Manual Del Operador de TF

 

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Manual Técnico para Operador

 

CONTENIDO

1.  INTRODUCCIÓN 2.  DEFINICIONES Y CONCEPTOS BÁSICOS 2.1. Áreas y Volúmenes 2.2. Masa y Peso 2.3. Fuerza 2.4. Movimiento 2.5. Trabajo, Potencia y energía 2.6. Presión 2.7. Empuje 2.8. Unidades de medidas 2.9. Factores de conversiones 3. FLUJO DE FLUIDOS 3.1. Viscosidad 3.2. Densidad 3.3. Volumen especifico 3.4. Peso especifico 3.5. Regímenes de flujo en tuberías 3.6. Características del movimiento de los fluidos 3.7. Presión en un punto 3.8. Teorema de Bernoulli 3.9. Caída de presión a través de un orificio 3.10. Relación entre presiones 3.11. Medidores de presión 3.12. Ecuación general de fricción 3.13. Perdida Perdida de de presión presión en porlafricción 3.14. tubería flexible 4. UNIDADES DE BOMBEO 4.1. Componentes básicos de una unidad de bombeo 4.2. Gasto y calculo del Volumen del Pistón 4.3. Equipo de alta presión 4.4. Bombas triplex

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5. CIRCUITOS Y FLUIDO HIDRÁULICOS 5.1. Transmisión de potencia hidráulica a fuerza mecánica 5.2. Indicadores de presión hidráulica 5.3. Pistones hidráulicos (actuadores) 5.4. Bombas hidráulicas 5.5. Motores hidráulicos 5.6. Acumuladores hidráulicos 5.7. Control de energía Hidráulica (válvulas) 6. INGENIERÍA DE POZOS PETROLEROS 6.1. ¿Que es un pozo petrolero? 6.2. Tuberías de revestimiento 6.3. Tubería de producción 6.4. Terminación de pozos 6.5. Instalaciones superficiales 7. EQUIPOS DE TUBERÍA FLEXIBLE 7.1. Componentes del equipo de Tubería flexible 7.2. Revisión del equipo. antes, durante y después del trabajo 7.2.1. Revisión UTF y Tractocamión 7.3. Mantenimiento Preventivo 7.4. Seguridad en el uso de Equipos de Tubería Flexible 8. TUBERÍA FLEXIBLE 8.1. Propiedades y Características de la Tubería Flexibles 8.2. Dimensiones comerciales (por fabricante) 8.3. Esfuerzos 8.4. Vida útil en Tubería Flexible 9. APLICACIONES DEL SERVICIO DE TUBERÍA FLEXIBLE 9.1. Aplicaciones Comerciales 9.2. Nuevas aplicaciones.

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INTRODUCCIÓN

SERVICIOS PETROTEC considera estratégica la capacitación del personal técnico calificado y busca la uniformidad en el cumplimiento de los objetivos trazados. Por tal motivo el presente manual es una herramienta im importante portante para el desarrollo técnico, fomentando el crecimiento individual de la Organización. Los trabajos con equipos de tubería flexible en pozos petroleros exigen personal altamente calificado y es uno de nuestros compromisos dar la capacitación y adiestramiento a nuestro  personal en todos niveles de la organización. or ganización.

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CÁLCULOS BÁSICOS. En este capitulo se mencionan los conceptos básicos para entender él calculo de  presiones y vo volúmenes lúmenes básicos b ásicos para p ara el e l buen funcionamiento del equipo equ ipo de Bombeo y la ejecución de los trabajos

2.1 ) Áreas y Volúmenes Las principales figuras y cuerpos geométricos aplicables son:

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2.2 ) Masa y Peso: La masa de un cuerpo es la cantidad de materia que contiene y al ser afectado por la fuerza de gravedad que hace que el cuerpo se apoye sobre la tierra adquiere peso. La unidad de medida es: ( Kg ) o (lb)

2.3 ) Fuerza Es una acción que tiende a producir o modificar el estado de reposo y/o movimiento de un cuerpo La unidad de medida es: ( Kg f ) o ( lbf ) · La fuerza puede hacer que un cuerpo se mueva. · La fuerza puede retardar o detener un cuerpo que esta en movimiento (resistencia). · La fuerza puede modificar las condiciones de un cuerpo ( alargamiento de un cuerpo elástico)

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2.4 ) Movimiento El efecto de la fuerza sobre los cuerpos genera diferentes tipos de movimientos los cuales se clasifican en: •

  Movimiento uniforme.Cuando un definir cuerpocon recorre en trayectoria recta distancias iguales en tiempos iguales, se puede la ecuación:

V=d/t despejando t = d/v d=vxt

donde: v = velocidad ( m/s ) o ( pie/s ) d = distancia (m) o (pie) t = tiempo (s)

  Movimiento variado.- Cuando un movimiento rectilíneo no recorre distancias

•

iguales en tiempos iguales, se puede definir con la ecuación: donde: V=at v = velocidad (m/s.) d=½at a = aceleración ( m/s2) t = tiempo (s.) d = distancia ( m ) o ( pie )   Movimiento uniformemente acelerado.- Se define como un cuerpo en movimiento cuya aceleración es constante, ya sea positivo o negativo, se puede definir con las ecuaciones:

•

a . positiva.- Vf = Vi + a * t a . negativa .- vf = Vi – a * t

donde: Vf = Velocidad final (m/s.) o (pie/s) Vi = Velocidad inicial(m/s) o(pie/s) a = aceleración ( m/s2) o ( pie/s2)

Por definición la aceleración es el cambio de velocidad en un tiempo medido.   Movimiento circular uniforme.- Cuando un cuerpo se mueve uniformemente con

•

trayectoria circular en torno de un centro, se puede definir con la ecuación: distancia recorrida en un segundo V = 2 п r n donde:  periodo v = 2 п r / t 2 п r = formula de longitud circunferencia ( m) o (pie) n = vueltas en un segundo t = tiempo ( s).

2.5 ) Trabajo, Potencia y Energía Trabajo.- Se hace un trabajo cuando una fuerza mueve un cuerpo venciendo una resistencia que se le opone. En todos los casos se valúa el trabajo efectuado multiplicando la fuerza que mueve al cuerpo por la distancia recorrida. Página 6-

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Potencia.- Es el trabajo realizado en unidad de tiempo y se define en la ecuación: P = w/ t donde: w = trabajo realizado (Kg-m) o (lb-pie) t = tiempo ( s.) P = Potencia (Kg-m/s.) o ( lb-pie/s. )

Energía.- Es la capacidad o facultad de hacer trabajo, el cual puede ser producido por fuerzas exteriores y por los cuerpos propiamente dichos. La energía se mide por la cantidad de trabajo que puede efectuar. Así, la energía puede clasificarse como mecánica, calorífica, química, eléctrica, etc. según sea el estado o la condición del cuerpo en virtud de la cual es capaz de producir trabajo, la energía en condiciones adecuadas puede transformarse en otras formas de energía. La energía mecánica se divide en energía potencial o energía acumulada, energía cinética o energía en movimiento. 2.6 ) Presión  Es la fuerza ejercida perpendicularmente sobre una superficie, es la medida de la intensidad de la fuerza, se puede definir con la ecuación: P=F/A F= P * A

donde F = fuerza ( Kgf ) o ( lbf ) A = Área ( cm2 ) o ( pg2 ) P = Presión ( Kg/cm2) o ( lb/pg2)

Transmisión de la presión hidráulica.- La ley de la transmisión de la presión se expresa así: “considérese una superficie de área "A", y un liquido encerrado en un deposito, la presión "P” del liquido se trasmite en todas direcciones”, de modo que cualquier porción del área “A”, de la pared del recipiente, recibe la misma presión “P” ( Principio de Pascal). Es decir; las presiones son directamente proporcionales a las superficies que las reciben.

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Esto explica porque una botella de vidrio llena se rompería si un tapón es forzado al interior de la misma, Él liquido es prácticamente incompresible y trasmite la fuerza aplicada por el tapón a través del deposito (Fig. 1), el resultado es una fuerza altamente excesiva en toda el área del tapón. Así, es posible romper el fondo con un empujón moderado sobre el tapón.

Fig. 1. PRESIÓN (Fuerza por Unidad de Área) es transmitida a través de un fluido confinado. La (Fig. 2-A) muestra el principio de la prensa hidráulica si se observa la fuerza aplicada es la misma que se aplico en la (Fig. 1) y el pistón pequeño tiene las mismas medidas de área en pg2, el pistón mayor tiene un área de 10 pg2, el cual es empujado por una fuerza de 10 Lbs. en la parte inferior de tal manera que puede soportar un peso total de 100 Lb.

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Las fuerzas o pesos que balancean este aparato son proporcionalmente directo a las áreas, así, si el área del pistón de salida fuera de 200 pg 2  la fuerza de salida seria de 2000 lbs. asumiendo las mismas 10 lbs de empuje en cada pulgada cuadrada del área, este es el  principió en que la pprensa rensa hidráulica un brazo desepalanca (Fig. 2-B). Como Pascal tuvofunciona previamente establecido aquíynuevamente tiene lamecánico proporcionalidad de fuerza es a fuerza como distancia es a distancia.

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Problema 1 .- Que fuerza se obtendrá en el embolo E ( Mayor ) cuya superficie es de 100 cm2, si la superficie del embolo e ( menor ) es de 8 cm 2  y se aplica en este embolo una fuerza “f” de 20 Kg

Datos

Formula

Sustitución

F= ? F = f S = I00 cm2  S s f = 20 kgs. S = 8 cm2  Solución: F = 20 kg * 100 cm2 = 2,000 = 250 kg 8cm2  8

F = 100 cm2 

20 kgs 8 cm2 

F = 250 kg Problema 2.- ¿Que fuerza se obtendrá en el Embolo "E" ( Mayor ) cuya superficie es de 90 cm2, si la superficie del embolo “e”(menor) es de 24 cm2 y se aplica sobre el mismo una fuerza de 120 Kg? Datos Formula Sustitución F=? S =90cm2  f= 120 kg. s = 24 cm2 

F = f S s

F = 90 cm2 

Solución: F=

120 x 90 = 450 kg 24

F = 450 Kg

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120 kg 24 cm2 

 

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Como se puede observar los líquidos son casi por completo incompresibles, es decir, su volumen disminuye muy poco por la presión.  coeficiente te de compresión a la reducción de volumen que experimenta un Se denomina coeficien litro de liquido dado bajo la acción de un Kg / cm2 (1 atmósfera) como ejemplo se exponen

algunos coeficientes de compresión de varios líquidos. Para el agua, 0.000050 Para el mercurio, 0.000003 Para el alcohol, 0.000080

2.7 ) Empuje Se llama fuerza de empuje o simplemente empuje a la fuerza hacia arriba, que hace que un cuerpo flote. Principio de Arquímedes.- "Todo cuerpo que se sumerge en un liquido experimenta un empuje vertical de abajo hacia arriba, igual al peso del volumen del liquido desalojado" Cuando se sumerge un cuerpo en un liquido puede suceder que el empuje sea menor, igual o mayor que su peso: a) Si el empuje es menor que su peso, el cuerpo se hunde; ejemplo una piedra se arroja a un lago ( Fig. 3-a)  b) Si el empuje es igual al peso, el cuerpo cuer po flota en el seno del liquido; ejemplo, un huevo en agua salada ( Fig. 3-b) c) Si el empuje es mayor que el peso, el cuerpo flota en la superficie; ejemplo, un tapón de corcho ( Fig. 3-c)

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2.8 ) Unidades de medida El nombre Systeme International d'Unites ( Sistema Internacional de Unidades) en abreviatura SI, se adopto en la IIa Conferencia general de Pesos y Medidas en 1960. Este sistema incluye tres clases de unidades: (1)   unidades suplementarias fundamentales (2) (3)  unidades derivadas Todas ellas forman el sistema internacional de unidades

Unidades fundamentales Unidad de: Longitud Masa Tiempo Corriente eléctrica Temperatura termodinámica Intensidad luminosa

Nombre metro kilogramo segundo ampere kelvin candela

Símbolo m kg s A K cd

mol

mol

Nombre radian estereorradián

Símbolo rad sr

Cantidad de materia

Unidades suplementarias Unidad de: Angulo plano Angulo sólido Unidades derivadas Unidad de: Frecuencia Fuerza Presión y tensión mecánica Trabajo, energía, cantidad de calor Potencia Cantidad de electricidad Capacidad eléctrica, potencial eléctrico, tensión, diferencial de potencial, fuerza electromotriz. Capacidad eléctrica Resistencia eléctrica Conducción eléctrica Flujo de inducción magnética, flujo magnético Inducción magnética Inducción Flujo luminoso iluminación Iluminación

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Nombre Símbolo Equivalencia hertz 1 Hz = 1 ciclo/s Hz newton 1 N = 1 kg/m/s N pascal 1 Pa = 1 N/m2  Pa joule 1 J = 1 Nm J watt 1 W = 1 /J/s W coulomb 1 C= 1 A s C volt 1 V = 1 W/A V farad ohm siemens weber tesla henry lumen

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F S Wb T H lm lx

1 F = 1 a s/v 1  1 V/A  1 S =  -2  1 Wb =1 V s 1 T = 1 Wb/m2  1 H = 1 V s/A 1 lm = 1 cd sr 1 lx = lm/m2 

 

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2.9 FACTORES DE CONVERSIONES Longitud Multiplique

Por

Para Obtener

cm cm

0.3281 0.3937

pies pulgadas

 pies

30.48

cm

 pies

12

pulgadas

 pies

0.3048

metros

 pulgadas

2.54

cm

 pulgadas

0.0833

pies

Multiplique

Por

Para Obtener

cm2 

0.001076

pies2 

cm2 

0.1550

pulgadas2 

cm2 

0.0001

m2 

 pies2 

929

cm2 

 pies2 

144

pulgadas2 

 pies2 

0.0929

m2 

 pulgadas2 

6.452

cm2 

 pulgadas2 

0.006944

pies2 

 pulgadas2 

0.000645

m2 

Multiplique

Por

Para Obtener

kg

2.205

libras

kg

0.001102

toneladas(corta)

kg

35.27

onzas

Libras

453.6

gr

Libras

16

onzas

toneladas(corta)

2900

libras

toneladas (métrica)

3205

libras

toneladas (métrica)

1000000

gr

Superficie

Peso

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Volumen Multiplique Barriles Barriles Barriles 3

-5

Para Obtener Pies3  Galones M3   3

Cm3 Cm   Cm3  Cm3  Cm3  Pies3  Pies3  Pies3  Pies3  Pies3  Pulgadas3 Pulgadas3  Pulgadas3 

3.531 * 10   0.06102 10-6  0.0002642 10-3  28320 1728 0.02832 7.481 28.32 16.39 0.0005787 0.00001639

Pies   Pulgadas3  M3   Galones Litros Cm3  Pulgadas3  M3   Galones Litros Cm3  Pies3  M3  

Pulgadas Pulgadas3   M3  M3  M3  M3  M3  M3  Galones Galones Galones Galones Galones

0.004329 0.01639 106  35.31 61.023 264.02 103  6.2989 3785 0.1337 231 0.003785 3.785

Galones Litros Cm3  Pies3  Pulgadas3  Galones Litros Barriles Cm3  Pies3  Pulgadas3  M3   Litros

Galones Litros Litros Litros Litros Litros Litros Cuarto de Galón

0.0238 103  0.03531 6102 10-3  0.2642 1.057 0.9463

Barriles Cm3  Pies3  Pulgadas3  M3   Galones Cuarto de Galón Litros

3

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Por 5.615 42 .15876

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Presión Multiplique Atmósfera

Por 76

Para Obtener Cm de mercurio

Atmósfera Atmósfera

29.92 33.90

Pg de mercurio Pies de agua

Atmósfera 

14.7

Lb/pg2 

Atmósfera

10.332

Kg/cm2 

Kg/cm2

14.223

Lb/pg2 

Kg/cm2 

2048.3

Lb/pie2 

Lb/pg2 

0.07031

Kg/cm2 

Lb/pg2 

144

Lb/pie2 

Lb/pie2 

0.006944

Lb/pg2 

Densidad o gravedad específica a gradiente de presión Multiplique Por Lb/ galón 0.051948

