Post on 21-Mar-2020
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COIL TUBING
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Coil tubing
Aprenderá sobre los diferentes tipos de equipos de perforación/terminación con coil tubing.
Aprenderá las mejores prácticas y técnicas para realizar operaciones con coil tubing.
Aprenderá los tipos de componentes de los equipos de perforación/terminación con coil tubing, tuberías, strippers, arietes, unidades de alimentación, herramientas, controles, conjunto de preventores, arietes de corte y sello.
Aprenderá a resolver los problemas más comunes de las operaciones con coil tubing.
Objetivos de aprendizaje
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Coil tubing
El uso de largas longitudes de tubería de diámetro pequeño permite reparar los pozo a muy bajo precio.
Las tuberías se enrollan en grandes carretes para su transporte, almacenamiento y para realizar los trabajos.
Las unidades de coil tubing pueden montarse y desmontarse en una fracción del tiempo que necesitan las unidades
convencionales de reparación de pozo con capacidades similares.
Las unidades de coil tubing pueden realizar la mayoría de las operaciones requeridas en los trabajos normales de terminación y reparación de pozos.
Las unidades de coil tubing pueden trabajar en pozos vivos.
Descripción general
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Montaje típico de una unidad de coil tubing
Cuello de ganso radio 94"
Cabeza de inyector
Soporte de inyector
Cabezal de pozo
Conexiones de árbol de 3-1/16 10M psi
Ariete ciego de corte de 3-1/16" 15M psi
Riser de 3-1/16" 15M psi Cabina de operador
Unidad de alimentación
Carrete con 4.000 pies de coil tubing de 1,5"
Caja de herramientas
Cesta metálica
Cesta de mangueras
Bomba HT400
Línea de succión
Tanque de circulación
Múltiple de estrangulación
doble 10M
Línea de retorno
Línea de descarga de 2"
Cortadores ciegos
Cuñas de tubería
Ariete de tubería de 3-1/16 15M psi
Válvula de compuerta de 3-1/16" 15M psi
Linea de carrete
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Stripper
"T" de flujo
Ariete de tubería
Carrete de riser
Ariete de corte/ciegoVálvula de dos vías de paso total
Válvulas de cabeza de pozo
BOP cuádruple
Válvula de dos vías de paso total
• El nuevo desarrollo de las terminaciones submarinas con válvula maestra ha llevado al desarrollo de la válvula maestra de cierre de dos vía y paso total.
• ¿Cómo se utilizan las válvulas de cierre de dos vías y paso total en las operaciones de reparación, terminación, wireline, coil tubing y snubbing? ¿Que ventajas proporcionan al operador?
• Soportan presiones en ambas direcciones. No se necesita instalar válvulas de contrapresión para realizar la prueba de presión del conjunto de preventores en las operaciones de coil tubing y snubbing.
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Aplicaciones para coil tubing
El coil tubing tenía muy pocas aplicaciones cuando se introdujo por primera vez debido a las capacidades limitadas que tenían en ese momento.
Las mejoras e innovaciones logradas en tuberías y herramientas de fondo de pozo han contribuido enormemente en las aplicaciones y servicios con coil tubing.
