diámetro exterior de 2”,
diámetro interior de 1.59”, peso de 4 libras/pie y longitud de 3500
metros.
Función Es el medio con el cual se introduce un ensamblaje de herramientas en
un pozo y se lleva hasta la profundidad de interés.
Conector para tubería flexible
Descripción Es la primer pieza en un ensamblaje de pesca
Especificaciones Conector uso rudo para tubería de 2” y diámetro exterior de 3.125” y
longitud de 0.30 metros.
Función Enlaza el resto del ensamblaje de herramientas con la tubería flexible
Doble válvula check individual
Descripción Es un tramo corto de tubo que contiene en su interior dos válvulas tipo
charnela, de las cuales solo una funciona, la otra es un back up y solo
permiten el paso de fluido en un solo sentido, que va de la tubería
flexible hacia el pozo pero no en sentido inverso.
Especificaciones Se usará una válvula de 2.125” de diámetro exterior que soporta hasta
8000 PSI (libras por pulgada cuadrada) de presión. Diámetro interior
de 1” y longitud de 0.45 metros.
Función En caso de una manifestación de la presión de pozo o descontrol, evita
que el fluido o gas de la formación pase a través del ensamblaje de
pesca hacia adentro de la tubería flexible.
Combinación
Descripción Es un tramo corto de tubo con diámetro interior que permite el paso de
fluido y son el enlace entre herramientas que no tienen la misma
conexión para su enlace.
Especificaciones Combinaciones con diámetro de 2” y 2.125”, diámetro interior de 0.75”
y longitud de 0.30 metros.
Función Se le conoce también como enlace por que permite unir herramientas
con conexiones diferentes.
Acelerador hidráulico
Facultad de Ingeniería en Electrónica y Comunicaciones Universidad Veracruzana
Descripción de Experiencia Profesional del IEC en el Área de Recuperación de Herramientas en Pozos Petroleros 13
Descripción Un ensamble de martillo de pesca está compuesto por acelerador,
barra de peso y martillo. Es imposible que funcione si alguno de estos
elementos falta. El acelerador se coloca en la parte superior del
ensamble de martillo
Especificaciones Acelerador tipo Slimhole de 2.25” de diámetro exterior, diámetro
interior de 0.625”, peso de 10 libras/pie y longitud de 3.1 metros.
Función Protege hacia arriba al resto de las herramientas de pesca y tubería
flexible del impacto generado por el martillo, e intensifica hacia abajo
el impacto generando el factor impulso.
Barra de peso
Descripción Es un tramo de tubería con diámetro interior reducido y por ende su
espesor de pared y peso es mayor al del resto del ensamblaje de pesca.
Especificaciones Diámetro exterior de 2.125”, diámetro interior de 1, peso de 12
libras/pie y longitud de 0.9 metros.
Función El peso que ejerce la barra sobre el martillo de pesca intensifica el
impacto generado. Si la barra de peso esta ausente en el ensamble, el
golpe será muy débil, el software mostrará un mensaje de error al
intentar simular los impactos generados.
Martillo de pesca
Descripción Es una herramienta que trabaja en conjunto con una barra de peso y el
acelerador hidráulico, generan impactos para liberar la herramienta
atorada.
Especificaciones Martillo de doble acción tipo Slimhole, con diámetro exterior de 2.25”,
diámetro interior de 0.625”, peso de 10 libras/pie y 2.4 metros.
Función Es el responsable de golpear hacia arriba o abajo según sea el caso,
ocasionando la repentina liberación de energía en cada impacto.
Desconector hidráulico
Descripción Se compone por un mecanismo activado por presión hidráulica, consta
de un pistón de liberación que al ser expuesto a la fuerza de la presión
rompe dos opresores de bronce que sirven como candado de seguridad.
Especificaciones Diámetro exterior de 2.125”, diámetro interior de 0.25”, peso de 12
libras/pie y 0.5 metros de longitud. Fuerza para romper los pines es de
3000 PSI (libras por pulgada cuadrada)
Función En caso de un atrapamiento del ensamblaje de pesca, se lanza desde la
superficie a través de la tubería flexible, una canica acerada con
diámetro externo igual al interior del desconector hidráulico, en este
caso de 0.5”, la cual ocasionará el taponamiento de la herramienta,
generando una presión en el interior de la tubería flexible capaz de
empujar al pistón de liberación y romper los opresores de bronce. En
una situación de emergencia esta función permite activar el
desconector, recuperar parte del ensamblaje de pesca sin ocasionar
más daños, quedando en el pozo como una segunda herramienta a
recuperar.
Herramienta de pesca (pescante)
Descripción Es la última parte del ensamblaje de pesca, debe soportar los impactos
generados por el martillo de pesca sin desenganchar la herramienta
que se intenta recuperar. La figura 2.2 explica a detalle esta
herramienta
Especificaciones Pescante hidráulico con diámetro interior de 2.625”, diámetro interior
0.25”, peso 18 Libras/pie y longitud 0.70 metros.
Función Su función principal es enganchar la herramienta que se desea
rescatar, y una segunda función es, activar el mecanismo de liberación
con el que está provisto.
Facultad de Ingeniería en Electrónica y Comunicaciones Universidad Veracruzana
Descripción de Experiencia Profesional del IEC en el Área de Recuperación de Herramientas en Pozos Petroleros 14
Herramienta de pesca tipo arpón
Descripción Físicamente es un arpón, tiene un mecanismo de pesca o cuña exterior,
esto le permite recuperar herramientas perdidas enganchándolas por
la parte interna del cuerpo.
Especificaciones Diámetro exterior de 2.5”, diámetro interior de 0.25”, peso de 15
libras/pie y 0.40 metros de longitud. Cuenta también con un
mecanismo para desenganchar la herramienta atrapada.
Función Generalmente se utiliza para recuperar desconectores hidráulicos y
herramienta perdida en un primer intento de pesca.
Software Jar Placement Program
Descripción Es un programa para calcular los impactos generados por un martillo
de pesca. se estudia a detalle en el capítulo 3.
Especificaciones Jar Placement Program versión 1.5.3.4.
Función Simula los impactos generados por un martillo de pesca trabajando en
conjunto con un ensamblaje de herramientas, genera un reporte con los
impactos calculados para determinar los golpes más efectivos durante
el martilleo.
Tabla 2.1 Descripción de herramientas y elementos
Con lo anterior, se describe de manera general todo el proceso de
recuperación de herramientas, el presente reporte se enfoca en describir la
experiencia adquirida a lo largo de 3 años en la recuperación de herramientas,
particularmente, el proceso de Cálculo de Impactos Generados por el Martillo
de Pesca con el software Jar Placement Program.
Facultad de Ingeniería en Electrónica y Comunicaciones Universidad Veracruzana
Descripción de Experiencia Profesional del IEC en el Área de Recuperación de Herramientas en Pozos Petroleros 15
CAPITULO 3 HERRAMIENTAS DE SOFTWARE PARA EL CÁLCULO
DE IMPACTOS
Jar Placement Program es un software para análisis de impactos
generados por un martillo de pesca, está diseñado en 2D, se puede utilizar para
simular los impactos bajo diferentes panoramas en un pozo, en conjunción con las
herramientas que hoy en día cuenta la industria petrolera.
El programa tiene como fundamento la teoría ondulatoria de tensión, la cual
es usada para modelar la colisión de sólidos en una corta fracción de tiempo,
establece que la repentina liberación de energía generada por un impacto no es
transmitida instantáneamente al punto de atrapamiento (la herramienta
atrapada), sino que la energía es transmitida por ondas de tensión, las cuales se
caracterizan por que viajan a la velocidad del sonido a través del metal (en el acero
es de 5,100 metros/segundo).
Figura 3.1 fórmula de la teoría de ondas de tensión
En la figura 3.1, se muestra la fórmula aplicada en la teoría de ondas de
tensión que es afectada por la densidad del fluido en el que se encuentra el sólido,
(martillo de pesca), la velocidad del sonido (344.2 metros/segundo en aire a
temperatura de 20 grados centígrados) y el área transversal del martillo.
El Jar Placement Program también toma en cuenta los ángulos del hoyo,
fricción y el arreglo del ensamblaje de pesca. Los elementos anteriores y la teoría
de ondas de tensión permiten al programa modelar los 10 impactos mas
importantes iniciando de mayor a menor.