Para Obtener Lb/pg2/pie

Lb/pie3

0.006944

Lb/pg2/pie

Gravedad específica

0.433

Lb/pg2/pie

Kg/L

0.433

Lb/pg2/pie

Multiplique Barriles/ día

Por 0.006624

Para Obtener M3 / hora

Gasto

3

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Barriles/ día Barriles/ día

5.615 6.58 *10-5 

Pies  /día Pies3 /segundo

Barriles/ día

1.840

Cm3/segundo

M3 / día

6.28

Barriles/ día

M3 / día

1.2

Cm3/segundo

M3 / hora

151

Barriles/ día

M3 / hora

278

Cm3/segundo

M3 / hora

9.95 *10-3 

Pies3 /segundo

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Peso especifico Multiplique Kg/L

Por 8.333

Para Obtener Lb/galon

Kg/L

12.845

Lb/pie3 

Lb/galon

1.7168

Kg/L

Lb/galon

7.4085

Lb/pie3 

Lb/pie3 

0.16019

Kg/L

Lb/pie3 

0.134

Lb/galon

Multiplique M3 / M3 

Por 5.615

Para Obtener Pies3 /barril

Pies3 /barril 

0.17838

M3 / M3 

Multiplique Pies/min

Por 0.5080

Para Obtener Cm/segundo

Cm/segundo

5.615

Pies/min

Relación GAS- ACEITE

Velocidad

Conversión de Temperatura: Temperatura en Centígrados = 5/9 ( Temp. °F - 32) Temperatura Fahrenheit = 9/5 ( Temp. en grados centígrados) + 32 Temperatura Absoluta en centígrado = Temp. en centígrado + 273 Temperatura Absoluta en Fahrenheit = Temp. en ° Fahrenheit + 460 Temperatura en ° Rankin = 460 + o Fahrenheit Temperatura en o Kelvin = 273 + o centígrados

Volumen de las Tuberías: Galones por 1000 pies = 40.8 * ( Diámetro interior en pulgadas) 2  Barriles por 1000 pies = .9714 * ( Diámetro interior en pulgadas) 2  Pies cúbicos por 1000 pies = 5.454 * ( Diámetro interior en pulgadas) 2  Galones por milla = 215.4240 * ( Diámetro interior en pulgadas) 2  Barriles por milla = 5.1291 * ( Diámetro interior en pulgadas) 2

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Volumen Aproximado de las Mangueras: Manguera de 2" = .02 pies cúbicos por pie de longitud Manguera de 2-1/2" = .03 pies cúbicos por pie de longitud Manguera de 3" = .04 pies cúbicos por pie de longitud Manguera de 4" = .08 pies cúbicos por pie de longitud Velocidad: Pies por minuto = 1029.42 ( Barriles por minuto) / ( Diámetro interior en pulgadas) 2  Pies por segundo = Galones por minuto ( 0.4085 ) / ( Diámetro interior en pulgadas ) 2 

Caballos de Fuerza: Caballaje Hidráulico = .000584 ( Galones por min. ) * ( Presión, lbs. x pg 2 ) Caballaje Hidráulico = ( Galones por minuto ) * ( presión, lbs. x pg 2) / 1713.6 Caballaje Hidráulico = .02448 ( Barriles por minuto) * ( Presión, lbs. x pg 2 ) Caballaje Hidráulico = ( Barriles por mm. ) * ( Presión, lbs. x pg. 2 ) / 40.8 Caballaje Hidráulico = ( Caballaje de freno ) * ( Eficiencia de la cadena de potencia a la  bomba) * ( Eficiencia de la bomba) Conversión de lbs/pg2 a kg/cm2  Lbs/pg2 

kg/cm2 

Lbs/pg2 

kg/cm2 

50 100 150 200 250 300 350 400

3.52 7.03 10.55 14.06 17.58 21.09 24.61 28.12

2500 3000 3500 4000 4500 5000 5500 6000

175.77 210,92 246.07 281.23 316,38 351.53 386.69 421.84

450 500 750 1000 1250 1500 1750 2000

31.64 35.15 52.73 70.31 87.88 105.46 123.04 140,61

6500 7000 7500 8000 8500 9000 9500 10000

456.99 492.15 527.30 562.45 597.61 632,76 667.91 703.07

Equivalencias 1 kg/cm2 = 14.2234 lbs/pg2  1 lb/pg2  = 0.0703067 kg/cm2  Página 17-

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Excepciones:  Ciertas unidades que no pertenecen al SI pero son reconocidas internacionalmente, continuaran en uso. Las mas importantes son: Tiempo: Ademas del segundo (s) se seguiran usando las siguientes unidades:  Nombre: minuto hora dia

Símbolo m h d

También continuara en uso otras unidades como semana, mes y año. Angulo plano: Además del radian ( rad ) se seguirán utilizando las siguientes unidades:  Nombre: grado minuto segundo

Símbolo o

‘ “

Temperatura: Además del Kelvin (K), que se refiere a la escala absoluta o termodinámica, las temperaturas ordinarias se medirán en grados Celsius ( °C ), anteriormente llamados centígrados. Los intervalos entre grados en las escalas Kelvin y Celsius son idénticos, pero mientras el 0 Kelvin es el cero absoluto, 0 grados Celsius es la temperatura de fusión del hielo. Múltiplos y submúltiplos decimales de unidades del SI - prefijos Factor 1012  l09  106 l032  10 10 10-1  10-2  10-3  10-6  10-9  10-12  10-15  10-18 

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Prefijo Tera giga mega kilo hecto deca deci centi mili micro nano pico femto atto

Símbolo T G M k h da d c m u n p f a

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Cuando se añade un prefijo a una unidad se considera unido a dicha unidad, formando un nuevo símbolo de la unidad, que puede elevarse a potencias positivas o negativas y puede combinarse con otros símbolos de unidades para formar unidades compuestas. Cuando una combinación prefijo - símbolo esta elevada a una potencia positiva ( o negativa), deben considerarse como única cantidad y no como entes separados Uso escrito de símbolos y prefijos Las unidades primarias se separan entre si ejemplo:

Nm kw h

( newton metro) ( kilo watt hora)

Los prefijos se colocan junto a las unidades ejemplo:

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MN kJ

(meganewton) (kilojule)

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3.- FLUJO DE FLUIDOS Un fluido es una sustancia ( liquido o gas ) que se deforma continuamente cuando se le sujeta a un esfuerzo cortante. La mecánica fluidos es la ciencia de la mecánica de los líquidos y los gases, y se ha dividido en tres de ramas: 1. Estática de los fluidos que estudia la mecánica de fluidos en reposo 2. Cinemática de los fluidos que trata la velocidad y trayectoria de estos sin considerar la fuerza o energía que la provoca. 3. Hidrodinámica que se encarga de la relación entre la velocidad y la aceleración y las fuerzas ejercidas por o sobre los fluidos en movimiento Las moléculas de un sólido tienen entre si m mayor ayor cohesión que las de un sólido, las fuerzas de atracción entre sus moléculas, son tan grandes que este tiende a mantener su forma, mientras que en un fluido las fuerzas de atracción molecular son mas pequeñas, por lo cual no tienen forma propia, sino que adoptan la del recipiente que los contiene. Se considera fluido a un gas o un liquido indistintamente. En un gas sus moléculas se encuentran muy separadas entre si, por lo tanto, es un fluido compresible y además, cuando la presión externa desaparece tiende a expandirse indefinidamente. Así pues, un gas esta en equilibrio solo cuando se encuentra confinado. Un liquido es relativamente incompresible si la presión externa desaparece la cohesión existente entre sus moléculas lo mantiene unido, de tal manera que el liquido no se expanda indefinidamente; por esa razón los líquidos pueden presentar una superficie libre, sin necesidad de que este actuando una  presión sobre ella. En resumen, las diferencias esenciales entre un liquido y un gas es: los líquidos son  prácticamente incompresibles ocupan un u n volumen definido y tiene superf superficie icie libre, mientras que una masa dada de gas se expande hasta ocupar todas las partes del recipiente que lo contiene. Para entender el comportamiento del flujo de fluidos se requiere un conocimiento previo de las propiedades físicas de los fluidos en cuestión.

3.1.-Viscosidad La viscosidad es la resistencia de un fluido a la deformación y se denota con la letra griega (ц) se le llama viscosidad absoluta o simplemente viscosidad y tomando en cuenta sus unidades, se le da el nombre de viscosidad dinámica (tiene un doble origen); por un lado, las moléculas se atraen entre si mediante las fuerzas de cohesión que dificultan un desplazamiento relativo entre ellas, y por el otro, la agitación térmica produce una transferencia de cantidad de movimiento entre capas que no se mueven con la misma velocidad. Página 20-

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Como resultado de este doble efecto, la viscosidad resulta depender de la presión y la temperatura: ц : ц(t.p)

Enque la industria petrolera unidad de medida masdecomúnmente utilizada es el centipoise (cp), resulta del análisisladimensional quedando la siguiente manera: ц  : (gr/cm seg ) = cp en el sistema cgs 1 cp = 0.01 poise En muchos problemas en los que interviene la viscosidad frecuentemente aparece dividida por la densidad; este cociente se define como viscosidad cinemática. v = ц / ρ  (III .1). En el sistema (cgs),  ν: (cm2/seg) La unidad cm2/seg, recibe el nombre de stoke, pero es mas común usar el centistoke. La medida rutinaria de la viscosidad en el campo cae en dos diferentes categorías: una cualitativa para detectar una variación apreciable en las propiedades de fluido, para ello utiliza el viscosímetro de embudo Marsh. La medida de la viscosidad cuantitativa se hace con el viscosímetro Fann obteniendo lecturas a 600 y 300 r.p.m que las podemos relacionar de la siguiente manera: ц = θ 600 - θ 300

(III.2).

El valor de la viscosidad esta dado en (cp). La Fig. 3.1 y 3.2 muestran esquemas de los viscosímetros arriba mencionados, respectivamente.

Fi . 3.1 Embudo Marsh

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Fi . 3.2 Viscosimetro Fann

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3.2) Densidad La densidad de una sustancia es una medida de su masa por unidad de volumen. ρ = m/v

(III. 3)

se denota por el símbolo ( ρ ) rho. La unidad de la densidad, mas comúnmente utilizada en la industria petrolera es el: ( gr/cm3 o lb/gal ).

Densidad relativa: La densidad relativa de un cuerpo (sólido o liquido ), es un numero adimensional que esta dado por la relación del peso del cuerpo al peso de un volumen igual de una sustancia que se toma como referencia; en este caso se hace con el agua pura a 4° C y a 1 atm de presión. Es equivalente a la relación entre la densidad o el peso especifico de la sustancia con su correspondiente al agua pura. Se puede definir como el valor de la densidad a cierta temperatura, con respecto al agua. ρr  =  = (peso del cuerpo/ peso del agua pura) = γ/ γw = ρ / ρw adimensional

En el campo, la densidad del fluido se determina por medio de una balanza convencional, la mayoría de las balanzas tienen una regla graduada de tal manera que se puede leer la densidad directamente, en diferentes unidades, lb/gal, gr/cm 3  o sea la densidad especifica del fluido así como el gradiente de presión correspondiente. La Fig. 3.3 muestra una balanza convencional.

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3.3) Volumen especifico El volumen especifico de una sustancia, es el volumen ocupado por unidad de peso de fluido. Vs = volumen / peso = V/ w

(III.5)

entonces, el volumen especifico de una sustancia es el inverso de su peso especifico y generalmente se aplica a los gases: Vs = 1 / γ 

(III.6)

La unidad utilizada del volumen especifico es el, Vs; gal / lb o cm3 / gr

3.4) Peso especifico: El peso especifico de una sustancia se define como la relación entre su peso por unidad de volumen y representa la fuerza que ejerce la aceleración de la gravedad por unidad de volumen de fluido, esto es: γ  = (Fuerza de gravedad / volumen) = (peso / volumen) = w / v

(III.7)

La densidad y el peso especifico, se relacionan de la siguiente manera: w = mg

(III. 8)

Dividiendo entre el volumen; w / v = mg / v

(III.9)

entonces se tiene: γ = ρ * g, y las unidades mas utilizadas son: 3

γ  = gr/cm  o lb/gal

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(III. 10)

 

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3.5) Regímenes de Flujo en Tubería Existen dos tipos de regímenes de flujo en tubería: el flujo laminar y el flujo turbulento y se define de la siguiente manera: aquel donde lascaso partículas del fluido mueven con una trayectoria Flujo recta ylaminar.en planosEsparalelos, en este la viscosidad delsefluido es dominante y detiene cualquier tendencia hacia las condiciones de turbulencia.

Flujo turbulento.-  es cuando hay un movimiento irregular del fluido, las partículas del fluido se mueven en todas direcciones y de forma casual. En el flujo de fluidos a través de un conducto completamente lleno, la gravedad no afecta al patrón de flujo. También es evidente que la capilaridad carece de importancia y por lo tanto, las fuerzas significativas son las de inercia y las de fricción del fluido, debidas a la viscosidad. Considerando la relación de las fuerzas de inercia a las viscosas, se obtiene el número de Reynolds.  NR   = = Dvρ / µ adimensional

(III. 11)

donde D es el diámetro del tubo, v es la velocidad del flujo, ρ es la densidad del fluido y µ es la viscosidad del fluido. Para poder determinar cuando un fluido esta en régimen turbulento o laminar, es necesario conocer el número de Reynols, cuando el número es menor de 2000 se dice que el fluido esta en régimen laminar y cuando el número es mayor de 2000 el fluido es régimen turbulento.

3.6) Características del movimiento de los fluidos. Cuando se habla flujo carente de fluidos, se esta del flujo de un fluido ideal, es decir un de fluido de generalmente viscosidad. Esta es hablando una situación idealizada, sin embargo, hay situaciones en los problemas de ingeniería donde es útil la suposición de un fluido ideal. Al referirse al flujo de un fluido real, los efectos de la viscosidad se introducen al  problema. Esto resulta del desarrollo del esfuerzo cortante entre las partículas de fluido cuando se mueven a diferentes velocidades. En el caso de un fluido ideal que fluye a través de un conducto recto, todas las partículas se mueven en línea paralela con igual velocidad. En el flujo de un fluido real, las partículas adyacentes a la pared del conducto tiene una velocidad igual a cero y esta se incrementa rápidamente conforme aumenta la distancia a la  pared (Fig. b). Produciéndose Produciéndo se un perfil de velocidades como el mostrado mostrad o en la Fig. 3.4

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3.7) Presión en un punto. La intensidad de la presión se define como la fuerza normal que actúa sobre una superficie, en otras palabras, es la fuerza por unidad de área. Si F representa la fuerza total en un área finita A y la presión esta uniformemente distribuida sobre el área total, se tiene: F=P/A

... (III. 12)

Debido a la posibilidad de que existan esfuerzos tangenciales entre las partículas adyacentes en un sólido, el esfuerzo en un punto dado puede ser diferente en diferentes direcciones; pero en un fluido en reposo no existe el esfuerzo tangencial y las únicas fuerzas, entre superficies adyacentes, son fuerzas de presión normales a las superficiales. Por consiguiente, la presión en un fluido en reposo es la misma en todas direcciones. Por otra parte, considerando un fluido incompresible de densidad constante y por tanto también el peso especifico constante, la presión frecuentemente se escribe de la siguiente manera: P = γ h = γ (Z0 – Z1)

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(III. 13)

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En la cual h se mide verticalmente hacia abajo ( h = Z 0  – Z1), a partir de la superficie libre del liquido y P es el correspondiente aumento de la presión sobre el valor que toma en dicha superficie. Fig. 3.5, es común expresar a la presión como una altura de columna de fluido y se le conoce como "carga de presión" (en el ambiente petrolero se le conoce como columna hidrostática ). De la ecuación anterior resulta: h = P / γ 

(III.14)

Si el peso especifico de un liquido se expresa como el producto de su densidad relativa (ρr ) y el peso especifico del agua, la ecuación resulta: P= ρr  γw h = ρr  γw gh= ργ h

(III.15)

Y cuando se considera una columna hidrostática el valor de g = 1 no es considerado por lo que: P = ρh/10; (kg/cm2) ρ = (gr/cmρ)

(III.16)

h=(m)

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3.8) Teorema de Bernoulli. Un fluido contiene dos formas de energía cinética en virtud del peso y velocidad del fluido y energía potencial en forma de presión Bernoulli demostró que para un gasto constante la energía se transforma de una forma a otra cuando existen variaciones en el recipiente entender mejor este concepto observen la Fig. 3.6 que nos muestra unque tubolosdecontiene. Ventury Para y en el cual podemos apreciar lo siguiente: a)  A mayor área menor velocidad ( esto esta dado por que las partículas del fluido que estaba en contacto con la superficie del recipiente que los contiene son muchas y en consecuencia la fuerza de fricción es mucha por lo que hace que el fluido es frenado y disminuye su velocidad).  b)  A menor área mayor velocidad ( es el caso opuesto al anterior, también podemos decir que las partículas se mueven a mayor velocidad mientras mas alejadas están de las paredes del recipiente que los contiene ) c)  A mayor volumen de fluido mayor presión ( para este caso recordemos los tanques de almacenamiento sujetos a presión como los bulks o las tolvas ). d)  A menor volumen del fluido menor presión ( para este caso recordemos las llantas de las bicicletas ).