• Remoción de arena y/o material de relleno• Remoción de incrustaciones en la tubería de producción• Cementaciones de remediación• Pesca a través de la tubería de producción
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Coil tubing
Tubería de producción
Tubería de revestimientoPacker
Remoción de arena y/o material de relleno
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Herramienta para remoción de incrustaciones
Tubería de producción
Coil TubingTubería de revestimiento
Packer
Remoción de incrustaciones en la tubería de producción
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Packer inflable
PackerTubería de revestimiento
Tubería de producción
Coil Tubing
Cementaciones de remediación
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Herramienta de pesca
Percutor
Acelerador
Amortiguador
Pesca a través de la tubería de producción
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Coil tubing
Los servicios incluyen la iniciación del flujo de pozo, limpieza de ductos y líneas de flujo, mantenimiento de equipos de levantamiento artificial por gas, desplazamiento de camisas deslizantes, mediciones de presión y temperatura de fondo de pozo y servicios con cable wireline. Otros servicios incluyen:
• Fijar packers inflables
• Moler tapones de materiales compuestos
• Fijar y recuperar tapones de aislamiento
• Estimulación de yacimientos
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Conjunto de empaques inflables
de intervalo
Tubería de producción
Tubería de revestimiento
Fijación de elementos inflables
• Conjunto de empaques de intervalo que se pueden correr a través de la tubería de producción
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Barrena PDC
PDM
Lastrabarrenas
Tapón de aislamiento
Moler tapones de materiales compuestos
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Tapón de aislamiento
Herramienta de anclaje
Coil Tubing
Fijar y recuperar tapones de aislamiento
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Tubería de producción
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Tubería de revestimiento
Packer
Cabeza de acidificación
Estimulación de yacimientos
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Coil tubing
• Instalación de sartas sifón • Terminaciones con coil tubing• Fracturamientos y empaques• Registros de formación adquiridos
con herramientas corridas con coil tubing
• Adquisición de datos de perforación
• Servicios de disparos corridos con coil tubing
Otras aplicaciones para coil tubing:
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Coil tubing instalado como sarta sifón
Tubería de producción
Tubería de revestimientoPacker
Instalación de sartas sifón
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Packer inflable
Tubería de producción
Coil Tubing
Tubería de revestimiento
Terminaciones con coil tubing
• Terminaciones enrollables
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Empaque de grava
Filtro
Fracturamientos y empaques
• El esquema muestra la recuperación de fluidos de tratamiento (flowback) para la limpieza después de un trabajo de fracturamiento.
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Coil tubing y cable wireline por dentro
Packer colector
Cañones de disparos
TRT
Válvula de contrapresión para coil tubingy cable wireline por dentro (SWBPV)
Servicios de disparos corridos con coil tubing
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¡Lo que puede hacer el coil tubing!
• Matar un pozo por circulación directa.• Bombear nitrógeno para que un pozo comience a producir.• Limpiar arena.• Fijación de tapones de aislamiento o servicios de disparos con coil tubing y cable wireline por
dentro. • Correr pruebas de producción efectuadas a través de la sarta de perforación (DST) u otro tipo de
pruebas de producción.• Asentar conjunto de packers de intervalo.• Múltiples maniobras hacia adentro y hacia fuera del pozo.• Realizar trabajos sin matar el pozo.• Correr terminaciones enrollables.• Correr operaciones wireline: registros, mediciones, etc.• Descarga o inyección forzada de cemento. • Realizar operación de perforación/fresado.
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Cabeza de inyección de coil tubing
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Cabeza de inyección de coil tubing
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Cadenas de inyector de coil tubing
Vigas lineares
Cilindros hidráulicos
Cadena de rodillos
Cadena de agarre
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Tramo de columna sin soporte
Pandeo/deformaciónde coil tubing
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Guía anti pandeo
Guía anti pandeo
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Cuello de ganso o arco guía
El radio del arco guía debe ser por lo meno treinta vecesel diámetro externo especificado del coil tubing.
Guía de tubería Rodillos
Asas de levante
Retenedor de tubería
Unión giratoria
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Carrete para servicios con coil tubing
• El radio del eje del carrete debe ser por lo menos veinte (20) veces el diámetro especificado del coil tubing. El carrete, foto de la izquierda, tiene un pivote en la parte delantera; algunos carretes tienen en la parte trasera un pivote eléctrico que se utiliza en las operaciones con coiltubing y cable wireline por dentro.
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Vista FrontalVista lateral
Sistema de enrollado
automático level-wind
Sistema de accionamiento
Motor de
carrete
Freno de carrete
Diámetro de brida
Diámetro del eje Contador tipo turbina
Carrete para servicios con coil tubing
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Carrete de servicio y motor hidráulico de coil tubing
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Carrete de servicio y sistema de enrollado automático level-wind de coil tubing
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Contador para carrete de coil tubing
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Unión giratoria con paso de fluido y conexión de alta presión
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Unión giratoria con paso de fluido y conexión de alta presión
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Daños, fatigas y fallas en coil tubing
• Fluidos corrosivos o ácidos, se circulan a través de la tubería, o cuando la sarta se encuentra en un ambiente corrosivo tal como H2S o CO2.