Este software grafíca los valores numéricos obtenidos en el cálculo de los
impactos e impulsos generados. El impulso es un efecto combinado entre la fuerza
de impacto y la duración del mismo. Un impacto efectivo va acompañado de un
buen impulso, el Jar Placement Program nos ayuda también a determinar él o
los mejores impactos durante una operación de pesca.
Facultad de Ingeniería en Electrónica y Comunicaciones Universidad Veracruzana
Descripción de Experiencia Profesional del IEC en el Área de Recuperación de Herramientas en Pozos Petroleros 16
3.1 Menú Principal
A continuación se muestra el menú principal (figura 3.2) del Jar Placement
Program, el cual cuenta con herramientas sencillas y amigables para el usuario.
El menú principal localizado en la parte superior, se compone por: Archivo, Vista,
Acciones, Herramientas y Ayuda. Estos elementos se describen en breve:
Archivo: El cual contiene las opciones de nuevo, abrir, guardar y guardar
como, los cuales no merecen más explicación.
Acciones:
Aquí se localiza la función para iniciar o detener el cálculo de los impactos
generados por un martillo de pesca. Funciona como un interruptor de
configuración apagar/encender. Si quedó algún campo sin llenar o se
introdujo un valor que no coincida con el resto de los datos técnicos, al
ejecutar esta función el programa mostrará un mensaje de error.
Herramientas:
En esta ventana encontrará la opción para seleccionar las unidades de
medida que desea utilizar, los sistemas disponibles son los sistemas métrico
e inglés, El Jar placement Program permite también utilizar una
combinación de ambos sistemas de medida.
Ayuda:
Contiene un índice en el cual se localizan en orden alfabético cada uno de los
nombres de los campos que el usuario debe llenar y herramientas con que el
Jar Placement Program está provisto. Al seleccionar cualquiera de estos
temas el programa muestra una explicación rápida. Como segunda opción
cuenta con un campo de búsqueda en el cual basta escribir el tema de interés
y el programa arrojará los archivos relacionados al tema invocado. También
cuenta con soporte técnico en línea. Por último, se encuentra la versión del
software que se está ejecutando y el registro de los derechos reservados.
Figura 3.2 Barra de Menú del Jar Placement Program
Facultad de Ingeniería en Electrónica y Comunicaciones Universidad Veracruzana
Descripción de Experiencia Profesional del IEC en el Área de Recuperación de Herramientas en Pozos Petroleros 17
3.2 Selección de Tipo de Trabajo:
Los martillos de pesca se pueden correr dentro de un pozo con tubería
convencional que son tubos unidos por una conexión específica, o pueden ser
corridos con tubería flexible, la cual es un tubo continuo enrollado en una
bobina.
El usuario tiene la opción de seleccionar el tipo de tubería que
utilizará por medio de la Selección de tipo de trabajo, que se encuentra al final
de la barra de herramientas del menú principal, las dos primeras opciones son:
perforación y pesca, que corresponden al grupo de tubería convencional; la
tercer opción es Thru Tubing, la cual indica que el trabajo se realizará con la
intervención de Tubería flexible. Las aplicaciones impresas en este reporte se
basan en esta última opción.
3.3 Estructura del Proyecto
El programa Jar Placement Program cuenta con una estructura de
trabajo dividida en 5 bloques los cuales se muestran en la figura 3.3.
Figura 3.3 Bloque de la estructura del proyecto
3.3.1 Job Data
La estructura inicia con el bloque Job Data (Datos del Trabajo), el cual se
conforma básicamente por campos que el usuario debe llenar con los datos
generales del trabajo, serán usados por el programa para generar el reporte al final
de la simulación. Figura 3.4
Customer
Es el nombre de la compañía para la cual se realizará el trabajo de pesca.
Date
El programa toma la fecha actual del computador pero es posible manipular
este parámetro.
Well Name/Number:
Aquí se deben ingresar datos generales sobre el nombre, número y ubicación
del pozo.
Facultad de Ingeniería en Electrónica y Comunicaciones Universidad Veracruzana
Descripción de Experiencia Profesional del IEC en el Área de Recuperación de Herramientas en Pozos Petroleros 18
Prepared By/Prepared For:
Nombre de la persona que realiza el trabajo y nombre del representante del
cliente.
County
Nombre de la ciudad actual.
Country
Al seleccionar el campo Country se muestra una lista en cascada en la que
se localizan los principales países petroleros.
Customer Order Number
Es el número de orden de trabajo que el cliente genera al solicitar un servicio
para recuperar herramienta perdida en un pozo.
Base Location
La localización actual o cuidad donde se localiza la base de la empresa.
Comentarios
Este campo se utiliza para realizar notas que puedan ser de ayuda para el
cliente. Estos comentarios aparecerán en el reporte final.
Figura 3.4 Campos que componen al Job Data
3.3.2 String Assembly/Catalog
Es el nombre del segundo bloque que conforma la estructura del proyecto,
aquí se incluye el catálogo de herramientas disponibles en la industria petrolera
para diseñar un ensamblaje de pesca.
En el costado izquierdo de la Figura 3.5. Se muestra un conjunto de carpetas,
cuyos nombres son las diferentes herramientas con que cuenta la industria
petrolera, para realizar trabajos remediales o intervenciones en un pozo. La
mayoría de estas carpetas contienen subcarpetas que almacenan las diferentes
Facultad de Ingeniería en Electrónica y Comunicaciones Universidad Veracruzana
Descripción de Experiencia Profesional del IEC en el Área de Recuperación de Herramientas en Pozos Petroleros 19
categorías o tipos en que se divide la herramienta que ha seleccionado. A su vez las
subcarpetas alojan los diferentes diámetros en los que se encuentra disponible
físicamente dicha herramienta.
Figura 3.5 Catálogo de herramientas para diseñar un ensamblaje de pesca
A continuación se explica un ejemplo de búsqueda de materiales en el
catálogo, figura 3.6.
Selección de un martillo:
Abrir la carpeta Jars, esto desplegará los tipos de martillos:
D.A. Slimhole jar
Hydraulic drilling Jar
Hydraulic fishing Jar
IPE HJ Jar,
LI Mechanical Drilling Jar
Mechanical Direct Drilling Jar
Tipo de martillo seleccionado D.A. Slimhole jar, al abrir esta carpeta se
desplegará una lista con el diámetro disponible para este tipo de martillo, en este
caso está seleccionada en color azul la carpeta OD 2.25 in, que es el diámetro
exterior del martillo.
Jars/ D.A. Slimhole Jar/ OD: 2.25/ ID:0.625in Weight:10 lbs/ft Length 8ft
Facultad de Ingeniería en Electrónica y Comunicaciones Universidad Veracruzana
Descripción de Experiencia Profesional del IEC en el Área de Recuperación de Herramientas en Pozos Petroleros 20
Figura 3.6 Ejemplo de uso del catálogo de materiales
Por otra parte, en el lado derecho de la pantalla, figura 3.5 se localiza un
panel en el cual se diseñará el ensamblaje de fondo, este panel está basado en una
tabla que incluye, diámetro exterior, diámetro interior, peso, ángulo, longitud y
longitud acumulada. La longitud acumulada, es la suma de longitudes de las
herramientas que constituyen el ensamblaje de pesca.
Para agregar materiales que se usarán en el ensamblaje de pesca se
arrastran uno a uno los elementos deseados del cátalogo de herramientas al panel
de diseño. El Jar Placement Program se encarga de acomodar los materiales
agregados en orden ascendente, es decir que el primer elemento seleccionado
ocupará el último sitio al final del ensamblaje de pesca. La figura 3.7 muestra el
diseño de un ensamblaje de pesca terminado, el orden de las herramientas que lo
constituyen es el mismo en que serán colocados físicamente en el pozo.
Figura 3.7 Ensamblaje de fondo terminado
Facultad de Ingeniería en Electrónica y Comunicaciones Universidad Veracruzana
Descripción de Experiencia Profesional del IEC en el Área de Recuperación de Herramientas en Pozos Petroleros 21
En esta sección se define el punto de pega o atrapamiento, el cual se
encuentra más cerca de la herramienta denominada pescante (Flow Release
Overshot), que estará en contacto directo con la herramienta que se intenta
recuperar. Al seleccionar la casilla Stuck en la línea que define las características
del Flow Release Overshot, el software tomará esta selección como el punto más
cercano hacia donde se encuentra atrapada la herramienta, y será la dirección
hacia donde viajarán las ondas de tensión.