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3.9) Caída de presión a través de un orificio. Un orificio es un paso restringido en una línea de flujo, usada para controlar el flujo o crear una diferencia de presión. Para que un fluido fluya a través de un orificio debe existir una presión diferencial o caída de Para presión, rigurosamente si no hay flujo la noFig. hay 3.7 diferencia presiónel aflujo través orificio. entender estos conceptos observen que nosde muestra de del un fluido a través de un orificio considerando varios casos.

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3.10) Relación entre presiones Cuando la presión se expresa como una diferencia entre su valor real y el vació completo, se llama presión absoluta, esto es si se mide con respecto al cero absoluto de  presión. Cuando se mide tomando como base la presión atmosférica local, se le llama  presión atmosférica manométrica.local, Lo anterior se debe a que prácticamente los semedidores de  presión se le llama presión manométrica. Lo todos anterior debe a que  prácticamente todos los medidores de presión marcan cero cuando están abiertos a la atmósfera, y al medir la presión en un fluido, lo que hacen es registrar la diferencia que tiene la presión en un punto, por encima de la atmósfera. Si la presión esta por debajo de la atmósfera se le designa como un vació manométrico es a partir de la atmósfera. Un vació perfecto corresponde al cero absoluto de presión. La presión manométrica es positiva cuando esta por encima de la atmósfera y negativa si es un vació,

Regresando a la Fig. 3.5 y suponiendo que Pa es la presión atmosférica, esto es, si el recipiente esta abierto al aire circundante, la presión atmosférica, es. Pman. = P – Pa 

(III.17)

En cuyo caso la ecuación se puede escribir de la siguiente manera: Pman. = ρh

(III.18)

Y de la Fig. 3.8 se puede ver que: Pabs  = Pman – Patm

(III, 19)

A la presión atmosférica también se le conoce como presión barométrica y varia con la altitud del lugar y también con el tiempo, debido a los cambios meteorológicos.

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3.11) Medidores de presión A continuación se describen algunos de los instrumentos mas usuales en la medición de la  presión, así como también las formulas que se emplean en cada caso. El BARÓMETRO nos sirve para medir la presión absoluta de la atmósfera y consiste esencialmente de un tubo cerrado en uno de extremos, Fig. el cual se sumerge  presión atmosférica; al sus desalojar el air aire e de3.9 tubo, el liquido subiráen enun suliquido interior.expuesto Si el airea la es desalojado completamente, la única presión en la superficie libre, dentro del tubo, es la  presión de vapor del liquido y esto ultimo alcanza su máxima altura dentro del tubo..

Fig. 3.9 Barómetro La presión 0 dentro del tubo debe ser la misma que fuera del, es decir que: Po - Pm, el liquido que se encuentra sobre 0 esta en equilibrio estático y considerando las fuerzas que actúan en el área transversal del tubo, podemos sumarlas e igualarlas a cero, esto es: (Patm) A- (Pvapor ) A - γ Ay = 0

(III.20)

Entonces Patm = γy + Pvapor  

(III. 21)

Si la presión de vapor dentro del tubo es despreciable, entonces se tiene: Patm = γy

(III. 22)

El liquido que generalmente se usa en los barómetros es el mercurio, debido a que su densidad es suficientemente grande para impedir el uso de un tubo razonablemente corto y también porque su presión de vapor es muy pequeña y despreciable a temperaturas ordinarias.

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El MANÓMETRO DE BOURDON consta de un tubo de sección transversal elíptica y curvado, Fig. 3.10 por lo que al haber un cambio de presión dentro del tubo, este varia su curvatura. Conectado a un juego de eslabones, al moverse el tubo de BOURDON mueve una aguja sobre una carátula graduada en donde se puede leer directamente la presión, un manómetro combinado medir presiones y vacíos.conocido como manómetro compuesto, tiene la particularidad de

Fig. 3.10 Manómetro de Bourdon

La presión que indica el manómetro es la que existe en el centro del tubo elíptico; si el tubo esta lleno completamente con liquido de la misma densidad que en A Fig. 3.10 y se gradúa para leerlo en lb/pg 2 como generalmente ocurre, entonces:

P = lect man + γy / 144 (lb/pg2)

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(III. 23)

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3.12) Ecuación general de fricción

La siguiente ecuación se aplica tanto para el flujo laminar como para el flujo turbulento y para cualquier forma de la sección transversal del conducto, esta ecuación es también conocida como la ecuación de DARCY - FANNING WEISBACH. El factor de fricción f es un número adimensional y esta en función del número de Reynols. Como L/D es la relación de dimensiones lineales, también es un numero adimensional. La ecuación de fricción expresa el hecho de la perdida de presión en una tubería. La ecuación es dimensionalmente homogénea y puede usarse con cualquier sistema de unidades, mientras sean consistentes. H1 = (fLv2 / D2g) DONDE: f: es el factor de fricción (adimensional) L: es la longitud de la tubería (pies) V: es la velocidad del fluido (pies/s.) D: es el diámetro de la tubería (pies 2) g: es la constante de la gravedad (32.17 pies/s 2) Una vez conocido el número de Reynolds y apoyándonos del diagrama de Moody que se muestra en la Fig. 3.11 puede determinar el factor de fricción f y así poder calcular la  perdida de presión por fricción. Para utilizar el diagr diagrama ama de Moody es necesario cono conocer cer el termino de ε/D que se llama rugosidad relativa.

RUGOSIDADES ABSOLUTAS PARA TUBERÍAS COMERCIALES MATERIAL ε (pies) ε (mm) ACERO 0.003 – 0.03 0.9 – 9 FIERRO FUNDIDO 0.00085 0.25 FIERRO FORJADO 0.00015 0.046

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FIG. 3.11 diagrama de Moody

3.13 Perdidas de presión por fricción Los experimentos indican que para flujo turbulento, las perdidas de presión: a) Varían directamente con la longitud de la tubería.  b) Varían con el cuadrado de la velocidad. veloc idad. c) Varían con el inverso del diámetro. d) Dependen de las propiedades de la densidad y viscosidad del fluido. e) Son independientes de la presión. El factor de fricción f debe seleccionarse de tal modo que la ecuación nos proporcione el valor correcto para las perdidas de presión por fricción por lo que f no puede ser una constante, sino que depende de la velocidad v, el diámetro D, la densidad ρ, la viscosidad µ, y de ciertas características de la rugosidad de la pared representada por ε.

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3.14 Perdidas de presión en tuberías flexibles. El principal propósito de la tubería flexible es llevar los fluidos de tratamiento al fondo del pozo, esto es posible con el bombeo del fluido a través del carrete. La fricción generada  por el paso del fluido en las paredes interiores del tubo genera una resistencia al movimiento fluido, por a estafricción resistencia se le conoce comocaracterísticas perdida de presión por fricción. La caída dedelpresión depende del gasto, del fluido como densidad, viscosidad y rugosidad de la tubería. Primeramente para calcular la caída de presión por fricción en una tubería flexible necesitamos calcular el numero de Reynolds para definir en que régimen de flujo se encuentra y lo hacemos con la siguiente ecuación:  NR  =  = (2125.7 Q ρ / D µ)

(III. 25)

donde: NR  =  = numero de Reynolds Q = Gasto (bls/min) 3 ρ = Densidad (lb/pie ) D = Diámetro interior del tubo (pg.) µ = Viscosidad (cp) Cuando el numero de Reynolds es menor de 4000 el flujo esta en régimen laminar y cuando es mayor de 4000 esta en régimen turbulento. Posteriormente tiene que calcular el factor del fricción f y lo hacemos de la siguiente manera: Para el flujo laminar: f = (0.316 / NR  0.25)

(III.26)

Para flujo turbulento: f = 8((8/NR ))))12 + (1 / (A+ B)15)0.83  donde:

(III.27)

A = (2.457 ln ( 1 / (7 / N R   ))0.9 + (0.000486 / d)))16 

(III.28)

B = (37530 / NR   ))16 

(III.29)

Y la caída de presión por fricción se calcula de la siguiente manera: 2

5

∆P1000 = 380.9 *ρ * f * (Q  / d ) psi

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(III.30)

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4.- UNIDADES DE BOMBEO 4.1- COMPONENTES BÁSICOS DE UNA UNIDAD DE BOMBEO Unidad de bombeo:

Es el equipo utilizado para efectuar el desplazamiento de fluidos a través de la t.f.

 Elementos de una Unidad Unidad de Bombeo Bombeo

Motor diesel, caja de velocidades, bomba triplex, cajas de desplazamiento y líneas de succión y descarga.

 Motor diesel: diesel:

Proporciona la potencia requerida para que la bomba realice su trabajo. Es importante su revisión y mantenimiento periódico de los componentes tales como  bandas, filtros, etc. y de los niveles de fluidos.

Caja de velocidades: velocidades:

Transmite el movimiento rotatorio del motor a través de los diversos elementos (cardan, caja de cadena, power end etc.) Hasta llegar a la bomba.

 Bomba triplex: triplex:

Es una bomba de desplazamiento positivo esto quiere decir que descarga a un sistema un volumen especifico de fluido sin variar su caudal. Este tipo de bombas no detiene su gasto. AUTODESTRUYE!. !. ¡CUIDADO SE AUTODESTRUYE

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  Cajas de desplazamiento:

Utilizadas para almacenar y contabilizar el fluido de tratamiento. Tienen una capacidad de 10 bls. C/u.  NUNCA COLOQUE FLUIDOS INFLAMABLES O CORROSIVOS

Túneles de succión y líneas de descarga:

Utilizados para transportar el fluido de tratamiento.

· Succión:

Es la parte de baja presión en la U.B. Se utilizan tubos de 4" o mangueras de hule rígidas de 3" y 4"  NUNCA UTILICE MANGUERA SUAVE PARA LA SUCCIÓN POR GRAVEDAD DE UNA BOMBA.

· Válvulas mariposa: Se utilizan para controlar la dirección de flujo de los fluidos a bombear. Tienen una presión máxima de trabajo en frío de 175 psi.  psi.  EVITE CERRAR BRUSCAMENTE ESTAS VÁLVULAS PARA EVITAR EL GOLPE DE ARIETE  ARIETE 

· Descarga: Es la parte de alta presión de la U.B. utiliza equipo de tratamiento fig. 1502, tubería juntas giratorias válvulas tapón válvulas Check. Nunca bombee contra una válvula cerrada. PRIMERO ABRA Y DESPUÉS CIERRE.

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4.2.- GASTO El gasto esta definido como una unidad de volumen desplazada en una unidad de tiempo, es decir: Q= V/T

El gasto se mide principalmente en: Bpm = barriles por minuto Gpm = galones por minuto

Calculo del Volumen de un pistón

Formula:

Calculo del Área de la Base

V= AxL

A=3.52*0.250*3.16

Donde:

A= 3.52*0.7854

A= área de la base A= 9.62 pg3 

L= longitud de la carrera Calculo del Volumen de un pistón V= A x L V= 9.62 * 6

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V= 57.72 pg3 Para obtener Bls.

Pg3 = 0.000103 Bls

V= 57.72*0.000103 V= 0.005945 Bls por pistón Por tres pistones V= 0.005945*3

V= 0.0179 Bls

Para calcular las emboladas necesarias para un bpm Emb/Bls= 1/0.0179 Emb/Bls= 56 1 Bls/min = 56 Emb/min al 100 % de eficiencia Emboladas / minuto al Emboladas

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/ Barriles / minuto

100 %

Minuto al 90 %

14 28

15.5 31

0.25 0.5

42

46.5

0.75

56

62

1

70

77.5

1.25

84

93

1.5

98

108.5

1.75

112

124

2

126

139.5

2.25

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EFICIENCIA AL 100 % DIAMETRO DEL PISTON X 6"

EFICIENCIA AL 90 % DIAMETRO DEL PISTON X 6"

BPM

2

2.5

3

3.5

BPM

2

2.5

3

3.5

0.25 0.5

43 86

27 55

19 38

14 28

0.25 0.5

47 94

30 60

21 42

15 31

0.75

129

82

57

42

0.75

142

91

63

46

1

172

110

76

56

1

189

121

84

62

1.25

215

137

95

70

1.25

236

151

105

77

1.5

258

165

114

84

1.5

283

181

126

93

1.75

300

192

134

98

1.75

330

212

147

108

2.25

386

247

172

126

2.25

425

272

189

139

2.5

429

275

191

140

2.5

472

302

210

154

2.75

472

302

210

154

2.75

519

332

231

170

3

515

330

229

168

3

567

363

252

185

4.3.- Equipo de alta presión ES EL EQUIPO QUE VA CONECTADO DESDE UNA BOMBA TRIPLEX PARA PODER  BOMBEAR HACIA EL POZO 0 CUALQUIER OTRO SISTEMA DE ALTA PRESIÓN Tubería de alta presión.

•

   La línea de tratamiento es el medio a través del cual se bombea un fluido a alta

 presión.

  Presión máxima de trabajo 10000 psi

•

   Acero 4340 (aleación de níquel, cromo y molibdeno)

•

  Tubos de acero de alta resistencia sin costura.

•

   Diámetro exterior 2.3 75 pg

•

  Espesor de pared 0.280 pg

•

   Diámetro interior 1.815 pg

•

  Peso 6.3 #/pie

•

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   Los extremos de las juntas de los tubos están sellados con un anillo sellado

•

Sellado sin presión (quiere decir que están sellados en el interior, la rosca no soporta

 

•

ninguna presión) •

   Las uniones Weco 1502 tienen un roscado ro scado de 10 vueltas de 2 pg  Para su mantenimient mantenimiento. o.

   Desmontar la tuerca, sujete el tubo en un tornillo de banco y con ayuda de un

•

desarmador quite el seguro retenedor de la tuerca.    Limpie y lubrique perfectamente la rosca de la tuerca.

•

  limpie y lubrique la rosca y el nido del sello

•

   Remueva el sello ·

•

   Asegúrese que la ceja del nido este completamente limpia

•

   Instale el sello como lo indica la figura. (Nuevo).

•

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   Junta giratoria giratoria (chick (chick - san)

  Proporciona flexibilidad a la línea de tratamiento.

•

  Tamaños desde 1 a 4 pg

•

  Presión máxima de trabajo 10000 psi · Cuenta con dos o tres swivels · Tienen uniones

•

integrales 1502   Cuenta con tres canales de balines

•

 Para el desmontaje. desmontaje.

  Sujete la unión giratoria en un tornillo (por el lado de la hembra).

•

  Quite los seguros y tapones de los agujeros de bolas.

•

   Asegúrese que la hembra quede colocada apropiadamente de tal manera que los

•

agujeros de las bolas queden hacia abajo.

  Gire el macho ayudado con un stilson 24 e introduzca un desarmador plano en el

•

agujero de las bolas para poder removerlas de la cuenca.   Si es necesario utilice diesel como solvente.

•

  Separe el macho después de sacar las bolas.

•

   Remueva cuidadosamente la empaquetadura empaquetadu ra vieja

•

  Tenga cuidado de no golpear la superficie selladora macho

•

  todas las piezas metálicas

•

   Remueva el o-ring de la hembra

•

gra sa del    Remueva el retenedor de grasa

•

   Limpie perfectamente utilizando diesel.