• Fluidos abrasivos, lechadas de cemento o fluidos cargados de arena erosionan la tubería o las superficies de contacto, ya sea por fuera o por dentro, y acortan su vida útil.
• La tensión es el mayor factor de esfuerzo una vez que el coil tubing está dentro del pozo.
• El pandeo del coil tubing generalmente se produce en pozos horizontales o altamente desviados.
La degradación de la tubería se produce cuando:
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Daños, fatigas y fallas en coil tubing
La tensión es el mayor factor de esfuerzo una vez que el coil tubing está dentro del pozo. • La tensión o el peso suspendido, se
aplican desde el punto de suspensión, las cadenas, hasta el fondo de la sarta.
• La carga de tensión está condicionada por:
- Ángulo de pozo. - Flotabilidad del fluido en el cual se
corre la tubería.
- Presiones externas vs internas.- Obstrucciones de pozo,
atascamiento de tubería y arrastre. • Si las cargas de tensión exceden el límite
de ruptura de la tubería, generalmente ésta se romperá justo debajo del inyector, que es el punto de mayor tensión.
• Una tensión excesiva contribuye en gran medida a la disminución de la resistencia al colapso.
La tensión es el mayor factor de esfuerzo una vez que el coil tubing está dentro del pozo.
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Daños, fatigas y fallas en coil tubing
La degradación de la tubería incluye el pandeo. El pandeo del coil tubing generalmente se produce en pozos horizontales o altamente
desviados.• El pandeo de la sarta comienza cuando al correr la tubería en el pozo se excede su
radio de curvatura natural. • Este radio de curvatura es la curvatura natural de la sarta debida al
almacenamiento en carrete. • Para la mayoría de los tamaños de coil tubing el radio de curvatura es de 24 pies
aproximadamente. • Cuando la sarta está con tensión el radio de curvatura desaparece a medida que la
sarta se endereza. • Cuando las cargas de tensión se relajan completamente se puede observe el radio
de curvatura. • Con la parte inferior de la sarta en compresión, tal como en un pozo horizontal o
desviado, se puede exceder el radio de curvatura y la sarta puede ceder al pandeo.
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Fallas de coil tubing
0
10
20
30
40
50
60
Corrosión Daños en
campo
Problemas de
fabricación
Desgaste Soldadurasen campo
Temperatura
Fallas de coil tubing en el campo 1994 - 1997
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Fallas de coil tubing
• La fuerza requerida para empujar la sarta de tubería en un pozo horizontal o desviado aumenta con la longitud de la tubería introducida en la sección desviada.
• Cuando la fuerza llegue a un cierto nivel la tubería se "encajará" en una configuración sinusoidal.
• El período y la amplitud de la onda depende de las dimensiones del coiltubing y de la tubería dentro de la cual se la está corriendo.
Pandeo sinusoidal de coil tubing
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Fallas de coil tubing
• Mayores longitudes de tubería dentro del pozo producen pandeo helicoidal.
• Una vez que se produce el pandeo helicoidalhabrá una probabilidad real de que se produzca un “bloqueo” helicoidal.
• El “bloqueo” helicoidal se produce cuando las fuerzas friccionales debidas al contacto entre el diámetro interno de la tubería de producción y el diámetro externo del coil tubing, exceden la fuerza de empuje.
• A partir de ese momento no será posible introducir más coil tubing dentro de la sección desviada del pozo.
• Se podrá introducir más coil tubing a nivel de superficie, lo cual aumentará la longitud del tramo con pandeo produciendo daños o fallas permanentes en el coil tubing.