En la parte superior de este panel se localiza el campo profundidad
(measure depth), aquí se coloca la profundidad adonde se localiza la herramienta
atrapada.
3.3.3 Hole size/mud weight/coefficient
Tercer bloque de la estructura del proyecto, figura 3.8, lo conforman tres
parámetros principales:
Hole Size: En este campo se ingresa el diámetro interior del hoyo en el que
esté trabajando. El diámetro de un pozo se mide en pulgadas, por lo que
debe seleccionar la unidad de medida correcta en el campo Units localizado
en el menú principal.
Mud weight: El peso del fluido que contiene en el pozo mientras trabaje el
ensamblaje de pesca, debe ser proporcionado por el cliente, y el valor se
ingresa en el campo Mud Weight.
Side Wall Coefficient: Para el caso especifico del área de Thru Tubing,
el valor utilizado en la mayoría de las operaciones será 0.3, este valor es el
coeficiente que representa la fricción que genera el fluido al paso de las
ondas de tensión.
Figura 3.8 Hole size/mud weight/coefficient
Facultad de Ingeniería en Electrónica y Comunicaciones Universidad Veracruzana
Descripción de Experiencia Profesional del IEC en el Área de Recuperación de Herramientas en Pozos Petroleros 22
La figura 3.9 muestra los valores disponibles para el coeficiente de fricción
en un hoyo que contiene fluido base agua o base aceite, para el caso de hoyo
entubado o no entubado.
Thru Tubing es un área en la que la mayoría de las operaciones se realizan
en pozos terminados o ya entubados. En la grafica 3.9 se representa al hoyo
entubado como Cased Hole, el fluido en el pozo es hecho a base de agua, es decir;
es una mezcla de agua con materiales que la hacen mas pesada. En la gráfica 3.9,
ésta mezcla está representada por la línea rosa (Treated). En la tercera columna
de la figura 3.9, se encuentra la categoría de Cased Hole, la línea Treated está
dentro del área de coeficiente de fricción 0.3, indicado al lado izquierdo de la figura.
Figura 3.9 Gráfica de coeficiente de fricción
3.3.4 Forces/Direction/Accuracy
Se trata del cuarto bloque que conforma la estructura del proyecto, figura
3.10, este campo no se manipula, los valores son ingresados por el software durante
la selección del tipo de martillo de pesca, está compuesto por 5 parámetros que son:
Jarring Direction: Es la dirección en la que desea que el martillo golpee,
puede ser hacia arriba o hacia abajo. El software calculará los impactos en la
dirección elegida.
Facultad de Ingeniería en Electrónica y Comunicaciones Universidad Veracruzana
Descripción de Experiencia Profesional del IEC en el Área de Recuperación de Herramientas en Pozos Petroleros 23
Up Force: La fuerza hacia arriba es 3 veces menor a la fuerza de
atrapamiento (Stuck Force). Este dato es ingresado por el sistema, no se
manipula por el usuario. Si lo hace, al invocar la función Start Calculatios
el software envía un mensaje de error.
Down Force: Al igual que el dato anterior, el software calcula el valor
durante la selección del martillo. El usuario no debe cambiarlo.
Stuck Force: Es una estimación que el software hace, tomando como
referencia una relación de tres a uno con respecto al valor Up Force. Por
ejemplo: Si Up Force es igual a 25,000 libras Stuck Force será igual a
75,000 libras.
Accuracy: El programa tiene la opción de realizar el cálculo de impactos de
un martillo con mayor exactitud, tomando en cuenta todos los factores
ingresados por el usuario, sin embargo, si desea un cálculo rápido debe
modificar la opción Accuracy Speed que es el último campo del bloque. El
software tomará un menor tiempo para realizar el cálculo, sacrificando
exactitud en los valores calculados para los impactos del martillo.
Figura 3.10 Campo de forces/direction/accuracy
Facultad de Ingeniería en Electrónica y Comunicaciones Universidad Veracruzana
Descripción de Experiencia Profesional del IEC en el Área de Recuperación de Herramientas en Pozos Petroleros 24
3.3.5 Jar optimization
Es el último bloque de la estructura del proyecto, al seleccionar la casilla jar
placement optimization debe ingresar los valores:
Initial Hammer Lenght: El cual es la longitud actual del ensamblaje de
pesca.
Hammer Length Increment: Es la longitud de las barras de peso que
desea agregar
Number of Increments: Representa el número de barras de peso que desea
agregar a su ensamble de pesca.
Esta opción fue diseñada para realizar cálculos agregando barras de peso al
ensamblaje de fondo. En algunos casos, el impacto se ve mejorado al realizar estos
incrementos. Las gráficas y valores calculados por el software le permitirán
realizar una mejor elección de ensamblaje de pesca y obtener mejores resultados.
La opción Fix Anvil: se debe seleccionar para que el software realice los
cálculos con el número de barras de peso deseadas
Al no seleccionar la casilla jar placement optimization le indicará al
programa que solo realice los cálculos con los valores que ingresó en los bloques
anteriores.
Figura 3.11 Campo Jar Optimization
3.3.6 Resultados de los Cálculos
Al cargar los datos en el software y pulsar la opción Start Calculations,
iniciará el cálculo de los impactos generados por el martillo de pesca, este proceso
tarda aproximadamente de dos a cinco minutos, la figura 3.12 muestra la pantalla
en donde se expresan los impulsos numéricamente y graficados.
Facultad de Ingeniería en Electrónica y Comunicaciones Universidad Veracruzana
Descripción de Experiencia Profesional del IEC en el Área de Recuperación de Herramientas en Pozos Petroleros 25
Elementos de la figura 3.12
La parte superior de la figura muestra una gráfica que solo estará activa
cuando se realicen cálculos con la opción Jar Optimization, en la gráfica el
eje “Y” está representado por el impacto/impulso, el eje “X” por la longitud
del ensamblaje de pesca, a su vez el impacto está representado por la línea
roja, mientras que el impulso por la línea azul.
La parte inferior de la figura muestra los valores de gráfica expresados
numéricamente, los datos calculados que se aprecian en esta sección son:
Hammer Length, Anvil Length, Max Force At Jar, Max Force At Stuck
Point y Available Impulse, (longitud de ensamblaje de pesca, longitud de
las barras de peso, máxima fuerza generada en el martillo, máxima fuerza
generada en el punto de atrapamiento y el impulso máximo disponible).
Figura 3.12 Cálculo de la fuerza de impactos de un martillo de pesca
Facultad de Ingeniería en Electrónica y Comunicaciones Universidad Veracruzana
Descripción de Experiencia Profesional del IEC en el Área de Recuperación de Herramientas en Pozos Petroleros 26
Figura 3.13 Campo Hammer Length
Elementos de la figura 3.14
En la parte superior de la figura, se muestra la gráfica comparativa de
impacto/impulso versus tensión aplicada al martillo de pesca, el eje “Y” está
representado por el parámetro impulso/impacto, el eje “X” está representado
por la tensión aplicada al martillo, el impacto a su vez está representado por
la línea roja mientras que el impulso está representado por la línea azul, el
parámetro KIP indica que el valor Impact/Overpull (impacto/tensión) se
debe multiplicar por 1000.
La parte inferior de la figura muestra los valores de la gráfica
numéricamente, básicamente son tres columnas, la de la izquierda
representa los parámetros calculados para la tensión aplicada al martillo
(Overpull), seguido de la columna Impact que contiene los valores
calculados de los impactos que generó el martillo, y la última columna
llamada Impulse, representa los valores calculados para el parámetro
impulso.
Facultad de Ingeniería en Electrónica y Comunicaciones Universidad Veracruzana
Descripción de Experiencia Profesional del IEC en el Área de Recuperación de Herramientas en Pozos Petroleros 27
Figura 3.14 Gráfica y cálculo de impacto/impulso versus tensión aplicada al martillo.
3.3.7 Herramientas complementarias del software
El último bloque de la figura 3.12 está compuesto por:
Jar Down, Calcula el valor de los impactos generados por el martillo cuando
golpea hacia abajo.
Save to PDF: Guarda una copia del reporte final en formato PDF.
Printer Setup: Selecciona la impresora, el tamaño de hoja, y tipo de papel
que desea utilizar para imprimir el reporte generado por el software.