•

   Revise las piezas metálicas para checar si están e stán desgastadas, corroídas corro ídas o dañadas.

•

   Revise que la cuenca de las bolas bola s no esta dañada.

•

   Las superficies selladoras deben alisarse a lisarse completamente, utilice un abrasivo fino.

•

   Limpie nuevamente las piezas después de pulidas Para el montaje.

•

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   Aplique una capa fina de lubricante en las cuencas de los balines superficies

•

selladoras, empaquetadura y sello de goma.    Instale la nueva empaquetadura y el o ring r ing a la hembra como se requiere.

•

•

   Asegúrese que el empaque mire hacia afuera a fuera en dirección de las bolas.   Coloque el retenedor de grasa en el macho y en el extremo final de la superficie

•

torneada.    Asegure la hembra en la prensa del to tornillo rnillo con los agujero agujeross del tapón de bolas ha hacia cia

•

la parte superior.    Inserte el macho en la hembra.

•

   Mire a través de los agujeros de las bolas para alinear los rodamientos.

•

   Introduzca las bolas en cada uno de los canales y gire el macho. (asegúrese que el

•

numero de bolas sea exactamente igual al numero de bolas que le quito) •

   Inserte los tapones de las bolas    Inserte los candados.

•

   Lubrique con grasa los cojinetes, para ello quite el tapón de engrasar y coloque una

•

grasera común, utilice un inyector manual y grasa para baleros.  

•

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Quite la grasera e instale nuevamente el tapón de lubricación.  

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Válvulas macho.

Son válvulas que nos sirven para controlar el flujo de fluidos de los múltiples de

 

•

descarga a alta presión.    Las válvulas de 2" tienen el mismo diámetro que la tubería de tratamiento

•

   Las válvulas de 1" para descarga. d escarga.

•

 

Se utilizan en los extremos uniones 1502

 

Presión máxima de trabajo 10000 psi

•

•

 Para su desmontaje. desmontaje. 

Sujete la válvula firmemente en un tornillo de banco.

 

•

   Asegure la válvula en posición abierta abier ta

•

   Remueva los tornillos de la parte superior e inferior.

•

   Remueva la tapa de maniobra y el seguro segu ro del indicador de flujo.

•

apoyándos e de una barra metálica.    Remueva la tuerca de ajuste apoyándose

•

Golpear la parte superior del tapón del tal manera que el tapón, los insertos, retenes y

 

•

o'rings queden fuera de la válvula  

Con diesel limpiar perfectamente el interior de la

 

Válvula, el tapón, los insertos.

 

Checar perfectamente que el interior de la válvula, el tapón y los insertos no estén

•

•

•

corroídos. Checar que el kit de empaques este completo y nuevo. 2 retenes, 2 o'rings para los

 

•

insertos y 1 o 'ring para la tuerca de ajuste.  Para su montaje. montaje.

   Aplique una un a película muy fina de grasa baltex a la supe superficie rficie de los insertos y coloque

•

los o'rings

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   Aplique una película muy fina a todo el tapón.

•

   Aplique suficiente grasa baltex en el interior de la válvula.

•

   Aplique abundante grasa baltex en los extremos del tapón y coloque los retenes.

•

•

  Acomode los insertos en el tapón en posición abierta.     coloque el conjunto tapón-insertos dentro de la válvula, utilice las guías de los insertos

•

 y ranuras del interior de la válvula    Instale el o 'ring a la tuerca de ajuste y enrosque e nrosque sin aplicar mucho torque.

•

   Asegúrese que coincidan la pos posición ición abierta del tapón con la ranura que tiene el tapón

•

en la parte superior.    Instale el seguro indicador de flujo y la tapa de maniobra, asegúrese que esta en

•

 posición abierta.    Instale los tornillos de la parte superior e inferior.

•

•

  Probar el tapón con 10000 psi si es necesario ajustar la tapa de ajuste.

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Válvula de contrapresión check

 

Es una válvula de seguridad que nos sirve para

 

Evitar que los fluidos del pozo se regresen.

 

Cada línea que va al pozo o al carrete debe tener

 

Una válvula check instalada.

•

•

•

•

   La válvula debe ser instalada lo mas cerca ce rca

•

 

Posible del pozo o el carrete.

 

Se debe instalar una válvula de purga entre la

 

Válvula check y el carrete o el pozo.

•

•

•

•

Su mantenimiento es mínimo, limpiar perfectamente los nichos de los empaques weco.  Asegurarse del funcionamiento de la charnela cha rnela o

 

 

En caso de abrir una válvula check cambiar el

 

O-'ring de la tapa, revisar el estado del vástago donde gira la charnela, revisar la

•

•

charnela y si es necesario cambiarlos.    No cruzar líneas con presión. pres ión.

•

   No golpear la tubería flexible con presión.

•

presión .    No desmantelar equipo de tratamiento con presión.

•

   Antes de desmantelar el equipo de tubería flexible y la unidad de bombeo asegurarse

•

que los machos estén abiertos y la válvula de sondeo del pozo cerrada.

  Cuando descargues una línea presurizada debe ser lento.

•

   Mantén al 100% tus sensores e indicadores indicado res de presión

•

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   Mangueras de succión. succión.

  Estas mangueras forman parte únicamente de la línea de gravedad del lado de la

•

succión de la bomba.

   Nunca instalarla del lado de la descarga. descarga .

•

  Utilizar doble abrazadera fuertemente apretadas

•

  Utilizar conexiones de golpe de 4"

•

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Válvulas de mariposa

•

  Son válvulas de Compuerta y se utilizan en todas   las succiones de la bomba

•

  Se requiere poco mantenimiento

•

 Para el desmontaje: desmontaje:

  Cierre la válvula y sáquela de la línea

•

  Coloque la válvula en posición abierta

•

   Remueva el tornillo y la arandela para quitar la manivela

•

•

   Remueva los pasadores superior su perior e inferior, utilizando un botador y un martillo.    Remueva los vástagos superior e inferior, sujete el vástago con una prensa y con un

•

movimiento de torsión entre el vástago y el cuerpo saldrá fácilmente.    Remueva el disco del asiento de la válvula.

•

bo rde del asiento.    Remueva el asiento de la válvula, golpe uniformemente el borde

•

 Para su mantenimien mantenimiento: to:

   Revise el disco, asiento y vástagos si están dañados

•

  Cámbielos por nuevos.

•

   Instalar asientos y o 'ring nuevos nuev os

•

  Se recomienda lubricar y afondo con poca grasa todas las partes de hule.

•

 Para su montaje: montaje:

 

Coloque los o'rings lubricados en los agujeros

 

Superior e inferior.

•

•

   Meta el asiento de la válvula, para ello presione el a asiento siento hacia el interior del cuerpo,

•

asegurándose que los agujeros del asiento coincidan con los del cuerpo. Página 52-

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Coloque el agujero deforma hexagonal del disco en la parte superior de la válvula,

 

•

instale el disco en posición abierta y haga coincidir cuidadosamente los agujeros del disco y el asiento. •

   Instale en el vástago superior los o'rings   correspondientes

•

   Instale el vástago, pa para ra ello lubricar suficientemente, introduzc introduzcaa el vástago golpeando go lpeando

•

hasta que coincidan la ranura del vástago con el agujero del pasador, asegúrese que la ranura de la parte superior del vástago este paralela al disco.    Instale ambos pasadores.

•

   Instale la manivela de tal modo que quede alineada con el e l disco.

•

 

•

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Coloque tornillo y arandela

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4e.4.- BOMBAS TRIPLES

Como vimos anteriormente es una bomba de desplazamiento positivo esto quiere decir que descarga a un sistema un volumen especifico de fluido sin variar su caudal. Este tipo de  bombas no detiene su gasto. ¡CUIDADO ¡ CUIDADO SE AUTODESTRUYE!. AUTODESTRUYE!.

MANTENIMIENTO PREVENTIVO La vida de nuestra bomba se basa en un buen programa de mantenimiento preventivo. Por lo cual se le recomienda, al operador de la unidad de bombeo, establecer dicho programa.  para esto, nosotros podemos establecerlo es tablecerlo utilizando como guía, los siguientes pasos:

CHECAR DURANTE CADA OPERACIÓN: 1.- Checar todos los niveles de aceite en él deposito. 2.- La presión de aceite ( medida en la bomba triplex ), de 40 psi como mínimo utilizando un aceite no sintético y 25 psi, como mínimo con aceite sintético. Es necesario apagar la  bomba, cuando la presión de aceite ac eite se encuentre por abajo del mínimo. 3.- La temperatura del aceite no debe exceder a 180 °F (aproximadamente 80 °C) para un  buen funcionamiento, 4.. Checar la línea de succión, para un buen funcionamiento. 5.- Tener siempre, bien revisados, todos los empaques del sistema. 6.- Todas las tuercas de los cilindros. Cubiertas o tapas de los mismo conjuntamente con las  bridas de descarga, deberán estar ajustadas con el torque adecuado. ( este torque se determina con la tabla adjunta), 7.- estar atento para detectar cualquier ruido extraño. Cualquier ruido áspero o diferente al acostumbrado, comúnmente esto, nos indica problemas con el fluido y/o problemas con válvulas y asientos. Para evitar esto, estas piezas deben ser reemplazadas cuando se observan principios de desgaste o fatiga.

Cada 50 horas o cada 3 meses: 1.- Cambiar los filtros del sistema de lubricación 2.- Limpiar la pichancha o cedazo del sistema de succión.

Cada 200 hr. o cada 6 meses: 1.- Cambiar el aceite de lubricación, los filtros de aceite y limpiar, él deposito del mismo. 2.- limpiar los cedazos del sistema de succión, y limpiar o reemplazar las tapas de los respiradores. 3.- Checar y comprobar que todas las tuercas, de los cilindros montados Página 55-

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4.- Verificar y detectar todos los tornillos o partes que se encuentren agrietadas o rotas, por si es necesario, reemplazarlas. 5.- Checar que todos los tornillos del cuerpo hidráulico, para observar y corregir cualquier desgaste. 6.- Checar que se encuentren todas las partes y herramientas, para efectuar un correcto  programa de man mantenimiento, tenimiento, tales como: aceite de lubricación, filtros de d e aceite. Elementos de filtrado. Succión. o'rings. Sellos empaques, válvulas, asientos y herramientas de mantenimiento adecuadas. 7.- Observar todos los instrumentos de medición. Tales como manómetros. Termómetros, etc. y reemplazarlos si se encuentran defectuosos. 8.- Verificar que todas las alarmas se encuentren adecuadamente y asegurarse que aun operen. 9.- Comprobar que todas las tuercas de los cilindros montados conjuntamente con las  bridas, tengan el espesor apropiado apr opiado y torque,

REQUERIMIENTOS MÍNIMOS DE SUCCIÓN Diámetro Embolo Máxima R.P.M Máxima G.P.M Manguera 15’ por 4” I.D Manguera 30’ por 4” I.D

3” 450 248 Presión de succión psi 33

3 ½’ 350 337 Presión de succión psi 45

4 ½” 450 558 Presión de succión psi 74

66

90

148**

Los datos mostrados en esta tabla, están basados y calculados con agua natural pero nos  pueden servir como una guía general, para fluidos de mayor viscosidad en los cuales, los requerimientos de succión, pueden ser mayores. 1.- La presión de succión debe de ser mayor, que la presión de vapor del fluido que estamos  bombeando. 2.- La línea de succión, debe ser de una longitud, lo mas corta posible, sin tener 'torceduras y accesorios, y como mínimo indispensable, una manguera de succión por bomba. 3.- Los siguientes gastos, se recomiendan para un buen comportamiento a la succión: En el manifold de succión .............mínimo de 2 ft/seg y máximo de 15 ft/seg. Para requerimientos por arriba de 100 psi, se recomiendan. 2 mangueras en paralelo para mantener los requerimientos mínimos de presión, dentro del rango de capacidades de este sistema de succión. Página 56-

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PROCEDIMIENTO INICIAL DE ENCENDIDO El siguiente procedimiento inicial de encendido, nos servirá como una guía general: la instalación de una bomba triplex, debe realizarse de tal manera, que nos asegure, que la entrada a todo sistema o componente operacional, debe encontrarse limpia y libre de todo contaminante, específicamente de partículas metálicas, dejadas en el sistema, así como cualquier falla, detectada con anterioridad, y no corregida oportunamente o por alguna falla del fabricante. Cuando nuestra unidad es nueva. 1.- Asegúrese de que el cuerpo hidráulico, y los empaques de los depósitos de aceites se encuentren apropiadamente llenos, con su aceite respectivo. 2.- Checar todas las conexiones, las tapas de los cilindros y que las tuercas se encuentren ajustadas apropiadamente. 3.- Colocar la transmisión en posición neutral, o en la posición brake ( freno) encender el motor de la bomba y dejarla trabajando hasta que alcance su temperatura de operación. ( 180 °F o 80 °C). 4.- Acelere la maquina, al máximo permisible en r.p.m, cheque la lectura de la succión, de la bomba de lubricación ( menos de 10' de hg en la succión. La lectura de presión de; la  bomba de lubricación, lubric ación, en el, cuerpo hidráulico. Deberá Deb erá ser aproximadamente ap roximadamente 90 psi. checar completamente, el sistema de lubricación, por cualquier fuga. 5.- Apague la maquina; espere 5 minutos y vuelva a checar, él deposito de aceite del cuerpo hidráulico y que se encuentre, en su nivel correcto. 6.- Abrir completamente, los empaques de las válvulas de lubricación. rotar la bomba sin carga y ajustar las válvulas de lubricación. 7.- Con la bomba operando sin carga ( con una presión entre 40 psi y 150 psi como mínima en la bomba) y la bomba rotando sin carga, abra las válvulas de drene. Y purgué todo el aire atrapado en la bomba. 8.- Trabaje la maquina aproximadamente 30 minutos a 100 emboladas por minuto y un 40% de presión media. Registre la presión del aceite, temperatura y lubricación de la  bomba de vació. Checando, cualquier fuga. f uga. 9.- Condiciones normales de operación: Temperatura del aceite- 180 °F un ambiente de 120 °F ( 80 °C en un ambiente de 48 °C)  presión del aceite - 40 psi temperatura de operación. Presión Pr esión en la succión de la bomba de lubricación - 10" hg máximo. 10.- Después de las primeras 10 hr de operación, limpie o cambie, los elementos del filtro, y limpie las pichanchas o cedazos de la succión. 11.- Cambie el aceite y los filtros de acuerdo a los intervalos normales de mantenimiento. La frecuencia de los cambios de aceite, depende, sobre todo, de la severidad del servicio.

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5.- CIRCUITOS HIDRÁULICOS: 5.1 ) Transmisión de potencia hidráulica a fuerza mecánica:

El trabajo es la fuerza requerida a través de una distancia, por lo que. Trabajo = fuerza * distancia

(1)

La formula anterior no toma en consideración que tan rápido es ejecutado el trabajo. A esta cantidad de trabajo ejecutado por unidad de tiempo se le denomina Potencia.  Para visualizar mejor el concepto de potencia piense en la subida de un escalón de escalera, el trabajo hecho es igual al peso del cuerpo multiplicado por la altura del escalón de la escalera. Pero es más difícil subir corriendo que caminando. Cuando se corre sé esta haciendo el mismo trabajo solo que mas rápido por lo que. Potencia = fuerza * distancia / tiempo = trabajo / tiempo

(2)

La unidad comúnmente utilizada de potencia es el" horsepower", (hp, caballo de  potencia), el cual es equivalente a 33,000 Lbs. Lbs . Levantadas un pie en un minuto. 1 hp = 33,000 ( Lbs – pie / min ) = 550 ( Lbs – pi / seg. ) ( potencia mecánica)

Circuito hidráulico simple: El diseño de un circuito Hidráulico depende del trabajo que será realizado. Tales como: Levantar una carga, rotar alguna herramienta, etc. El trabajo a realizar determinara el tipo de actuador (pistón) que se usara. Por ejemplo, consideremos levantar una carga, con un cilindro hidráulico colocado debajo de la misma. La longitud de la carrera del cilindro será finalmente igual a la distancia que la carga requiera ser levantada (Fig. 1). Su área será determinada por la fuerza necesaria para levantar la carga. Consideremos una carga de 8,000 Lbs. de peso que será levantada a una distancia de 30 pgs. Y la presión de operación máxima esta limitada a 1,000 psi. Una mejor selección será un cilindro de 10 pg 2. que permite levantar la carga con 800 psi y  proporciona la capacidad de carga carg a de hasta 10,000 Lbs.

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El viaje de subida y bajada del pistón podrá ser controlado por una válvula direccional como se muestra en la ( Fig. 2 ). Si la carga es parada en un punto intermedio de su viaje, la válvula direccional tendrá una posición neutral en el cual el flujo de aceite de la parte inferior del pistón esta cerrado para soportar el peso sobre el cilindro. SALIDA DE ACEITE AL DEPOSITO A TRAVÉS DE UNA VÁLVULA DIRECCIONAL

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El pistón de 10 pg. desplaza 10 pg3. por cada pulgada de desplazamiento. Si desplazamos el vástago del pistón 30 pgs. requeriremos 300 pg3  de fluido. Si se esta moviendo con una velocidad de 10 pg/seg., entonces requeriremos 100 pg3 de fluido por segundo o 6000 pg 3   por minuto (6000 / 231) = 26 gpm.; 1 gal = 231 pg 3 La potencia (hp) necesaria para operar la bomba esta en función de la capacidad de descarga y la presión máxima de operación. La siguiente formula determina la medida del motor requerido. hp = Q * P * 0.0007 hp = gpm * psi * 0.0007 hp = 26 * 1000 * 0.0007 = 18.2 hp

(5)

Para prevenir la sobrecarga del motor y proteger la bomba y otros componentes de la  presión excesiva debido también a la sobrecarga o atascamiento, Es necesario instalar una válvula de relevo para limitar la presión máxima del sistema, la cual será instalada en la línea entre la salida de la bomba y el puerto de entrada a la válvula direccional( Fig. 2) La medida del deposito debe tener aproximadamente tres veces la capacidad de la bomba en gal/min.

5.2) Indicadores de Presión Hidr Hidráulica: áulica: Las mediciones de presión y temperatura son necesarias para evaluar el comportamiento de los componentes hidráulicos. Estos factores auxilian en la instalación o reparación de un sistema hidráulico. Los registradores de presión son instalados a la salida de las válvulas de control de  presión, estos determinan las fuerzas que esta siendo ap aplicada licada sobre un cilindro o un motor hidráulico. El Registrador de presión de tubo "Bourdon' (Fig. 3) es un tubo en forma de un arco, cuando una presión es aplicada en el puerto de entrada, entonces el tubo tiende a enderezarse actuando la flecha indicadora moviéndose esta a un punto donde esta indica la  presión sobre un disco graduado. gr aduado.

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Es conveniente en el arreglo de un circuito hidráulico incorporar uno o mas manómetros en el sistema, aunque estos van instalados en las válvulas de relevo y en algunos otros componentes hidráulicos, también es recomendable por seguridad del manómetro instalar válvulas de paso, estas válvulas de paso, aíslan el sistema hidráulico del manómetro. Otto dispositivo de seguridad para los manómetros son los acumuladores de presión; estos protegen a los manómetros de presiones súbitas, son simplemente reducciones de la conexión NPT de 1/4" al tubing de 1/8".

5.3 ) Pistones Hidráulicos: Son dispositivos hidráulicos, que transforman la energía hidráulica en mecánica y de forma lineal. El área de un pistón hidráulico se puede calcular con la siguiente formula: A = 0.7854 d2 (6) donde: A= Área en (pg2 ) d = Dímetro del pistón en (pg) La velocidad con la que viaja un pistón o rota un motor hidráulico depende de su medida y el gasto de aceite. El gasto se relaciona con la velocidad considerando el volumen del cilindro.

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FIG. 4 RELACIÓN ENTRE LA VELOCIDAD DEL PISTÓN Y EL GASTO DE LA BOMBA

En la (Fig. 4) obsérvese que ambos cilindros tienen el mismo volumen aunque el pistón mostrado en (b) viaja el doble mas rápido que el mostrado en (a) porque el gasto del flujo de la bomba ha sido duplicado.

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La relación anterior puede ser expresada analíticamente de la siguiente manera: Velocidad = Q ; L3T-1 = LT-1 A L2  donde: Q: Es el gasto de la bomba (pq3/mm) A: Es el área del pistón (pq2) V: Velocidad del vástago (pg/min_)

(7)

De esto se puede concluir: (1)  Que la fuerza sobre un pistón (Actuador) es directamente proporcional a la presión e independiente del gasto. (2) Que su velocidad o rango de viajes del pistón dependerá del gasto sin considerar la  presión.

5.4 ) Bombas Hidráulicas: Son dispositivos hidráulicos rotativos (Fig. 5 ) de desplazamiento positivo que desarrollan un flujo presurizado, impulsados por un motor de combustión interna y convierten la energía mecánica en hidráulica.

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Todas las bombas trabajan sobre el mismo principio, generando un incremento de volumen en el orificio de entrada y un decremento de volumen en la descarga; como lo muestra la Fig. 5, los diferentes tipos de bombas varían en métodos y sofisticación. La capacidad de flujo de una bomba se determina como el desplazamiento por revolución y es comúnmente expresado en "gpm" también puede decir que el desplazamiento es el volumen de liquido transferido en una revolución. Una bomba puede bombear mas si esta en condiciones libres sin carga y menor si esta operando bajo condiciones de carga o presión. La descarga de las bombas es también  proporcional a la velocidad del eje de transmisión. tran smisión. La mayoría de los fabricantes proporcionan una tabla o gráfica (Fig. 6) que muestra las descargas de las bombas, requerimientos de potencia, velocidades de revolución y presión  bajo condiciones específicas de prueba. pru eba. Para calcular la potencia de una bomba utilizamos las siguientes ecuaciones. HHP= Q*P / 40.8

(8) P = lb/pg2

Q = BI/min.

0 psi

DESCARGA (gpm) A 1800 r.p.m 500 psi 1000 psi

POTENCIA DE ENTRADA (hp) A 1800 R.P.M 0 psi 500 psi 1000 psi

1.8

1.5

1.1

0.20

0.9

1.5

2.7

2.4

2.0

0.25

1.2 

2.2

3.7

3.4

3.0

0.25

1.4

2.6

5.3

5.0

4.7

0.30

1.9

3.6

8.2

7.9

7.5

0.35

2.8

5.2

11.5

11.0

10.6

0.40

3.7

7.0

Fig. 6 TABLA DE COMPORTAMIENTO

Eficiencia Volumétrica: Teóricamente, una bomba descarga una cantidad de fluido igual a su desplazamiento durante cada ciclo o revolución, en realidad el gasto es reducida debido a fugas internas o resbalamiento. Así al incrementar la presión las fugas en la salida posterior o en la entrada también incrementan, causando un decremento en la eficiencia volumétrica. La eficiencia volumétrica es igual al volumen inicial dividido por el volumen teórico. Expresado en  porcentaje. Eficiencia = volumen inicial / volumen teórico Página 67-

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(9)

 

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Por ejemplo, si una bomba supuestamente descarga 10 gpm pero actualmente descarga solamente 9 gpm a 1000 psi, la eficiencia volumétrica de la bomba a esa velocidad y  presión es de 90%. Eficiencia =

9 = 0.96 90% 10

El rango de presión de una bomba esta determinado por el fabricante y esta basado en una razonable vida de servicio, y que se cumple bajo ciertas especificaciones de operación. Es importante notar que no hay un factor de seguridad standard en la industria incluyendo sus rangos operativos, pues operando a altas presiones puede resultar una vida reducida de la bomba o daños más serios.

Tipos de Bombas Existen varios tipos de bombas, uno de ellos es la bomba de desplazamiento negativo. Este diseño es usado principalmente para transferir fluidos en un sistema donde la única resistencia encontrada es creada por el peso del fluido mismo y la fricción. La mayoría de las bombas de desplazamiento negativo operan por fuerza centrífuga. Los fluidos entran al centro de la armadura de la bomba los cuales son desviados hacia la salida por medio de impulsores dirigidos. No hay un sentido positivo entre los puertos de entrada y salida y la capacidad de presión esta en función de la velocidad.

Bomba de desplazamiento positivo. Es la mas comúnmente usada en los sistemas hidráulicos industriales. Una bomba de desplazamiento positivo descarga al sistema, una cantidad específica de fluido por viaje del pistón, revolución o ciclo del motor. Las mas comúnmente utilizadas son las bombas triplex. Las tres bombas más conocidas de desplazamiento positivo son: bombas de engranes (Fig. 7), bombas de aspas y bombas de pistón.

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FIG. 6 OPERACIÓN DE BOMBAS DE ENGRANE EXTERNO

Bombas de aspas.- La operación principal de una bomba de aspas se ilustra en la (Fig. 7) un rotor ranurado es acoplado a la flecha que da vueltas dentro de una cámara circular, generando áreas que van de la superficie circular al rotor. Generalmente, una velocidad mínima inicial de 600 r.p.m, genera una fuerza centrífuga la cual ayuda a la presión de salida de la bomba. La cámara para bombear es formada entre las aspas y el área encerrada entre el rotor, la superficie anular de la cámara y los dos lados pianos de las aspas. Debido a lo descentrado de la cámara anular y de la flecha excéntrica, la cámara incrementa medida, unhacia vacióelparcial recoge elvafluido llega por el puerto de entrada asumedida quecreando se dirige centro,que la cámara siendoque progresivamente más  pequeña. Forzando el fluido a través de la salida de la bomba. El desplazamiento de la  bomba depende de la amplitud de la cámara anular, del rotor y de la distancia entre las aspas lo cual permite extender la superficie de carga del centro del rotor hacia la superficie anular de la cámara. Las bombas de aspas cubren un rango de volumen medianamente alto con presiones de operación arriba de 3000 psi. , Estas son eficientes y fácil en su mantenimiento. Con esta alta eficiencia las bombas tienen un bajo nivel de ruido y una larga vida.

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FIG. 7 Bomba hidráulica de aspas

Las bombas dobles. ( Fig. 8) proporcionan una potencia sencilla capaz de servir a dos circuitos hidráulicos separados o proporcionar mayor volumen a través de la combinación deseada. La mayoría de las bombas dobles tiene una entrada común en el centro de la cubierta. La salida de cada unidad esta situada generalmente en los extremos de la flecha. Algunos tipos de bombasAmbas doblessituaciones tienen entradas separadas, no obstante ser montadaslasenbombas forma múltiple. necesitan solamente un motor,pueden por consiguiente, dobles que tienen entradas separadas requieren tubería de bombeo separadas.

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FIG. 8 BOMBA HIDRÁULICA DOBLE

5.5) Motores hidráulicos. Son dispositivos hidráulicos de desplazamiento positivo (es decir a medida que recibe un flujo constante de fluido, la velocidad del motor permanecerá relativamente constante sin considerar la presión) que convierten la energía operativa de un sistema hidráulico en energía mecánica rotativa. El motor hidráulico es usado industrialmente donde se requiere un alto esfuerzo de torsión, el bajo momento de inercia de rotación permite la alta aceleración resultando en una rápida respuesta al sistema de control. Una buena viscosidad del aceite hidráulico  permite la operación bajo extre extremas mas condiciones de temperatura temperatur a y asegura una larga vida al motor. En Servicios Petrotec se tienen dos tipos de motores hidráulicos, los motores de aspas que van instalados en el carrete para mover la guía de la tubería y el carrete y los motores de pistones que están instalados en la cabeza inyectora (motores hidráulicos Poclain). Página 71-

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Por su importancia revisaremos el principio de operación de los motores Poclain, el  principio esta dividido en tres etapas: 1.  Etapa de suministro. La alta presión del aceite entra al distribuidor "A" a través de un conducto que comunica con C empujando al pistón hacia D llevando con ellos a E. 2.  Etapa de llenado. La presión que actúa sobre el pistón empuja a E, obligando a moverse al cilindro en la dirección mostrada. 3.  Etapa neutral. Es cuando E arribo al fondo, los conductos que comunican la alimentación se cierran y el ciclo se repite, llenando y descargando el fluido como si fuera un motor de paletas. Estas tres etapas las podemos ver en la Fig. 9

FIG. FI G. 9 MOTO MOTOR R PO POCL CLAI AIN N

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En la Fig. 9 podemos apreciar mas claramente las etapas de operación de un motor Poclain, el motor cuenta con 10 pistones. Cuando se selecciona la velocidad en alta los diez  pistones son activados y cuando se selecciona s elecciona en baja son activados cinco. cinco .

5.6 Acumuladores Hidráulicos. Los acumuladores son dispositivos hidráulicos que almacenan presión hidráulica, esta  presión constituye energía acumulada que qu e es convertida a energía operativa. La función principal del acumulador es accionar el conjunto de prevención (BOP'S) cuando la unidad de potencia no esta trabajando, (esto se presenta en una situación de emergencia) A diferencia de los gases, los cuales son compresibles y pueden ser almacenados por un  periodo de tiempo, los fluidos hidráulicos son incompr incompresibles, esibles, por lo que los acumuladores acumuladore s  proporcionan una forma de almacenar almacen ar estos fluidos bajo presión. El acumulador mas comúnmente utilizado tiene una cámara que es precargada con gas inerte usualmente nitrógeno. Él oxigeno no es recomendado porque puede explotar cuando es comprimido con aceite; Por la misma razón el aire no es recomendado. Un acumulador es cargado cuando esta vació del fluido hidráulico. La presión de carga depende del rango de presión de trabajo y del volumen del fluido requerido, el cual será ½ de la presión máxima de trabajo.

FIG. 10 ACUMULADOR HIDRAULICO

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Para verificar la presión de carga del acumulador seguimos el siguiente procedimiento: a)  Primeramente verificar la unidad de potencia antes de arrancar.  b)  Cerrar la válvula de retorno del circuito de preventores. c)  Arrancar la maquina y observar un incremento súbito de la presión hasta la presión con la que fue precargado el acumulador y continuar en aumento hasta la presión con la que esta regulada la válvula de retorno, que es igual a la presión del circuito de BOP'S d)  Apagar la maquina y observar el manómetro del circuito de BOP'S este debe  permanecer estable. e)  Abrir la válvula de retorno y observar el manómetro del circuito de BOP'S la presión  bajara lentamente hasta la presión de carga carg a del acumulador y súbitamente a cero cero..

5.7) Control De Energía Hidráulica (Válvulas) Cuando hablamos de controladores de energía hidráulica estamos hablando simplemente de las válvulas que controlan el fluido hidráulico. Las válvulas son dispositivos mecánicos que consisten de un cuerpo y una parte interna móvil que conecta y desconecta los conductos hidráulicos. En Servicios Petrotec contamos con varios tipos de válvulas; tales como: válvulas de control de presión; estas son utilizadas cuando en un sistema la presión alcanza determinado nivel, la parte interna móvil, obstruye y libera un pasaje en el cuerpo de la válvula, permitiendo que el liquido siga una u otra dirección. Las válvulas de control direccional conectan o desconectan los conductos internos que están dentro de la válvula, controlando así la dirección del flujo. Las válvulas de control del flujo regulan el gasto, la velocidad y presión del fluido que van directamente al actuador o motor hidráulico: estos tres tipos de válvulas las podemos ver en la Fig. 11

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FIG. 11 CONTROL DE ENERGÍA HIDRÁULICA Un ejemplo del funcionamiento de una de las válvulas de mayor importancia en nuestros equipos ( válvulas de 4 pasos ) lo describiremos brevemente, observe la Fig. 12, tenemos una entrada de aceite A procedentes de 1 válvula de relevo y a su vez de 1 bomba hidráulica, las sólidas C y D alimentan al sistema de la grúa cuando esta en posición 1 y al sistema de preventores cuando esta en posición 2.