Print Layout: El software genera un reporte en cuatro hojas, la primera
contiene los datos que ingresó en el campo Job Data, la segunda hoja los
datos y el diseño del ensamblaje de pesca, la tercer hoja muestra las gráficas
de los impactos calculados y la última hoja contiene los diez impactos más
importantes, calculados y expresados numéricamente en una tabla. Si desea
cambiar el diseño de este reporte seleccione la opción Print Layout.
Print: Invoca la ventana de impresión del sistema Windows.
Facultad de Ingeniería en Electrónica y Comunicaciones Universidad Veracruzana
Descripción de Experiencia Profesional del IEC en el Área de Recuperación de Herramientas en Pozos Petroleros 28
Print Preview: Genera una vista previa del reporte antes de imprimirlo.
Close: Cierra la ventana del resultado de los cálculos, para realizar
modificaciones a los datos ingresados o salir completamente del software.
Con este capítulo se dieron a conocer todas las funciones del software para
llevar a la práctica la simulación de los impactos de un martillo, se han descrito
a detalle todas las herramientas del software para aplicaciones con tubería
flexible y herramientas de Thru tubing.
Facultad de Ingeniería en Electrónica y Comunicaciones Universidad Veracruzana
Descripción de Experiencia Profesional del IEC en el Área de Recuperación de Herramientas en Pozos Petroleros 29
CAPÍTULO 4 CÁLCULO DE LA FUERZA DE IMPACTO GENERADO
POR EL MARTILLO DE PESCA
En este capítulo se describirán cuatro simulaciones realizadas con el
software. Éstas corresponden a trabajos realizados en diferentes fechas y lugares.
Un proyecto comienza con la solicitud del cliente, en la cual se obtiene la
información general e información de la operación que se desea realizar.
4.1 Reporte 1: Pesca de una pistola para realizar perforaciones en la terminación
de un pozo.
4.1.1 Canalizar información del proyecto
Principalmente debe conocer la herramienta que se pretende recuperar.
Funciones y características físicas de la misma.
Definición: Pistola se le denomina a un arreglo de cargas explosivas contenidas en
forma de espiral, están conectadas a un cable que conduce un voltaje,
es el detonante para activar las cargas al llegar a la profundidad de
interés.
Figura 4.1 Pistola para realizar perforaciones a pozos en etapa de terminación
Conocer la causa que originó la falla en la herramienta perdida
Algunas veces, las perforaciones hechas por la detonación de una pistola,
dejan rebabas y protuberancias en el interior de la tubería del pozo, atrapando el
cuerpo de la pistola. El medio con el que una pistola es llevada a la profundidad
deseada es un cable de acero, que soporta poca tensión, al intentar liberar la pistola
aplicando tensión, el cable se rompe dejando la herramienta atorada en el interior
del pozo.
Facultad de Ingeniería en Electrónica y Comunicaciones Universidad Veracruzana
Descripción de Experiencia Profesional del IEC en el Área de Recuperación de Herramientas en Pozos Petroleros 30
Características de la herramienta que se pretende recuperar.
Los siguientes parámetros son datos usados para lograr el cálculo de los
impactos del martillo, se almacenarán en el software para su posterior cálculo.
Diámetro exterior del cuerpo de la pistola 2.125”
Longitud de la pistola 3 metros.
Diámetro interior y exterior de la tubería del pozo en el que se
desea trabajar
Exterior 3.5”
Interior 2.992”
Presión de pozo 1500 PSI
Fluido en el interior de la tubería del pozo Salmuera (agua-sal)
8.43 libras/galón
Diámetro de tubería flexible que se ocupará para realizar la pesca 2”
Nombre de la empresa PEMEX
Nombre y número del pozo Agua Fría # 116
Representante de la empresa Manuel Sanchez
Lugar Poza Rica Ver.
Profundidad a la cual se localiza la herramienta perdida 1200 metros
Tabla 4.1 Datos para recuperación de una pistola.
4.1.2 Programa operativo.
Se realiza el programa operativo en donde se plantea principalmente la
manera en que se realizará la pesca físicamente.
Carga de datos en el software
Los datos generales obtenidos, junto con el diseño de ensamblaje de pesca,
definido en la estructura del programa operativo, se cargan en el campo Job Data.
El ensamblaje de pesca diseñado en el programa operativo, se vacía en el
campo String Assembly/Catalog, iniciando por la herramienta de pesca, el
software toma el primer elemento introducido en este campo como la última pieza
del ensamblaje.
En este proyecto el Flow release overshot (pescante hidráulico) será el
primer elemento introducido, seguido por el desconector hidráulico, combinación,
martillo de pesca, barra de peso, acelerador hidráulico, válvula check individual,
combinación, conector para tubería flexible y la tubería flexible. En este campo se
indica también la profundidad, en la que se encuentra la herramienta atrapada.
Facultad de Ingeniería en Electrónica y Comunicaciones Universidad Veracruzana
Descripción de Experiencia Profesional del IEC en el Área de Recuperación de Herramientas en Pozos Petroleros 31
Figura 4.2 Vaciado de datos en la sección Job Data
Figura 4.3 Diseño del ensamblaje de pesca en la sección String Assembly/Catalog
El diámetro del hoyo y el peso del fluido que contiene actualmente el pozo,
son necesarios para que el cálculo del software sea lo más preciso posible.
El coeficiente de pared, es la fricción que se genera al trabajar el ensamblaje
dentro de salmuera, que es un fluido hecho a base de agua y sal, el software toma
también en cuenta si el trabajo se realiza en un hoyo entubado o no entubado.
Para el caso de thru tubing, generalmente el valor del coeficiente es 0.3, la
Facultad de Ingeniería en Electrónica y Comunicaciones Universidad Veracruzana
Descripción de Experiencia Profesional del IEC en el Área de Recuperación de Herramientas en Pozos Petroleros 32
mayoría de los trabajos realizados se hace dentro del hoyo entubado y con fluido
hecho a base de agua.
Figura 4.4 Campo Hole size/Mud weight/Coefficient
Campo Forces/Direction/Accuracy, Un martillo doble acción, puede
golpear hacia arriba o abajo según sea la necesidad, la opción UP será seleccionada
pues la intención es golpear hacia arriba para tratar de liberar la herramienta
atrapada.
Los campos Up Force, Down Force y Stuck Force (figura 4.5) se llenan
automáticamente al seleccionar el tipo de martillo. La opción Accuracy Speed
acelera la velocidad del cálculo, sin embargo, el software omitirá datos durante el
cálculo de los impactos, el resultado será expresado con menor precisión, alejándose
de los valores reales generados físicamente.
Figura 4.5 Campo Hole size/Mud weight/Coefficient
Se desea conocer el cálculo de los impactos con la herramienta y datos
ingresados, y no se agregarán mas barras de peso, por lo que la opción
Optimization quedará desactivada (figura 4.6).
Facultad de Ingeniería en Electrónica y Comunicaciones Universidad Veracruzana
Descripción de Experiencia Profesional del IEC en el Área de Recuperación de Herramientas en Pozos Petroleros 33
Figura 4.6 Campo Optimization
En la figura 4.7 se muestra el resultado del cálculo de los impactos, el campo
a la izquierda llamado hammer length está vacío, debido a que la opción
Optimization está desactivada; en el lado derecho de la figura, se muestra el
resultado del cálculo expresado en una gráfica y debajo de ella, se expresan los
cálculos numéricamente.
Figura 4.7 Resultados del cálculo
4.1.3 Análisis de la simulación
El martillo seleccionado tiene un límite de 25,000 Libras a la tensión, al
exceder este parámetro, puede fracturar o llegar a romper el cuerpo del martillo.
La mayoría de las personas que trabajan en este ramo, tienen la idea errónea
de que la fuerza del golpe generado por el martillo, es tres veces la tensión aplicada
al mismo. De acuerdo con los cálculos generados por el software se desmiente esa
Facultad de Ingeniería en Electrónica y Comunicaciones Universidad Veracruzana
Descripción de Experiencia Profesional del IEC en el Área de Recuperación de Herramientas en Pozos Petroleros 34
idea, al aplicar 25,000 libras, que es la capacidad máxima de tensión del martillo,
genera un impacto de 135,000 libras/fuerza, figura 4.7, mientras que con una
tensión de 22,500 libras, el impacto es de 129,000 libras/fuerza, por lo que para
obtener un buen resultado, no es necesario trabajar el martillo con los máximos
parámetros establecidos por el fabricante, dando un mayor margen de seguridad al
martillo y al resto del ensamblaje de pesca.
Con lo anterior, se puede maximizar la vida útil del martillo, realizando
operaciones de recuperación de herramientas en menor tiempo, disminuyendo los
costos de la operación.
4.2 Reporte 2: Pesca de un desconector hidráulico.
Durante la perforación de la última etapa de un pozo, hubo un derrumbe que
originó el atrapamiento de un ensamblaje de perforación, compuesto por: conector
para tubería flexible, válvula check individual, desconector hidráulico, motor de
perforación y barrena. El cliente activó el mecanismo interno del desconector
hidráulico para recuperar la tubería, conector para tubería flexible y válvula check,
dejando el resto del ensamblaje a la profundidad de 2300 metros.
4.2.1 Canalizar la información del proyecto
Herramienta que se pretende recuperar: Parte de un ensamblaje de
perforación. La parte superior es un desconector hidráulico que fue descrito en la
tabla 2.1, es la parte de donde será enganchado para recuperar la herramienta
atrapada.
Figura 4.8 Desconector hidráulico
Causas que originaron la falla en la herramienta perdida
Un Derrumbe en la formación del subsuelo atrapó la barrena, después de
varios intentos por liberar el ensamblaje de perforación, se decidió activar el
desconector hidráulico.
Facultad de Ingeniería en Electrónica y Comunicaciones Universidad Veracruzana
Descripción de Experiencia Profesional del IEC en el Área de Recuperación de Herramientas en Pozos Petroleros 35
Características de la herramienta que se pretende recuperar.
Los datos usados para alimentar al software de simulación se encuentran en
la tabla 4.2.
Diámetro exterior del cuerpo del desconector hidráulico 3.125”
Longitud del ensamblaje que va a recuperar 4.5 metros.
Diámetro interior y exterior de la tubería del pozo en el que se
desea trabajar
Exterior 3.5
Interior 2.992”
Presión de pozo 200 PSI
Fluido en el interior de la tubería del pozo Lodo (base agua)
Peso 10.2
Libras/galón
Diámetro de tubería flexible que se ocupará para realizar la
pesca
2”
Nombre de la empresa Schlumberger,
Nombre y número del pozo Arcabuz # 372
Representante de la empresa Jose.Maldonado
Lugar Reynosa, TAMPS.
Profundidad a la cual se localiza la herramienta perdida 2300 metros
Tabla 4.2 Datos para recuperar un desconector hidráulico.
4.2.2 Programa operativo.
Se describe en el programa operativo la manera en que se realizará la pesca
físicamente. Indicando parámetros de peso, presión, dimensiones, etc.
Carga de datos en el software
Los datos generales del programa operativo se cargan en el campo Job
Data. Figura 4.9.
Figura 4.9 Vaciado de datos en la sección Job Data
Facultad de Ingeniería en Electrónica y Comunicaciones Universidad Veracruzana
Descripción de Experiencia Profesional del IEC en el Área de Recuperación de Herramientas en Pozos Petroleros 36
Los datos del ensamblaje diseñado en el programa operativo, se cargan en el
campo String Assembly/Catalog. Figura 4.10.
En este proyecto la herramienta de pesca una especie de arpón, el cual se
describió en la tabla 2.1.
Figura 4.10 Diseño del ensamblaje de pesca en la sección String Assembly/Catalog
El diámetro del hoyo es 2.992”. El peso del fluido que contiene actualmente el
pozo es de 10.2 libras/galón y el coeficiente de pared, es 0.3, ya que el fluido es base
agua. Figura 4.11.
Figura 4.11 Datos cargados en el campo Hole size/Mud weight/Coefficient
Los valores del campo Forces/Direction/Accuracy, son llenados
automáticamente por el software, debido a que, se desconoce la fuerza con la que la
Facultad de Ingeniería en Electrónica y Comunicaciones Universidad Veracruzana
Descripción de Experiencia Profesional del IEC en el Área de Recuperación de Herramientas en Pozos Petroleros 37
herramienta está atrapada. El campo Optimization queda deshabilitado, figura
4.12.
Fígura 4.12 Campos Hole size/Mud weight/Coefficient y Campo Optimization
La figura 4.13 muestra el cálculo de los impactos generados por el martillo,
combinado con una herramienta de pesca tipo arpón, que engancha la pared
interior de la herramienta atrapada para rescatarla, la diferencia entre este
proyecto y el anterior reside en el tipo de herramienta de pesca usado.
Figura 4.13 Resultados del cálculo
Facultad de Ingeniería en Electrónica y Comunicaciones Universidad Veracruzana
Descripción de Experiencia Profesional del IEC en el Área de Recuperación de Herramientas en Pozos Petroleros 38
4.2.3 Análisis de la simulación
La figura 4.13 muestra que en los impactos generados con 17,500, 22,500 o
25,000 libras de tensión aplicada al martillo, no hay una marcada diferencia en la
fuerza generada, por lo que es mejor trabajar con la tensión de 20,000 libras,
obteniendo un impacto de 104,000 libras/fuerza y un impulso de 129 libras/segundo
.
De la gráfica generada por el software, se puede deducir que, el impacto más
efectivo se encuentra en el punto donde la curva que representa al impacto, se
acerca a la curva del impulso (sin llegar a tocarse entre sí), la línea punteada
atraviesa en la gráfica de la figura 4.14 el punto mencionado.
Por lo tanto; aproximadamente con 20,500 libras de tensión aplicada al
martillo, se obtiene un impacto ligeramente mayor a 100,000 libras/fuerza y un
impulso de 150 libras/seg.
Figura 4.14 Interpretación de la gráfica comparativa impacto/impulso versus tensión aplicada
Facultad de Ingeniería en Electrónica y Comunicaciones Universidad Veracruzana
Descripción de Experiencia Profesional del IEC en el Área de Recuperación de Herramientas en Pozos Petroleros 39
4.3 Reporte 3: Pesca de tubería de un sistema de levantamiento artificial (Beam
Pump)
El proyecto que se muestra a continuación, calcula los impactos de un
martillo durante la recuperación de varillas de bimba, el cliente quería conocer la
variación de los impactos, usando una y dos barras de peso en el ensamblaje del
martillo de pesca.
4.3.1 Canalizar la información del proyecto
La herramienta que se pretende recuperar, es un conjunto de tubería
utilizada en la etapa de producción de un pozo (varillas de bimba). Levantamiento
artificial es el sistema de extracción del hidrocarburo de un pozo. Figura 4.15.
Causas que originaron la falla en la herramienta perdida
A 970 m. la sarta de varillas sufrió una ruptura ocasionada por corrosión,
debido a la presencia de ácido sulfhídrico.
El ácido sulfhídrico se encuentra naturalmente en el petróleo crudo, gas
natural, gases volcánicos y manantiales de aguas termales, este gas es más pesado
que el aire, es inflamable, incoloro, tóxico y su olor es el de la materia orgánica en
descomposición. En concentraciones altas es muy corrosivo, por lo que puede
llegar a dañar las herramientas usadas durante la perforación o terminación de un
pozo.
Figura 4.15 Varillas del sistema de levantamiento artificial (bimba/Beam Pump)
Facultad de Ingeniería en Electrónica y Comunicaciones Universidad Veracruzana
Descripción de Experiencia Profesional del IEC en el Área de Recuperación de Herramientas en Pozos Petroleros 40
Características de la herramienta que se pretende recuperar.
Datos usados para alimentar al software de simulación.
Diámetro exterior del cuerpo de las varillas del sistema. 2”
Longitud del ensamblaje que va a recuperar 2000 metros.
Diámetro interior y exterior de la tubería del pozo en el que se
desea trabajar
Exterior 3.5
Interior 2.992”
Presión de pozo 800 PSI
Fluido en el interior de la tubería del pozo (agua)
Peso 8.34 Libras/galón
Diámetro de tubería flexible que se ocupará para realizar la pesca 1.750”
Nombre de la empresa Schlumberger
Nombre y número del pozo Cuatromilpas # 144
Representante de la empresa Julián Delaune
Lugar Reynosa, TAMPS..
Profundidad a la cual se localiza la herramienta perdida 972 metros
Tabla 4.3 Datos para recuperar tubería del sistema de levantamiento artificial.