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APÉNDICE “A” SÍMBOLOS DE SISTEMA HIDRÁULICO

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6.- INGENIERÍA DE POZOS PETROLEROS

6.1) Que Es Un Pozo Petrolero Un pozo petrolero es el medio que comunica la formación productora de hidrocarburos con la superficie mediante un arreglo ordenado de tuberías previamente diseñadas. Existen diferentes tipos de pozos petroleros tales como: a)  Pozos productores.  b)  Pozos inyectores. c)  Pozos almacenadores. Los objetivos de estos pozos son muy diversos pues pueden ser exclusivamente de información geológica y hasta almacenadores de hidrocarburos. Dentro de la perforación de pozos para la obtención de hidrocarburos (aceite, gas) el método más común y aceptado es el método rotatorio. La operación de un equipo de  perforación implica la rotación de una barrena por medio de un tubo llamado tubería de  perforación, en el cual se hace necesario la utilización de un fluido que circula por su interior y regresa a la superficie por el espacio anular (espacio entre la tubería de  perforación y el agujero), arrastrando con los recortes de la formación como se s e muestra muestr a en la Fig. 1

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6.2) Tuberías De Revestimiento Uno de los aspectos de mayor importancia en las operaciones que se efectúan para  perforar un pozo, es el qu quee ssee refiere a la pro protección tección ddee las paredes del agujero para evitar derrumbes y aislar manifestaciones de la formación. Dicha protección se lleva a cabo mediante tuberías de ademe o revestimiento, las cuales se introducen en el pozo en forma telescópica, es decir, que los diámetros de las tuberías utilizadas van del mayor a menor, por razones fundamentalmente técnicas. Para la programación de las tuberías de revestimiento en un pozo se toman en cuenta los siguientes factores: a)  Profundidad programada del pozo  b)  Fluido de control, el cual esta en función de las características físicas de la formación (Densidades requeridas del lodo). c)  La disposición de los diferentes horizontes productores posibles a encontrar. Un pozo exploratorio puede requerir varias tuberías de revestimiento. En los pozos de desarrollo normalmente sé continua con un programa previamente establecido. Las tuberías de revestimiento son tubos de acero que van desde la superficie hasta distintas profundidades en el pozo y tienen las siguientes funciones básicas: a)  Evitar los derrumbes de las paredes del pozo.  b)  Previene la contaminación de los acuíferos dulces por fluidos de perforación. c)  Impide la contaminación proveniente de zonas problema (ácido sulfhídrico, formaciones salinas) d)  Confina la producción del intervalo seleccionado al aislar la zona productora del agua del yacimiento. e)  Suministra un medio para la instalación del equipo de control del pozo. f)  Permite la instalación de equipo para la terminación del pozo. La primera tubería de revestimiento (dímetro mayor) recibe el nombre de "tubería Conductor"  y se cementa totalmente, generalmente de longitud corta, permite establecer desde el inicio el retomo del fluido de perforación, también soporta los cabezales de las subsecuentes tuberías. Los diámetros de estás tuberías van desde 16” a 30” y depende del  programa de profundidad del pozo. po zo.

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La tubería Superficial  se cementa con la finalidad de aislar zonas que contengan  presiones anormales, flujos de agua, derrumbes y perdidas de circulación; en si se utiliza como protección del agujero descubierto, para tratar en la mayoría de los casos, de incrementar la densidad de los fluidos de perforación y controlar las zonas de alta presión, con el propósito de poder perforar hasta la profundidad programada. Las tuberías de Explotación tienen como meta primordial aislar el yacimiento de fluidos indeseables en la formación productora y de otras zonas del agujero, también para la instalación de empacadores de producción y accesorios utilizados en la terminación del mismo. Dentro de estas tuberías de explotación actualmente la tecnología de punta en estos conceptos ha propiciado el uso de la tubería de revestimiento "Liners" que se les denomina" tuberías Cortas" una tubería corta o Liner, es una sección de tubería de revestimiento que se coloca abajo de la zapata de la ultima T.R. y no es continua hasta la superficie, según se  puede ver en la Fig. 2.

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En la actualidad y principalmente en la región norte los pozos productores se están terminando con “TUBING LESS”  o tubería esbelta, desde la superficie y tiene tres funciones primordiales, la primera es que se utiliza como T.P. de perforación, también nos sirve como tubería de revestimiento y se queda como tubería de producción, un ejemplo de ellos lo mostramos en la Fig. 3.

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6.3) Tuberías De Producción El aparejo de producción es el elemento de mayor relevancia en la explotación de hidrocarburos ya que constituye el único medio a través del cual se logra la comunicación entre el yacimiento y la superficie. De la eficiencia y la seguridad de este, depende en términos técnicos la rentabilidad y adecuada explotación del yacimiento, de ahí que los objetivos básicos del aparejo al conducir los hidrocarburos a la superficie sean los siguientes. a)  Proteger las tuberías de revestimiento ( todo el pozo) soportando en todo momento las condiciones mas severas de operación y prueba ( presión y corrosión).  b)  Constituir una instalación simple y versátil que comunique la formación productora con la superficie c)  Optimizar la rentabilidad del pozo y del yacimiento. Los tamaños mas comunes de tuberías de producción van desde 2 3/8" hasta 3 1/2", variando en su diámetro interior (I.D.) de una a varías fracciones de pulgada, esta variación es lo que determina el grado (libraje) de la tubería.

6.4) Terminación De Pozos La terminación de un pozo petrolero, complementa la perforación y es tan importante como esta. Por medio de la terminación de un pozo se pueden extraer los hidrocarburos de los yacimientos a la superficie. La terminación se lleva acabo después de que se ha cementado la tubería de revestimiento de explotación o bien agujero descubierto. Para cualquier terminación se tendrá, tres tipos de pozos que son los siguientes: a)  Pozo en agujero descubierto.  b)  Pozo en agujero revestido. c)  Pozo con liner

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Las terminaciones mas comunes en la Industria Petrolera Mexicana son las siguientes: 1.- terminación sencilla con tubería de producción franca.   Este tipo de terminación tiene su formación productora en agujero descubierto como se muestra en la Fig. 4, esta terminación puede realizarse cuando la formación productora no es deleznable y no tenga contacto gas - aceite o aceite - agua, es decir que su producción sea solo de aceite o en su caso gas. Dentro de las ventajas que se tienen al terminar un pozo de esta manera tenemos las siguientes: a)  Terminación rápida y menos costosa.  b)  Tiempo de operación menor c)  Se pueden obtener grandes gastos de producción.

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2. Terminación sencilla con agujero revestido, TP, empacador y accesorios . Esta terminación puede efectuarse con empacador recuperable o permanente, el yacimiento  puede tener contactos co ntactos gas - aceite o aceite - agua, yyaa que mediante la cementación de la TR se puede seleccionar el intervalo para la terminación (Fig. 5). El tipo de empacador dependerá de las presiones que se esperen del yacimiento, así como el tipo de hidrocarburo ( aceite o gas). Las ventajas que se tienen al instalar este tipo de terminación son las siguientes: a)  La presión del yacimiento y la presencia de fluidos corrosivos, no afectan a la tubería de revestimiento, por estar aislada mediante un empacador y la TP.  b)  Se pueden manejar mayores presiones en el caso de alguna intervención posterior a su instalación. c)  Cuentan con válvulas de circulación que comunican el espacio anular.

3. Terminación Con Tubing Less.  Las terminaciones con tubing less son técnicas avanzadas de perforación y terminación de pozos petroleros, básicamente después de cementada la TR intermedia se perfora con el tubing less que una vez llegado a la  profundidad programada se cementa quedando como TR y al mismo tiempo como aparejo de producción (Fig3). Dentro de las ventajas de utilizar el tubing less tenemos las siguientes: a)  Se utiliza una sola tubería que nos sirve como tubería de perforación, tubería de revestimiento y tubería de producción.  b)  El tiempo de perforación es menor. c)  El tiempo de terminación es menor. d)  Se pueden instalar aparejos de producción de diámetros pequeños. e)  Se pueden manejar altas presiones en el caso de alguna intervención, (por fractura, estimulación, etc.)

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FIG. 5 INSTALACIÓN SENCILLA CON AGUJERO REVESTIDO, TP, EMPACADOR Y ACCESORIOS

6.5 INSTALACIONES SUPERFICIALES. En lo referente a instalaciones superficiales de un pozo petrolero se pueden tener 2 tipos de instalaciones según sea el caso. a.  Cuando el equipo de perforación esta instalado.  b.  Cuando el pozo esta terminado. Esto se puede ver en las figs. "A" y "B" respectivamente. La finalidad del conjunto de  preventores es cerrar el pozo en la eventualidad de una emergencia, y la finalidad del ensamble de producción (árbol de producción) es conectar y controlar los hidrocarburos del  pozo a la estación o batería de recolección. recolec ción.

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En ambos casos las primeras tuberías es una T.R.-16" y T.R. 13 3/8" el cabezal puede ser soldable o roscable, todas las demás conexiones son roscables y unidas por medio de  pernos con anillos aisladores y bridas adaptadoras hasta llegar de abajo hacia arriba al colgador de T.P., el cual lleva un bonete que conecta todo el sistema superior de válvulas de terminación. En el caso donde esta el equipo de perforación instalado en lugar del sistema de válvulas de terminación estarán las conexiones al sistema de preventores con sus respectivas líneas al múltiple de estrangulación y de aquí al quemador por un lado y por el otro estará conectado al separador de gas - lodo para el caso que el pozo estuviera fluyendo lodo de control y con el fin de recuperarlo se fluiría por este lado mientras tenga aportación de lodo, una vez que deje de hacerlo se conectara por el otro lado al quemador. A continuación presentamos tres diferentes arreglos de conjuntos de prevención:

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FIG. B CONEXIONES SUPERFICIALES EN LA ETAPA DE TERMINACIÓN

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7. EQUIPOS DE TUBERÍA FLEXIBLE

7.1 Componentes del equipo de tubería flexible. La intervención de pozos petroleros con equipos convencionales se ha caracterizado por su alto costo y tiempo de operación, por lo que nace la necesidad de desarrollar equipos mas versátiles que nos proporcionen eficiencia y seguridad, uno de ellos son los equipos de tubería flexible. Los componentes de un equipo de tubería flexible básicamente son los siguientes: a.  Unidad de potencia  b.  Carrete de tubería c.  Cabina de control d.  Cabeza inyectora e.  Equipo superficial de control

Unidad de potencia. Consiste de un motor de combustión interna diesel con una transmisión para acoplar las bombas hidráulicas que suministran la potencia hidráulica que accionan los distintos componentes del equipo como lo muestra esquemáticamente en la Fig. 1

 contamos con dosacoplada tipos dealunidad de potencia, la unidad SERVICIOS PETROTEC de En potencia independiente, y la unidad de potencia tractocamión y básicamente el principio de operación es el mismo.

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FIG. 1 ESQUEMA BÁSICO DE UNA UNIDAD DE POTENCIA

Carrete de tubería: Es el componente donde va enrollada la tubería flexible, consiste de varios elementos y mecanismos los cuales facilitan el enrollado y operación (Fig. 2). Dentro de los principales elementos tenemos los siguientes: el motor hidráulico, la unión giratoria, medidor de profundidad y la barra guía. Especificación del carrete de tubería.

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MOTOR HIDRAULICO FIG. 2 CARRETE DE TUBERÍA

Motor hidráulico delantero - 28 gal/min - 0-2500 PSI Motor de la guía,

- 28 gal/min - 0-2500 PSI

Uno de los elementos de mayor importancia es la unión giratoria ( Fig. 3 ), esta permite el bombeo de fluidos a la tubería flexible mientras gira el carrete, se encuentra montada en el eje del carrete y cuenta con un juego de empaques que evita fugas del fluido.

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FIG. 3 UNIÓN GIRATORIA

La cabina de controldurante contiene todos los controles instrumentos cada componente equipo que interviene la operación (Fig. 4 ). eLos principalesdemandos para operar del los componentes de la unidad son los siguientes: Manómetros para indicar los componentes de todos los sistemas del equipo y el pozo,  presión de circulación, presión de pozo, válvulas de control de los cilindros de tracción, tensión, lubricación de la tubería, lubricación de la cadena del inyector, válvulas direccionales del carrete de tubería, de la cabeza inyectora, del conjunto de preventores, freno del carrete, freno del inyector y selector de velocidad.

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DESCRIPCIÓN DEL TABLERO DE CONTROL

1  MANÓMETRO INDICADOR DE PRESIÓN DE AIRE. 2  PARO DE EMERGENCIA DE MOTOR. 3  PARO DE MOTOR. 4  ACELERADOR. 5  CORNETA. 6  INDICADOR DE REVOLUCIONES POR MINUTO (RPM). 7  VÁLVULAS DE CONTROL (CARRETE, GUÍA Y PUENTE). 8  VÁLVULA DE CONTROL DE PRESIÓN DEL CARRETE. 9  MANÓMETRO INDICADOR DE PRESIÓN DEL CARRETE. 10  FRENO DEL CARRETE 11  VÁLVULA DE SUMINISTRO DE PRESIÓN DE TRACCIÓN EMERGENCIA. 12  SELECTOR DEL AUTODRILL. 13  VÁLVULA DE CONTROL DE PRESIÓN DEL INYECTOR 14  VÁLVULA DE CONTROL DEL AUTODRILL. 15  VÁLVULA DIRECCIONAL DEL INYECTOR. 16  MANÓMETRO INDICADORES DE PRESIÓN DEL INYECTOR. 17  FRENO DEL INYECTOR Y RANGO DEL INYECTOR. 18  SELECTOR DE VELOCIDAD. 19  VÁLVULA DE CONTROL DEL CILINDRO HIDRÁULICO (GATO). 20  MANÓMETRO INDICADOR DEL FRENO DEL INYECTOR. 21  MANÓMETRO INDICADOR DE PRESIÓN DEL SISTEMA. 22  VÁLVULA DE CONTROL DEL PREVENTOR. 23  VÁLVULAS DE PURGA DEL STRIPPER 1Y 2. 24  VÁLVULA DE CONTROL DEL STRIPPER. 25  SELECTOR DEL STRIPPER.

DE

26   MANÓMETROS MANÓMETRO INDICADORES DEDE PRESIÓN EN LOS 27 INDICADORES PRESIÓN EN STRIPPER'S. LOS CILINDROS DE TRACCIÓN. 28  VÁLVULAS DE CONTROL DE LOS GATOS DE TENSIÓN. 29  MANÓMETRO DE INDICADOR DE PESO. 30  MANÓMETRO INDICADOR DE PRESIÓN DE POZO. 31  MANÓMETRO INDICADOR DE PRESIÓN DE CIRCULACIÓN. 32  MANÓMETRO INDICADOR DE TENSIÓN DE CADENA INYECTOR

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La cabeza inyectora. Es el componente más importante de la unidad de tubería flexible. Su función es meter y sacar la tubería flexible del pozo. Los componentes principales de la cabeza inyectora son las cadenas (mordazas que sujetan el tubo), cilindros de tracción y tensión, motores hidráulicos y el arco guía (cuello de ganso), como se muestra en la Fig. 5 A y 5 B.

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Las cadenas son una serie de eslabones, con baleros y mordazas de acero con caras semicirculares y revestidas de carburo de tungsteno Existen 2 dos tipos de cadenas: 1.  Las cadenas tipo "S", en esta cadena los baleros están montados en la misma cadena y corren a lo largo de las pistas que van sujetas por medio de balancines a los gatos de tracción (Fig. 7). 2.  Las cadenas tipo "R", y de mordaza intercambiable, en este caso la cadena no tiene  baleros y corre a largo de una pista de baleros que va sujeta mediante bujes a la carcaza de la cabeza inyectora (Fig. 8).

COMPONENTES DE LA CADENA DE LA CABEZA INYECTORA

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Otro componente de relevancia en la cabeza inyectora es el sensor de peso; este sensor manda una serial hidráulica a un manómetro que nos esta registrando el peso de la tubería colgada en las cadenas. El indicador de peso permite al operador saber cuando la tubería flexible esta bajando sin ninguna obstrucción o subiendo libre sin ningún atrapamiento. Los sensores con los que cuentan nuestras unidades son de 16.1 pg2 de área efectiva de carga y como podemos ver en la figura 9 debe tener una abertura de 0.44"; es decir bastara saber cuanto tiene de superficie nuestro sensor y podemos saber cuanto debe tener de abertura.