4.3.2 Programa operativo.
Descripción de la operación y herramientas en el programa operativo.
Carga de datos en el software
Carga de datos en el campo Job data figura 4.16, y en el campo String
Assembly/Catalog. Figura 4.17.
Figura 4.16 Carga de datos en la sección Job Data
Facultad de Ingeniería en Electrónica y Comunicaciones Universidad Veracruzana
Descripción de Experiencia Profesional del IEC en el Área de Recuperación de Herramientas en Pozos Petroleros 41
Figura 4.17 Diseño del ensamblaje de pesca en la sección String Assembly/Catalog
El diámetro del hoyo es 2.992” y el fluido actual es agua, su peso es de 8.34
libras/galón. El hoyo está entubado, por lo tanto el coeficiente de fricción es 0.3,
figura 4.18. Los valores del campo Forces/Direction/Accuracy, son llenados
automáticamente por el software, figura 4.19. El campo Optimization figura 4.20
debe estar seleccionado, pues se pretende calcular los impactos utilizando una
barra de peso en el ensamblaje de pesca, y se realizará la simulación con dos barras
en el ensamblaje. La idea de esto es conocer si el impacto con un mayor número de
barras de peso es más efectivo.
Figura 4.18 Datos cargados en el campo Hole size/Mud weight/Coefficient
Figura 4.19 Campo Hole size/Mud weight/Coefficient
Facultad de Ingeniería en Electrónica y Comunicaciones Universidad Veracruzana
Descripción de Experiencia Profesional del IEC en el Área de Recuperación de Herramientas en Pozos Petroleros 42
Figura 4.20 Campo Optimization
La figura 4.21 muestra el cálculo de los impactos generados por el martillo,
combinado con una sola barra de peso, el mejor impacto es de 112,000 libras/fuerza,
generados al tensionar 22,500 libras al martillo. Mientras que la figura 4.22, es la
gráfica generada por un martillo con dos barras de peso, donde el mejor impacto es
de 109,000 libras/fuerza, aplicando una tensión de 25,000 libras.
Figura 4.21 Resultados del cálculo utilizando una barra de peso
Figura 4.22 Resultados del cálculo utilizando dos barras de peso
Facultad de Ingeniería en Electrónica y Comunicaciones Universidad Veracruzana
Descripción de Experiencia Profesional del IEC en el Área de Recuperación de Herramientas en Pozos Petroleros 43
4.3.3 Análisis de la simulación
Debido a que la fuerza generada por el impacto es transmitido por ondas de
tensión que viajan a través del metal, disminuye la fuerza de impacto por el
aumento en la longitud del ensamblaje de pesca.
4.4 Reporte 4: Recuperación de un tramo de tubería
Antes de realizar una pesca, se analizan las causas del atrapamiento, en
ocasiones se debe a una pega mecánica, que es ocasionada por el acuñamiento de la
tubería con objetos dejados en el fondo del pozo en operaciones anteriores, los
acuñamientos más comunes son causados por pedacearía de metal.
4.4.1 Canalizar la información del proyecto
Se pretende recuperar un tramo de tubería utilizada como barra de
contrapeso en una operación con Wireline. Figura 4.23
Figura 4.23 Barra de contrapeso
Causas que originaron la falla en la herramienta perdida
Una unidad de Wireline realizó un registro CBL (cement bond logging)
para determinar la calidad de la cementación en un pozo a 1800 metros, durante la
operación no se registraron problemas, al sacar la sonda de trabajo, a la
Facultad de Ingeniería en Electrónica y Comunicaciones Universidad Veracruzana
Descripción de Experiencia Profesional del IEC en el Área de Recuperación de Herramientas en Pozos Petroleros 44
profundidad de 1400 metros se detectó un atrapamiento ocasionando el
desprendimiento de la barra de contrapeso.
El tramo de tubería fue atrapada durante el viaje hacia arriba, por lo tanto
está acuñada hacia la misma dirección, si el impacto del martillo de pesca se
genera hacia arriba, lo más probable es que la fuerza de acuñamiento se
incremente. De acuerdo a mi experiencia como ingeniero de campo; en el primer
intento por recuperar la barra de contrapeso, el impacto del martillo debe ser en
dirección contraria al acuñamiento, en este caso el martilleo debe ser hacia abajo.
Características de la herramienta que se pretende recuperar.
Datos usados para alimentar al software de simulación.
Diámetro exterior del cuerpo de la tubería 2.125”
Longitud del ensamblaje que va a recuperar 3 metros.
Diámetro interior y exterior de la tubería del pozo en el que se
desea trabajar
Exterior 2.875
Interior 2.441”
Presión de pozo 0 PSI
Fluido en el interior de la tubería del pozo Salmuera (agua-sal)
Peso 8.7 Libras/galón
Diámetro de tubería flexible que se ocupará para realizar la pesca 2”
Nombre de la empresa Halliburton
Nombre y número del pozo Calabaza # 34
Representante de la empresa Ing. Elizondo
Lugar China N.L.
Profundidad a la cual se localiza la herramienta perdida 1400 metros
Tabla 4.4 Datos para recuperar una barra de peso.
4.4.2 Programa operativo.
Descripción de la operación del ensamblaje de pesca y datos generales del
proyecto.
Carga de datos en el software
La carga de datos en los campos Job data, figura 4.24 y String Assembly/
Catalog, figura 4.25, se realiza de la misma forma que en los proyectos anteriores.
El diámetro del hoyo es 2.441” y el fluido actual es salmuera, con un peso de
8.7 libras/galón, figura 4.26. El software genera los valores del campo Hole
size/Mud weight/Coefficient, figura 4.27. El campo optimization se omite al
igual que en los dos primeros proyectos.
Facultad de Ingeniería en Electrónica y Comunicaciones Universidad Veracruzana
Descripción de Experiencia Profesional del IEC en el Área de Recuperación de Herramientas en Pozos Petroleros 45
Figura 4.24 Carga de datos en la sección Job Data
Figura 4.25 Diseño del ensamblaje de pesca en la sección String Assembly/Catalog
Figura 4.26 Datos cargados en el campo Hole size/Mud weight/Coefficient
Facultad de Ingeniería en Electrónica y Comunicaciones Universidad Veracruzana
Descripción de Experiencia Profesional del IEC en el Área de Recuperación de Herramientas en Pozos Petroleros 46
Figura 4.27 Campo Hole size/Mud weight/Coefficient
Al terminar el cálculo, el programa arroja los valores de los impactos hacia
arriba, Al habilitar la opción Down, figura 4.28, el software iniciará un nuevo
cálculo con los valores de los impactos hacia abajo, figura 4.29.
Figura 4.28 Jar Down.
Figura 4.29 Resultados del cálculo de impactos hacia abajo
Facultad de Ingeniería en Electrónica y Comunicaciones Universidad Veracruzana
Descripción de Experiencia Profesional del IEC en el Área de Recuperación de Herramientas en Pozos Petroleros 47
4.4.3 Análisis de la simulación
El martillo de pesca tuvo un mejor desempeño con el parámetro de tensión
máxima, la figura 4.29 muestra que el impulso para cualquiera de los impactos
generados es muy pequeño. Este martillo puede trabajar en ambas direcciones,
pero definidamente se desempeña mejor trabajando hacia arriba.
Facultad de Ingeniería en Electrónica y Comunicaciones Universidad Veracruzana
Descripción de Experiencia Profesional del IEC en el Área de Recuperación de Herramientas en Pozos Petroleros 48
CONCLUSIONES
La industria petrolera es una las mas importantes en el mundo, gracias al
descubrimiento de diversos yacimientos de hidrocarburos en los últimos años, esta
industria se ha extendido en varios estados de la republica mexicana, generando
para las empresas petroleras la necesidad de mano de obra calificada para el
diseño, construcción u operación de sus equipos de trabajo.
La mayoría de estas empresas traen consigo los equipos y nuevas tecnologías
para llevar a cabo sus operaciones. Por el ramo de trabajo, podría pensarse que la
formación académica necesaria para desempeñarse dentro de estas empresas, tiene
que ser por fuerza en una especialidad en el área petrolera.