TAPÓN

FIG. 9 SENSOR DE PESO

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El equipo superficial de control de pozo consta básicamente de 3 elementos: El stripper, El  preventor, Los tubos lubricadores. La función de todo el equipo es proporcionar un medio de control eficiente y seguro de las presiones del pozo durante una operación normal o de emergencia. El stripper básicamente es un estopero de hule de alta resistencia al calor y a sustancias corrosivas que permite el paso del tubo hacia el pozo sin que este se manifieste en superficie (Fig. 10). El estopero de hule esta construido de neopreno y en diferentes tamaños, es energizado por el deslizamiento de un pistón hidráulico que lo comprime hasta sellar en su totalidad con el tubo. En operaciones en pozos de alta presión se utiliza un stripper adicional. Existen 2 tipos de stripper el convencional y el de ventana. En el sistema de ventana el cambio de estopero es mas rápido, fácil y seguro, en lo que radica básicamente la diferencia.

Puertos de entrada de aceite (activar camisa) Bujes guía Buje superior Separador de Teflon Estopero Buje inferior Piston Hidraulico Puertos de entrada de aceite activar istón Puertos de resión de ozo FIG. 10 STRIPPER DE VENTANA  

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La función del conjunto de preventores es proporcionar un medio de control en superficie de las presiones del pozo, mediante el sello, sujeción, corte y cierre del espacio anular en la  boca del pozo. En Servicios Petrotec contamos con dos tipos de preventores, el convencional y el combinado(bop combi). El arreglo convencional de un conjunto de preventores es el siguiente: -RAM ciego.- Este Ram esta diseñado para cerrar completamente el pozo (pozo sin tubería). -RAM de corte.- Corta en su totalidad el tubo. -RAM de cuñas.- Sujeta el tubo antes del corte. -RAM de tubería.- Cierra el espacio anular entre el tubo y el pozo. El arreglo de un conjunto de preventores combi es el siguiente (Fig. 11) -RAM de corte y ciego.- Este Ram al mismo tiempo que corta sella herméticamente la boca del pozo. -RAM de cuñas y tuberías.- Este Ram sujeta la tubería y sella el espacio anular entre el  pozo y el tubo. Indistintamente ambos arreglos cuentan con 2 válvulas igualadoras de presión y un  puerto de matar con conexión 1502.

FIG. 11 BOP COMBI

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La función de la válvula igualadora es comunicar la presión de la parte inferior del Ram ya sea anular o ciego con la parte superior de una forma suave y controlada (no se debe abrir el Ram antes de igualar las presiones). La operación de emergencia de un preventor en caso de rotura de la T.F. en superficie y  presentarse un descontrol del de l pozo se deben seguir los pasos siguientes (Fig. 12): a)  Detener el movimiento de la tubería en el inyector, parar y frenar el carrete.  b)  Parar el bombeo. c)  Cerrar Rams anular y cuñas. d)  Si el tiempo y las circunstancias lo permiten, verificar si la válvula check esta operando ok. e)  Cerrar Ram de corte. f)  Levantar la T.F. hasta la parte superior del bop (0.30 m). g)  Cerrar Ram ciego.

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7.2 - Revisión Del Equipo. El principal factor para asegurar un servicio seguro y de calidad es la revisión de equipo. La revisión del equipo la dividimos de la siguiente manera. 1.  Revisión antes de salir a ruta. (Formato revisión de tractocamión, formato revisión de camión), esta revisión será siempre antes de salir a ruta. 2.  Revisión antes, durante y después de cada operación. (formato revisión U.T.F) Esta revisión se hará siempre antes, durante y después de la operación. 3.  revisión de auditoria. Esta revisión será semanal y es responsabilidad del operador, supervisor y jefe de área. A continuación revisaremos el procedimiento a seguir después de hacer la revisión de equipo. 1.  Los operadores de la U.T.F.'S, Tractocamiones y Camiones, supervisores y  jefe de área, son los responsables respon sables de hacer las revisiones de los equipos. 2.  La revisión será entregada al jefe de mantenimiento el cual dará seguimiento hasta completar la reparación caso de existir.apoyado del formato de 3.  El seguimiento lo hará el jefe deenmantenimiento catalogo de unidad. 4.  Existen otros formatos de revisión que son los de auditoria en el pozo y es responsabilidad de los operadotes, supervisores y jefes de área realizar dichas auditorias. 5.  Las auditorias son revisiones de equipo mas completas y también serán entregadas al jefe de mantenimiento para su control y seguimiento. (Se anexan formatos utilizados en este procedimiento)

7.3.- Mantenimiento Preventivo. Es un programa planeado y organizado del mantenimiento de las unidades que es necesario para: -- Mantener el equipo en buenas condiciones. Prevenir fallas durante el trabajo. - Mantener bajos costos de operación. - Mejorar la calidad del servicio. Es responsabilidad del operador, el supervisor y el jefe de área reportar (revisión de equipo) el estado de los equipos y entregar el reporte al jefe de mantenimiento para seguir su control. El formato que se usa para seguir el control del mantenimiento preventivo es el del catalogo de unidad. Los beneficios del mantenimiento son: i.  Mejor calidad de servicio. (para el cliente) ii.  Mas competitivos. (para la compañía) iii.  Trabajo mas fácil. (para el trabajador)

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A continuación revisaremos el procedimiento a seguir después de recibir el reporte de revisión. 1.  El jefe de mantenimiento revisara el reporte de revisión y apoyado del jefe de operaciones y el almacén programara el próximo mantenimiento. 2.  Una vez hecho el mantenimiento registrara en catalogo de la unidad y firmara de cumplimiento en la revisión del equipo. 3.  Mensualmente reportara el mantenimiento efectuado al jefe de operaciones. (Se anexan formatos utilizados en este procedimiento)

7.4- Seguridad En El Uso De Equipos De Tubería Flexible. Todos los servicios que ofrece Servicios Petrotec deben ser efectuados bajo practicas de seguridad apropiadas para que todo el personal durante su estancia en la localización no sufra lesiones y prevenir perdidas de equipo. Es responsabilidad del operador de tubería flexible que todo el personal en la localización las normas de que seguridad. El equipo de acate seguridad personal se debe usar en la localización es el siguiente:              

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Botas de seguridad (antiderrapantes y con casco protector). Casco (aislante). Overol Protector de oídos. Guantes. Lentes de seguridad. Faja protectora de cintura.

Equipo de seguridad en la localización:                    

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Mascaras antipolvo. Extintores de fuego. Botella lava ojos. Botiquín de primeros auxilios. Botiquín de suero anticrotálico. Reflejantes. Señalamientos. Agua limpia. Sensor de presencia de gas sulfuroso (en caso necesario). Antes de iniciar cualquier tipo de trabajo con tubería flexible, debe prepararse un  programa detallado que indique paso a paso el procedimiento a seguir el cual será discutido con el cliente.

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El operador de T.F. junto con todo el personal tanto del cliente como de la compañía deberá tener una reunión de seguridad en la que se aclaren los siguientes puntos: a)  Identificar al representante del cliente, quien será el que decida sobre la situación  b)  c)  d) 

del pozoelenprograma un caso de emergencia. Revisar operativo. Delimitar las presiones de prueba y de trabajo. Asignación de tareas individuales al personal de Servicios Petrotec.

La ubicación del equipo de tubería flexible será viento a favor o cruzado con respecto a la cabeza del pozo y de las líneas de descarga. La distancia de la unidad de tubería flexible hasta la cabeza del pozo no debe ser menor de 2 m. Las unidades adicionales deberán ser instaladas de tal manera que no obstaculicen el acceso a la cabina de control y permitan vías de acceso libres. (observe las figuras 13 y 14)

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A continuación enumeramos los pasos a seguir en la instalación de un equipo de tubería flexible de forma segura: 1.  Revisar la unidad de tubería flexible después del transporte. 2.  Verificar e inspeccionar la localización y llenar él reporte de localización. 3.  Alinear el equipo con el viento a favor (ver Fig. 13 y 14) con respecto a la cabeza del pozo. 4. con cuñas el lowboy. 5.   Calzar Asegurarse de que(block´s) los controles de la cabina estén en neutral y purga. 6.  llenar la forma de revisión de equipo. 7.  Arrancar la unidad de potencia. 8.  Anclar la grúa. 9.  Bajar andamios y escalera. 10. Revisar la válvula de sondeo del árbol de producción asegurándose que este cerrada. 11. Revisar la pista del anillo metálico. 12. Enganchar el BOP e instalarlo al medio árbol. La conexión debe ser integral o  bridada (la persona montada al medio med io árbol debe utilizar cinturón de seguridad). 13. Con la cabeza inyectora en el lowboy levantar el cuello de ganso (la persona montada en la cabeza inyectora debe utilizar cinturón de seguridad). 14. Sujetar con cuñas o mordazas y cadenas la tubería aproximadamente a 4 m del extremo. 15. Asegurarse de purgar los gatos de tracción. Página 107-

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16. Asegurarse de que den vuelta las cadenas hacia adentro y hacia fuera. 17. Poner en posición la válvula de control de dirección del carrete. 18.  Ajustar al mínimo la presión del carrete. 19.  Asegurarse de que el freno del carrete este fuera. 20.   Enganchar Levantar ellapuente de lalaguía según necesario. 21. grúa con cadena quesea sujeta la tubería flexible. 22.  Con la grúa levantar por lo menos 4 m. De TF atrás del inyector (el operador de la tubería flexible deberá controlar la tracción del carrete y el puente de la guía). 23.  Asegurar suficiente tubería para meterla dentro de la cabeza inyectora. 24.  Guiar la tubería flexible en el inyector (dos personas con arnes de seguridad sobre la cabeza inyectora para hacer esta maniobra). 25.  Girar las cadenas hacia adentro y al mismo tiempo bajar el "winch". 26.  Asegurarse que la tubería quede en la base del stripper. 27.  Meter suficiente presión a los gatos de tracción. 28. Desenganchar la tubería flexible y quitar la cuña o mordaza. 29. Ajustar la tubería flexible en los roles del cuello de ganso y sujetar la tubería flexible con los roles de la parte superior del cuello de ganso (auxiliarse de la grúa). 30.  Enganchar la cabeza inyectora y bajarla al piso en sus patas. 31.  Pasar Revisar strippera través (cambiarlo en caso necesario). 32. la hules tuberíadelflexible del stripper. 33. Montar las cadenas y cables de alineación. 34. Levantar la cabeza inyectora. 35. Instalar las herramientas de fondo (en este momento es cuando esta permitido trabajar debajo de la cabeza inyectora mientras esta colgada de la grúa). 36. Hacer prueba de tensión al conector EZ (15000 lbs. mínimo). 37.  Montar la cabeza inyectora sobre el conjunto de preventores. 38. Ajustar el largo de las patas. 39. Alinear la cabeza inyectora ajustando las cadenas y los cables. 40.  presurizar presurizar el stripper y los gatos de tracción.. 41. llenar y probar el equipo de tubería flexible con 1000 psi mas de la presión de trabajo (desde la bomba hasta la válvula de sondeo NO PROBAR CON  NITRÓGENO). 42.  Ajustar Poner ena ceros contador mecánico. 43. cero elelindicador de peso. 44. Abrir el pozo. 45. Estas listo para iniciar a bajar la tubería flexible

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8. ) TUBERÍA FLEXIBLE 8.1.- Propiedades y características de la tubería flexible. La tubería flexible tuvo su aparición durante la segunda guerra mundial en el proyecto llamado PLUTO (PIPE LINE UNDER THE OCEAN)   el cual tenia como objetivo abastecer de combustible a los aliados al otro extremo del mar mediterráneo, el auge de la utilización de la tubería flexible con fines industriales fue hasta mediados de los 80 con el desarrollo de nuevas tecnologías y modelos matemáticos se ha llegado a obtener tubería flexible con características y propiedades que satisfacen las demandas técnicas actuales. Las demandas actuales han hecho que se desarrolle una tubería flexible con las siguientes características: 1.  Se puede utilizar en ambiente H 2S. 2.  Es suficientemente fuerte para resistir esfuerzos de tensión y presiones de rotura y colapso 3.  Resistente a la corrosión. 4.  Es suficientemente fuerte y maleable para poder enrollar y poder pasar a través del 5.  6.  7.  8. 

cuello ser de ganso. Puede soldada después de la manufactura. Con él número de soldadura mínimo posible. Tiene buena resistencia a la fatiga causada por el ciclaje. Es económicamente más barata

Las propiedades físicas de la tubería flexible son las siguientes: esfuerzo cedente y elongación. El esfuerzo cedente esta definido como la tensión axial de carga en ausencia de presión y torque. La elongación es el estiramiento de la tubería flexible cuando es aplicada una fuerza axial y sucede cuando se excede el limité elástico, los factores que afectan la elongación son (1) la longitud (2) la cantidad del jalón (3) la fuerza de jalón (4) el área de la sección transversal A continuación presentamos una tabla comparativa del esfuerzo cedente y elongación de diferente tipos de tubería flexible.

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Para la manufactura de la tubería flexible las diferentes compañía utilizan lamina que esta compuesta por diferentes porcentajes en la aleación metales por ejemplo:

Dependiendo de la aleación la tubería flexible, es fabricada con una lamina que es sometida a análisis químico para verificar su composición, además de efectuar una inspección visual con la medición del ancho y espesor de pared. Las laminas son soldadas transversalmente mediante el corte de las dos uniones a 45° con soldadura de arco por lo que dicha soldaduras al formar el tubo quedara de forma helicoidal, obteniendo con esto un aumento en la resistencia a la tensión en la unión soldada como se muestra en la Fig. 1.

FIG. 1 SOLDADURA EN FORMA HELICOIDAL Página 110-

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La longitud y diámetro de la tubería flexible que se puede manejar esta en función del diámetro del carrete y van desde 1" hasta 6 5/8” El acero que se utiliza para la fabricación de la tubería flexible esta tratado térmicamente  para obtener una dureza de d e 22 Rockwell "C". Los espesores y los diámetros los podemos ver en las figuras 2, 3 y 4 8.3 ESFUERZOS EN TUBERÍA FLEXIBLE. Cuando se mete o se saca la tubería flexible en un pozo vertical (teóricamente) la fuerza aplicada a la sarta es fácilmente calculada conociendo el peso unitario de la tubería flexible. En pozos desviados la fuerza aplicada para meter o sacar la tubería flexible deberá ser calculada considerando las diferentes fuerzas que actúen sobre ella. (Fig. 1)

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Las fuerzas que actúan sobre la tubería flexible son:   Fuerza de fricción. Es provocada por el stripper cuando esta empacado para



mantener segura la presión del pozo.   La fuerza ejercida por la presión del pozo. Es una fuerza de empuje ascendente a la que esta sometida la tubería.



  Fuerza de arrastre. Es la fuerza por la fricción que sufre la tubería con las paredes



del pozo.   Flotación. Es la fuerza que actúa sobre el tubo y es causado por los fluidos dentro



del pozo. En toda operación la tubería flexible esta sometida a varios esfuerzos; tales como:   Esfuerzo radial.



  Esfuerzo axial.



  Esfuerzo tangencial.



El esfuerzo axial es ocasionado por el doblamiento y estiramiento que sufre la tubería flexible en diferentes puntos cuando se mete o se saca del pozo, dando como resultado fatiga. El esfuerzo radial es ocasionado por la presión interna o externa a la que es sometida la tubería flexible. El esfuerzo tangencial es el esfuerzo ocasionado por el posible torque aplicado sobre la tubería flexible; en la Fig. 2 se muestran los diferentes esfuerzos a los que esta sometida la tubería flexible.

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FIG. 6 ESFUERZO SOBRE LA TUBERÍA FLEXIBLE

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La curva biaxial de esfuerzos Fig. 7 nos muestra los limites operacionales de la tubería flexible. La gráfica se elabora dependiendo de los siguientes parámetros: · Diámetro interior del pozo. · Longitud dentro del pozo. Tipo de tubería. · Espesor de pared. El eje de las abscisas esta representado por la carga en lb y el eje de las ordenadas por la  presión de rotura y la presión de colapso en psi. De esta gráfica se trabaja con la parte derecha (cuadrante I y II). La línea roja es la curva limite de trabajo, la cual no se puede rebasar pues se estaría trabajando con alto riesgo de colapso o rotura de la tubería flexible. La curva azul es el punto critico, es decir si trabajamos fuera de la curva azul lo mas  probable es que la tubería flexible se rompa o colapse. (observar figura anexa CURVA BIAXIAL DE ESFUERZOS)

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8.4 VIDA ÚTIL. La industria petrolera ha aceptado generalmente la medida de "metros recorridos" para determinar la vida útil de la tubería flexible, esta medida solo refleja el daño cuando las cargas algunas son elásticas y realmente no ydañan tubería flexible. Existen parámetros que dañan secciones de la sarta que nola son contemplados con esteotros método de análisis Se ha demostrado que el verdadero daño sobre la tubería ocurre en la superficie, donde la combinación de los esfuerzos basta para causar una deformación plástica.

FIG. 8 ESQUEMA DE ESFUERZOS Y DEFORMACIONES DE LA TUBERÍA FLEXIBLE

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La figura 4 es un diagrama generalizado de las variaciones de los esfuerzos de la tubería flexible y sus deformaciones. Tal como se ve en las figuras 4 y 5, cada vez que es doblada la tubería, ya sea en el cuello de ganso o en el carrete, los esfuerzos son suficientes para causar unaestiramiento deformación(creando plástica,comúnmente la acumulación de deformaciones finalmente causa una rotura por un poro). Se han realizado estudios para determinar la interacción de los diferentes factores que afectan los esfuerzos combinados. Estas investigaciones incluyeron ensayos de laboratorio, trabajo analítico y simulación a escala real, demostraron que hay dos fenómenos físicos y mensurables que pueden usarse en campo para determinar el estado de la tubería flexible: 1.  Existe relación entre el número de viajes hasta la falla y la presión interna; la T.F. falla mas rápido a mayor presión interna. 2. El ciclaje es el otro factor que afecta la vida útil de la tubería flexible, el efecto combinado del ciclaje y la presión interna son aun mas dañinos para la tubería flexible.

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En la compañía Servicios Petrotec  se cuentan con dos formas de cómo seguir el comportamiento de la vida útil de la tubería flexible. Para ello es necesario conocer el concepto de ciclo, trip y ciclo - presión. Un ciclo de la tubería flexible es un es desdoblamiento; flexiones 1 cuando es doblado y 1 cuando enderezado. esto quiere decir que son dos Un trip es el numero de doblamientos que sufre un tubo (durante una operación completa es de 6). 1 cuando es enderezado cuando sale del carrete, 1 cuando es doblado al entrar al cuello de ganso y 1 cuando sale del cuello de ganso y entra en las cadenas del inyector. Este  proceso se repite cuando se esta e sta sacando la tubería flexible del pozo. Un ciclo - presión es el efecto combinado de estar doblando y enderezando con la  presencia de presión interna. Uno de los análisis de la vida útil de la tubería flexible es siguiendo el comportamiento de la grafica de ciclos - presión. Esta gráfica (Fig. 10) se obtiene cargando valores de  presión de circulación, presión de pozo, profundidad y sus variaciones, por lo que es necesario el operador de la tubería flexible anote lo mas real posible y frecuente los valores de que profundidad.

FIG. 10 GRAFICA DE CICLOS-PRESIÓN

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Otro de los análisis de la vida útil de la tubería flexible es siguiendo el comportamiento de la grafica de vida útil (ver Fig. 11) Para obtener esta grafica se cuentan con dos paquetes de computo: 1.  Paquete ORIÓN. Va instalado en la unidad de tubería flexible y es el que adquiere los datos de los parámetros que se están midiendo (profundidad, velocidad, presión del pozo, presión de circulación, tiempo y presión en el stripper). 2.  Paquete CERBERUS. Este paquete esta instalado en la oficina de operaciones y es el encargado del análisis de los datos que se obtuvieron en el paquete ORIÓN

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9.- APLICACIONES DEL SERVICIO DE TUBERÍA FLEXIBLE

En la ultima década la aplicación de la Tubería Flexible (T.F) es uno de los aspectos más importantes de desarrollo tecnológico en la industria petrolera. Tal es su importancia, que en la actualidad un buen número de pozos es intervenido con este sistema. Estos equipos intervienen en la perforación, terminación y mantenimiento de pozos. Su facilidad de instalación, bajo costo y seguridad han permitido ahorros significativos a la industria petrolera. Datos estadísticos ilustran que actual mente con la TF se cubren las siguientes actividades: limpieza de pozo 58%, inducciones 7%, estimulaciones 10%, Anclaje de herramientas de fondo 11%, registros y disparos 4%, pescas 3%, cementaciones 2% y perforación 5%

9.1 Aplicaciones Comerciales Entre las múltiples aplicaciones que tiene la tubería flexible están:

INDUCCIONES CON NITRÓGENO Objetivo Aligerar la carga generada por los fluidos contenidos en el pozo, mediante el desplazamiento con nitrógeno para crear una presión diferencial en el intervalo productor del mismo y que permita a los fluidos del yacimiento descargarlos a superficie. Aplicación: En todos los pozos petroleros que tienen una carga hidrostática mayor que la del yacimiento; y puede ser por razones de control, durante alguna intervención o cuando se tienen formaciones depresionadas, que requieren ser inducidas para mantener la  producción. Por medio de: 1. Inducciones con nitrógeno 2. Estimulaciones de limpia o matriciales en pozos depresionados, con la finalidad de mejorar la eficiencia de flujo.

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LIMPIEZAS Objetivo La remoción de los asentamientos ya sea orgánicos e inorgánicos que se generan en la vida  productiva de un pozo, son eliminados mediante el uso de la tubería flexible. La razón  principal de ello es restablecer la capacidad capacid ad de producción de los pozos. Los asentamientos de partículas, se dividen en tres categorías:    partículas muy finas

•

   partículas no consolidadas

•

   partículas consolidadas

•

Métodos de remoción   Mecánicos

•

  Químicos

•

  A chorro (jet).

•

Aplicación Pozos en explotación con problemas de obstrucción parcial o total debido a la depositación de material orgánico e inorgánico.

Las siguientes son algunas recomendaciones que se deben tomar en cuenta en las operaciones de limpieza:   Se requiere una "T" de retorno directo a fuera del pozo instalada por abajo de los



Bop's.   Instalar un estrangulador en la línea de retorno y tener un sistema de reemplazo en



la localización.   Un plan para la pérdida de fluidos y tener fluido adicional en la localización.



  Tener un tanque adecuado en la localización para capturar todo el fluido y sólidos



que retornan del pozo, un plan para los líquidos que están saliendo para tratarlos y así faciliten su producción o si es el caso enviarlos a otro sitio para su disposición. Página 122-

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  La velocidad de la tubería flexible hacia abajo del pozo será de 20 metros por



minuto para que en un momento dado se sepa cuando encuentras una resistencia y el contacto con ella no sea brusco y dañe la tubería flexible o se cree una pesca.   Mantener flujo de fluidos en superficie siempre en el programa de lavado, si



observa decremento en el retorno detenga la tubería y levante hasta que el flujo sea restablecido normalmente.   El lavado de los sólidos deberá ser lento, cuando se logre vencer la resistencia y se



 pase a través del puente, se debe circular el tiempo necesario hasta que los sólidos salgan a superficie antes de continuar bajando.   Cheque el peso y tensión a una profundidad que usted crea conveniente (500,1000,



1500 metros, etc.) siempre cambiando estas profundidades si fuera necesario en un momento dado. 

  Tenga bien localizado las secciones de la tubería flexible donde tenga exceso en los ciclos y evite los jalones o tensiones para las pruebas de peso tensión en estos

intervalos de sección.   Monitoreo en superficie de la presión de bombeo y las presiones en el estrangulador



mientras circulan grandes baches de fluidos con altas concentraciones del material que se este limpiando.

Lo que no se debe hacer:    No permita tener la tubería flexible estacionada por po r un tiempo mayor que el tiempo



de atraso. 

   No corte la circulación abajo por ninguna razón hasta que la tubería flexible no

salga del pozo.

  Si suspende el bombeo, o se tapa el estrangulador levante inmediatamente la tubería



hasta restablecer la circulacion.

CEMENTACIÓN A TRAVÉS DE LA TUBERÍA OBJETIVO Otra de las aplicaciones en la amplia gama de servicios que ofrece la versatilidad del equipo de Tubería Flexible, es la capacidad de bombear cemento a través de ella para efectuar diferentes operaciones de reparación de pozos tales como: Página 123-

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  Aislamiento de zonas productoras de agua.



  Aislamiento de zonas depresionadas.

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  Corrección de adherencia en cementaciones primarias.



  Aislado temporal de zonas productoras.



  Tapón de cemento para desvió.



  Abandono de pozos.



Esta técnica de cementación no es estrictamente nueva. La Cia. Arco en Alaska fue pionera en el uso de la Tubería Flexible para operaciones de cementación forzada durante la reparación de un pozo en un campo de Prudhoe Bay en 1983. El objetivo de la operación fue la economía en la reducción de costos de reparación en ambientes donde la movilización de equipos convencionales y costos de operación son altos. Áreas de oportunidad Los resultados mas impactantes para este tipo de servicios es la aplicación a pozos sin equipos, donde la reparación del pozo seleccionado, es en su totalidad con la unidad de Tubería Flexible por su capacidad de precisión en la colocación de tapones de cemento en el pozo utilizando pequeños volúmenes de lechada. Ventajas Ventajas que se obtiene con el uso de la Tubería Flexible para la colocación de tapones de cemento son las siguientes:   Se utilizan pequeños volúmenes de fluidos para el control del pozo. 

   No se requiere la movilización de equipo convencional. conv encional.



  Precisión en la colocación de pequeños volumenes de cemento.



  Menores posibilidades de contaminación de la lechada durante la colocación.



  Tubería continua ( la T.F. se mantiene en movimiento reduciendo los riesgos de

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 pegaduras). · En las cementaciones forzadas se puede desplazar el exceso de cemento contaminándolo con boratos.

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ESTIMULACIONES CON TUBERÍA FLEXIBLE Definición de estimulación. Es el método para restituir la permeabilidad del yacimiento o bien para formar canales de flujo en la cercanía de la zona productora. Objetivo del uso de tubería flexible Aplicar la tubería flexible para colocar frente al intervalo productor el fluido de tratamiento sin remover las incrustaciones del aparejo de producción y además evitar inyectar los fluidos contenidos dentro del aparejo de producción. Con esta técnica se evita el daño al yacimiento. Las aplicaciones de la tubería flexible para este tipo de servicio se enlistan a continuación. Tipos de estimulación realizadas con equipos de tubería flexible:   Estimulación de Limpieza.



  Estimulación Matricial.



  estimulación Selectiva.



9.1 Nuevas Aplicaciones REGISTROS Y DISPAROS CON T.F. Objetivo Obtener mediante la tubería flexible en utilizar la que en interior se tubería ha introducido un cable información eléctrico, siendo su objetivo principal el de la su rigidez de la flexible  para empujar las sondas de registros r egistros eléctricos hasta el fondo de los disparos. d isparos. El sistema de registros eléctricos con T.F. ha sido específicamente diseñado para transportar las herramientas necesarias para registrar información en pozos, cuyas condiciones no permiten el uso de servicios convencionales de registros eléctricos Existen por lo general cuatro modalidades o categorías de servicios de registros eléctricos con tubería flexible, que son:   Registros en agujero descubierto,

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  Registros en agujero revestido,

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  Operaciones de disparos, y

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  Aplicaciones especiales

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Ventajas Las principales ventajas o beneficios que se tienen al utilizar la tubería flexible para la realización de operaciones con cable eléctrico varían según su aplicación, sin embargo, se  pueden resumir en las siguientes:   Se aprovecha la fuerza hidráulica para operar herramientas especializadas.



  Permite la utilización de herramientas de molienda.



  Reducción del tiempo de intervención.



DISPAROS CON TUBERÍA FLEXIBLE E1 objetivo principal de las operaciones de disparos es la de establecer conductos de flujo entre el pozo y la formación, mediante cargas que perforen la tubería de revestimiento, el cemento y penetren hasta la formación productora. La aplicación principal de la tubería flexible es el de empujar las sartas de disparos para operaciones en pozos altamente desviados y horizontales, así como en casos donde la sarta es demasiado pesada para soportarla con el cable de registros, o disparos en pozos con alta  presión.

TERMINACIONES Frecuentemente la tubería flexible es utilizada para efectuar trabajos de terminación de  pozos. Estas ap aplicaciones licaciones pu pueden eden se serr ddiseñadas iseñadas ppara ara ppozos ozos nuevos nu evos o para pozos existentes, donde el yacimiento o las condiciones de producción han sido dañadas. Es decir, que las características de producción pueden ser optimizadas a un costo considerablemente bajo, tanto como una terminación convencional. Las principales ventajas de las terminaciones con tubería flexible son las siguientes:   El daño potencial del yacimiento durante el control del pozo, es mínimo.

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  La instalación y recuperación del aparejo de producción terminado con T.F.,

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generalmente se realiza en forma rápida.

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  Se reduce el numero de conexiones, o bien son eliminadas, disminuyendo las

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 posibles fugas y los requerimientos re querimientos de pruebas de las juntas.   En la mayoría de los casos, el costo de la T.F. está incluido en el equipo y servicios



y es comparado con los métodos convencionales.   Las terminaciones con T.F. son diseñadas generalmente para aparejos con métodos artificiales de producción.



Como la mayoría de las aplicaciones de la tubería flexible, generalmente las terminaciones  pueden instalarse y recuperarse recupera rse sin la necesidad de un equipo de rreparación eparación de pozos. Desventajas:   La profundidad de la sarta de producción con T.F. esta limitada principalmente por

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el diámetro y peso del carrete, sobre todo para su transporte a la localización. 

  Las terminaciones con diámetros diámetros pequeños, restringen el área de flujo.

   No puede ser definida la vida útil de la terminación con T.F.



  Algunos accesorios de terminación convencional no están disponibles para ser



usados con tubería flexible. Diseño Las categorías básicas de las terminaciones con T.F. son las siguientes:   Sartas de velocidad



  Bombeo neumático



  Bombeo electro centrifugó



  Bombeo hidráulico



PERFORACIÓN CON TUBERÍA FLEXIBLE La perforación de pozos cada vez resulta más riesgosa, profunda, costosa y se ve en situaciones más comprometidas con el ambiente. Por eso es indispensable utilizar algunas técnicas especiales, que nos permitan alcanzar los objetivos de los programas de  perforación en la búsqueda de hidr hidrocarburos, ocarburos, con el mínimo de tiempo, máxima seguridad y al menor costo. Página 127-

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Consideraciones para perforar con T.F. Objetivo Perforar un pozo rápido, seguro y a bajo costo, se puede lograr ya que la T.F no necesita conexiones por ser continua, maneja menor volumen de fluidos y acero que las tuberías de revestimiento. Asimismo evitan pegaduras ya que se tiene circulación continua. Al final esto redunda en beneficios económicos. Otro aspecto importante a considerar y que se vuelve pregunta obligada antes de dar cualquier paso es ¿por qué utilizar un equipo de tubería flexible? Por ser más económico al explotar formaciones someras, con mejores condiciones de seguridad y mínimo impacto ambiental. Existen consideraciones que deben tomarse en cuenta: la metodología a seguir y la  programación de la perforación. perfor ación. metodología Analizar la información disponible de pozos perforados, recopilando todos los antecedentes como datos históricos de perforación, columna geológica del · área de estudio, registros geofísicos, núcleos, gradientes de presión y de fractura y fluidos utilizados etcétera. Diseño del pozo: analizar los requerimientos de producción para que, con base en ello, se diseña la geometría del pozo. Infraestructura: con qué equipo y accesorios se dispone para desarrollar este método alterno de perforación. Logística: esteypunto es importante con lleva un ahorro significativo, si el suministro de materiales accesorios se efectúayaa que tiempo. Ejecución de la perforación y La terminación: por ser la perforación una operación relativamente rápida es necesario contar con equipos de registros, parámetros de medición en tiempo real, para poder definir con oportunidad los pasos a seguir durante el desarrollo de la intervención

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