La mayoría de los equipos utilizados para llevar a cabo los trabajos de
perforación o terminación de un pozo, son sistemas que están compuestos por
dispositivos electrónicos, eléctricos, mecánicos o hidráulicos. Si bien, un ingeniero
en electrónica y comunicaciones no es un especialista en yacimientos de
hidrocarburo, durante su formación académica adquiere el perfil de investigación
logrando ser más competitivo, lo que nos permite alcanzar un nivel de conocimiento
aceptable en el área en la que nos desempeñamos.
El hecho de tener esta capacidad hace del ingeniero en electrónica y
comunicaciones un profesionista multifuncional, que hoy en día es un requisito de
muchas empresas. Por otro lado, la actitud y el perfil de ingeniería hacen de
nosotros personas adaptables en cualquier giro industrial.
En mi experiencia como ingeniero de campo en el área de terminación de
pozos petroleros, concluyo con que el perfil adquirido durante la formación
académica de Ingeniería en Electrónica y Comunicaciones permite al profesionista
adaptarse a las necesidades de las diferentes industrias, en mi caso particular la
especialidad en computación ha sido factor clave para el desempeño de mis
actividades, actualmente para todos los procesos de la industria petrolera se utiliza
software para: simulación, cálculos o control de diversos equipos. Aunado a esto,
para las nuevas tecnologías de herramienta de la industria petrolera, que estarán
disponibles en México durante los próximos años, el uso de software y de
computadoras industriales se incrementará de manera considerable.
A pesar de que existen otros profesionistas con especialidades afines a la
computación, la capacidad para analizar y resolver problemas, las bases
matemáticas, la actitud competitiva, la lógica, saber trabajar en equipo y su
especialización da a los ingenieros en electrónica y comunicaciones una gran
ventaja al trabajar en áreas fuera de su especialidad. Además de enriquecer su
perfil al aprender y dominar un nuevo tema, lo que le da una nueva especialidad,
ampliando con ello su campo de aplicación.
Facultad de Ingeniería en Electrónica y Comunicaciones Universidad Veracruzana
Descripción de Experiencia Profesional del IEC en el Área de Recuperación de Herramientas en Pozos Petroleros 49
BIBLIOGRAFIA
Wikipedia la enciclopedia libre
Velocidad del sonido
Última revisión 22:40, 3 dic. 2009
Disponible en la URL:
http://es.wikipedia.org/wiki/Velocidad_del_sonido#Medios_de_propagaci.C3.B3n
Wikipedia la enciclopedia libre
Ácido sulfhídrico
Última revisión 18:23, 13 nov. 2009
Disponible en la URL:
http://es.wikipedia.org/wiki/%C3%81cido_sulfh%C3%ADdrico
Jar Placement Program Diseñado por Kalsi Engineering ®
Versión del Software 1.5.3.4.
Traducción: J. Antonio Ontiveros
Jar Pro Drillstring Jarring Analysis Software
Documento disponible en la URL: http://www.kalsi.com/jarpro.htm
Traducción: J. Antonio Ontiveros
Autores: Steve Williamson, Bill Reeves
Computerized jar placement extends fishing to lateral positions
Documento en PDF http://www.kingdomdrilling.co.uk/problem/fish0D3.pdf
Traducción: J. Antonio Ontiveros
Manejo y operación del Martillo hidráulico de pesca Dailey
Ficha Técnica 167.000
Revisión en español 02 (2/2000)
Facultad de Ingeniería en Electrónica y Comunicaciones Universidad Veracruzana
Descripción de Experiencia Profesional del IEC en el Área de Recuperación de Herramientas en Pozos Petroleros 50
ANEXOS
SIMULACION DE PESCA DE UNA PISTOLA PARA REALIZAR PERFORACIONES EN LA
TERMINACIÓN DE UN POZO
Reynosa Tamaulipas. 15 de Enero Del 2007
PEMEX
TUBERÍA FLEXIBLE
Ing. Rafael Pérez Cruz.
A continuación le presentamos la siguiente Propuesta Técnica Operativa para efectuar pesca de una
pistola de Wireline con diámetro exterior 2.125”, Tubing Less de 3 ½” 9.3 libras/pie con pescante
hidráulico 2 9/16” y herramienta de percusión (martillo hidráulico 2.25). La operación se realizará
con apoyo de tubería flexible de 2”, dicha intervención se efectuara en pozo Aguafría 116.
Resaltando que las condiciones aquí expuestas son solo como referencia y no condicionantes para el
desarrollo de la operación, éstas están basadas en nuestra experiencia en este tipo de operaciones,
por lo tanto sugerimos lo que a continuación se detalla.
PROPUESTA OPERATIVA
1.- Instalar cedazo/filtro en la descarga de la unidad de bombeo y llenar la tubería flexible con
agua hasta que se observe que salga en el extremo de la misma el agua limpia
2.- Instalar suficientes lubricadores para alojar la herramienta por seguridad
3.- Instalar conector para tubería flexible y probarlo con una tensión de 40000 Libras.
4.- Instalar válvula check de 2 ¼” O. D. seguida de acelerador hidráulico 2 ¼” O. D.
Una barra de peso de 2 ¼” O. D. Martillo hidráulico 2 ¼” O. D. Desconector hidráulico 2 ¼”
O. D.
5.- Instalar pescante hidráulico 2 9/16” O. D.
6.- Con T. F. instalada al 100% realizar prueba de conexiones superficiales
PROCEDIMIENTO:
7.- Bajar la T. F. sin o con bombeo de acuerdo a necesidad de la operación, apagar el bombeo 20
metros antes de llegar a boca de pez. Anotar los parámetros de peso hacia arriba, hacia
abajo y peso neutral. Posteriormente continuar bajando hasta la boca de pez trabajar
pescante hidráulico sin bombeo recargar 5000 Libras. Iniciar a levantar la tubería flexible
para revisar los parámetros de peso hacia arriba. Determinar si logró enganchar para
empezar a tensionar. De lo contrario intente recargando peso nuevamente en incrementos
de 1000 libras hasta llegar a 10000 libras. En caso de no tener éxito saque la T. F. y el
ensamblaje de pesca del pozo para bajar un block de impresión. Revise el historial del pozo,
de ser posible consiga una muestra física idéntica a la que se intenta recuperar,
dimensiónela para asegurarse de que las cuñas de la herramienta de pesca que esta
utilizando sean las adecuadas.
Facultad de Ingeniería en Electrónica y Comunicaciones Universidad Veracruzana
Descripción de Experiencia Profesional del IEC en el Área de Recuperación de Herramientas en Pozos Petroleros 51
Una vez enganchada la herramienta que intenta recuperar, comience a trabajar la herramienta de
percusión (martillo hidráulico Dailey doble acción) como se indica continuación:
Se iniciará aplicando una tensión de 2500 Libras al martillo hidráulico para engatillarlo y
que este comience a percutir.
Repita el paso anterior realizando incrementos de 2000 libras hasta llegar a 10500 libras,
esto para calentar el aceite hidráulico del martillo.
Aplique la tensión mas adecuada para obtener el mejor impacto de acuerdo al calculo
obtenido en el software Jar Placement Program
Continúe activando el martillo las veces que sea necesario hasta lograr liberar la
herramienta
Si no tiene éxito aplique 5000 libras de peso a la herramienta de pesca e inicie bombeo de
agua para activar el mecanismo de liberación
Saque la T. F. y ensamblaje de pesca a superficie para realizar un segundo plan de pesca.
8.- Es de suma importancia seguir las recomendaciones del supervisor del ensamblaje de pesca,
ya que este conoce los alcances máximos y mínimos de la misma
RECOMENDACIÓNES: Weatherford recomienda previo a la operación de pesca, bajar un motor
de fondo de 2 1/8”con zapata lavadora de 2 ¾”, para limpiar el exterior de la herramienta que
pretende recuperar. La zapata lavadora eliminará todas las partículas y objetos indeseados que
pudieran estorbar durante el enganche de la herramienta.
Después de varios intentos activando el martillo observará que esté se activa y golpea
prematuramente, colóquelo en peso neutro y espere aproximadamente 20 minutos, para que el
aceite hidráulico del martillo se enfríe y recupere su viscosidad.
La máxima tensión que puede aplicar al martillo Dailey es de 25,000 libras. Mientras que el
pescante hidráulico
SARTA PROPUESTA:
CANTIDAD DESCRIPCIÓN DE LA HTA LONGITUD EN M
01 Conector para tubería flexible 2 3/8” O. D. 0.30
01 Combinación de 2” O. D. 0.33
01 Válvula check doble 2 1/4” O. D. 0.32
01 Acelerador hidráulico 2 ¼” O. D. 3.05
01 Barra de peso 2 ¼” O. D. 1.5
01 Martillo hidráulico 2 ¼” O. D. 2.44
01 Combinación 2 ¼” O. D. 0.33
01 Desconector hidráulico 2 ¼” O. D. 0.40
01 Pescante hidráulico 2 9/16” O. D. 0.65
Longitud total 9.32 M
Atentamente
Jesús Antonio Ontiveros Lara
Ing. de Campo Thru Tubing Reynosa.
Facultad de Ingeniería en Electrónica y Comunicaciones Universidad Veracruzana
Descripción de Experiencia Profesional del IEC en el Área de Recuperación de Herramientas en Pozos Petroleros 52
Facultad de Ingeniería en Electrónica y Comunicaciones Universidad Veracruzana
Descripción de Experiencia Profesional del IEC en el Área de Recuperación de Herramientas en Pozos Petroleros 53
Facultad de Ingeniería en Electrónica y Comunicaciones Universidad Veracruzana
Descripción de Experiencia Profesional del IEC en el Área de Recuperación de Herramientas en Pozos Petroleros 54
Facultad de Ingeniería en Electrónica y Comunicaciones Universidad Veracruzana
Descripción de Experiencia Profesional del IEC en el Área de Recuperación de Herramientas en Pozos Petroleros 55
Facultad de Ingeniería en Electrónica y Comunicaciones Universidad Veracruzana
Descripción de Experiencia Profesional del IEC en el Área de Recuperación de Herramientas en Pozos Petroleros 56
SIMULACION DE PESCA DE UN DESCONECTOR HIDRÁULICO.
Reynosa, Tamaulipas. 24 de Septiembre Del 2008
SCHLUMBERGER
TUBERÍA FLEXIBLE
Ing. Jaime Arrieta C.
A continuación le presentamos la siguiente Propuesta Técnica Operativa, para efectuar la
operación de pesca del desconector hidráulico activado durante la operación anterior. La pesca se
realizará dentro de la Tubería de producción de 3 ½” O. D. peso 9.3 libras/pie y grado de acero N-80.
La herramienta de pesca es un arpón hidráulico tipo GS con O. D. de 2 1/4” acompañado de un
centralizador no rotatorio de 2 ¾”. La herramienta de pesca será combinada con una herramienta
de percusión (Martillo Hidráulico de 2 ¼” O. D.). El ensamblaje de pesca será llevado hasta la
profundidad donde se localiza la cima del desconector hidráulico con apoyo de tubería flexible de
2”O. D. La intervención planteada en este documento se efectuara en pozo arcabuz 372.
Las condiciones detalladas en este programa operativo son una referencia para realizar una
operación segura y exitosa, sin embargo no todos los procesos aquí descritos son condicionantes para
el desarrollo de la operación.
PROPUESTA OPERATIVA
1.- Instalar un filtro de superficie y el cedazo con malla de 250 micrones en la descarga de la
unidad de bombeo y llenar la tubería flexible con agua hasta que se observe que sale en el
extremo de la misma el agua limpia, esto nos permitirá saber que el interior de la tubería
esta libre de óxido e impurezas.
2.- Instalar conector para tubería flexible 2 7/8” O. D. tensionar aplicando 40,000 Libras, aleje y
resguarde a todo el personal durante la prueba de tensión para evitar lesiones en caso de
alguna falla mecánica.
3.- Instalar válvula check de 2 1/4” O. D. seguida por el acelerador hidráulico de 2 ¼” O. D.
Coloque una barra de peso de 2 ¼” O. D. a continuación, el martillo hidráulico de 2 ¼” O.
D.
4.- Instalar el desconector hidráulico seguido del centralizador no rotatorio y el arpón
hidráulico tipo GS.
5.- Realizar junta pre operativa y de seguridad para afinar los detalles de importancia.
6.- Introducir tubería flexible con o sin bombeo de acuerdo a las necesidades de la operación. 20
metros antes de llegar a boca de pez realizar una prueba de peso hacia abajo, arriba y peso
con tubería flexible estática, anote estos parámetros.
7.- Continuar bajando hasta llegar a la cima del desconector hidráulico (boca de pez).
8.- Activar el pescante GS hidráulico sin activar el bombeo de fluido, aplicar un peso de 500 a
1500 Libras. Sobre el desconector hidráulico
9.- Intente sacar del pozo la tubería flexible revise los nuevos parámetros de peso. Si observa
los mismos que al principio lo mas seguro es que aun no se ha enganchado.
Repita el paso 8 y 9 hasta lograr el enganche de la herramienta.
Facultad de Ingeniería en Electrónica y Comunicaciones Universidad Veracruzana
Descripción de Experiencia Profesional del IEC en el Área de Recuperación de Herramientas en Pozos Petroleros 57
10.- Una vez enganchada la herramienta que intenta recuperar, comience a trabajar la
herramienta de percusión (martillo hidráulico Dailey doble acción) como se indica
continuación:
Se iniciará aplicando una tensión de 2500 Libras al martillo hidráulico para
engatillarlo y que este comience a percutir.
Repita el paso anterior realizando incrementos de 2000 libras hasta llegar a 10500
libras, esto para calentar el aceite hidráulico del martillo.
Aplique la tensión mas adecuada para obtener el mejor impacto de acuerdo al calculo
obtenido en el software Jar Placement Program
Continúe activando el martillo las veces que sea necesario hasta lograr liberar la
herramienta
Es de suma importancia seguir las recomendaciones del operador de la herramienta ya que este
conoce los alcances máximos y mínimos de la misma
NOTA:
El pescante tipo Arpón GS mecánico se le puede tensionar como máximo 45400 libras de
tensión, sin embargo recuerde que el martillo de pesca hidráulico soporta un máximo de
25000 libras de tensión.
En este tipo de operación solo se podrá golpear hacia arriba, si intenta golpear hacia abajo el
impacto dañaría el Collet del pescante.
Para herramienta usada nunca utilice los parámetros máximos establecidos por el
fabricante, utilice un margen de seguridad del 80% sobre los parámetros de trabajo.
RECOMENDACIÓN: Se recomienda bajar primeramente un block de impresión para verificar que
la boca de pez este completamente libre para poder realizar la pesca.
SARTA PROPUESTA:
CANTIDAD DESCRIPCIÓN DE LA HTA LONGITUD EN M
01 Conector para tubería flexible 0.30
01 Combinación 2.5” O. D. 0.30
01 Combinación 2.5” O. D. 0.30
01 Doble Válvula check 2 ¼” O. D. 0.35
01 Acelerador hidráulico de 2 ¼” 3
01 Barra de peso de 2 1/8” 1.5
01 Martillo hidráulico doble acción Dailey 2 ¼” 2.44
01 COMBINACIÓN DE 2 1/4” 0.30
01 Desconector hidráulico 2 ¼” O.D. 0.30
01 Combinación 2 ¼” O. D. 0.30
01 Centralizador no rotatorio de 2 ¾” O. D. 0.30
01 Pescante GS Hidráulico de 2 1/4” O. D. 0.40
Longitud total 9.79 M
Atentamente
Jesús Antonio Ontiveros Lara
Ing. de Campo Thru Tubing Reynosa.
Facultad de Ingeniería en Electrónica y Comunicaciones Universidad Veracruzana
Descripción de Experiencia Profesional del IEC en el Área de Recuperación de Herramientas en Pozos Petroleros 58
Facultad de Ingeniería en Electrónica y Comunicaciones Universidad Veracruzana
Descripción de Experiencia Profesional del IEC en el Área de Recuperación de Herramientas en Pozos Petroleros 59
Facultad de Ingeniería en Electrónica y Comunicaciones Universidad Veracruzana
Descripción de Experiencia Profesional del IEC en el Área de Recuperación de Herramientas en Pozos Petroleros 60
Facultad de Ingeniería en Electrónica y Comunicaciones Universidad Veracruzana
Descripción de Experiencia Profesional del IEC en el Área de Recuperación de Herramientas en Pozos Petroleros 61
Facultad de Ingeniería en Electrónica y Comunicaciones Universidad Veracruzana
Descripción de Experiencia Profesional del IEC en el Área de Recuperación de Herramientas en Pozos Petroleros 62
CONSTANCIAS