Pandeo sinusoidal de coil tubing
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Pandeo helicoidal
Pandeo sinusoidal
Fallas de coil tubing
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Fallas de coil tubing
• La ovalidad es el grado en el que la tubería difiere de la forma circular. El porcentaje de ovalidad puede determinarse
tomando mediciones al azar y resolviendo la siguiente ecuación:
% Ovalidad = (Diám. Ext. Máx – Diám. Int. Mín.) ÷Diám. Ext. de diseño
Utilizando un calibrador de tornería, mida los diámetros máximo y mínimo y coloque los valores obtenidos en la fórmula, junto con el diámetro de diseño.
El resultado proporciona un porcentaje de ovalidad. Cuanto menor sea el porcentaje de ovalidad, mejor.
Una pequeña medida de ovalidad puede significar una disminución en el rendimiento de la tubería y su resistencia al colapso.
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Fallas de coil tubing
Notas sobre la ovalidad• El lugar más fácil de medir es al final del carrete de tubería.
• Que el extremo de la tubería esté BIEN, no garantiza que todo el carrete esté BIEN.
• Los fabricantes de coil tubing nunca garantizan la redondez de la tubería debido a:
- Los esfuerzo en los extremos a los cuales queda sometida la tubería durante la fabricación.
- El acero inicialmente se encuentra en estado plano, luego se le da forma de círculo, se suelda para formar el tubo y finalmente se enrolla en un carrete.
• Tensar el acero en tres dimensiones resultará en un carrete de tubería cuyo diámetro no es un círculo perfecto.
• Muchos consideran que el coil tubing tiene por un factor de ovalidad del 5% como mínimo.
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Cadena del inyector (marcas iguales)
Marcas de cuñas
Fallas de coil tubing
• Fuerzas de agarre del inyector El inyector daña el coil tubing al sujetarlo y
manipularlo.
Dos cadenas continuas y opuestas con eslabones simples que tienen bloques de sujeción.
Los diámetros de sujeción están dimensionados de acuerdo al coil tubingutilizado.
La fuerza de sujeción o tensión de las cadenas es ajustable.
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Cadena del inyector (marcas iguales)
Marcas de cuñas
Fallas de coil tubing
Fuerzas excesivas en pozos profundos con grandes cargas suspendidas o bloques de cadenas desalineados producirán marcas en la tubería y reducirán en gran medida la vida útil de la sarta.
El coil tubing se suspende mediante arietes de cuñas.
Los arietes de cuñas tiene dos piezas contrapuestas que hacen contacto con la tubería.
Cuando la tubería queda suspendida se generan marcas. Esto facilita la corrosión, debilita la tubería y reduce su vida útil.
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Fisura transversal
Fisura longitudinal
Fisura oblicua
Fallas de coil tubing
En una sarta de coil tubing se pueden producir tres tipos de fisuras. • Primero se las percibe como poros en la tubería.
• Y si no se toman medidas inmediatamente pueden convertirse en fisuras que producirán la falla de la sarta.
• En la ilustración se muestran los tres tipo de fisuras:
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InternaReborde de soldadura
Externa
Fallas de coil tubing
• La presencia de picaduras por corrosióngeneralmente se asocia a corrosión localizada, que puede darse tanto por dentro como por fuera. Las picaduras por corrosión externas se producen
por contacto directo con fluidos corrosivos de pozo o de tratamiento, corrosión atmosférica o una combinación de ambas.
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InternaReborde de soldadura
Externa
Fallas de coil tubing
Las picaduras por corrosión internas están relacionadas directamente con fluidos de tratamiento sin los inhibidores apropiados o al mal lavado del coil tubing después de ser utilizado con fluidos corrosivos.
El cordón de soldadura es una aleación metálica electrolítica corrosiva.
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InternaReborde de soldadura
Externa
Cadena del inyector (marcas iguales)
Marcas de cuñas
Fisura transversal
Fisura longitudinal
Fisura oblicua
Fallas de coil tubing
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Daños debidos al ciclo de flexión
5
4
6
3
21
Reversiones de esfuerzos cíclicos al correr coil tubing
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4
16
2
5
3
Eventos de flexión 2 y 5
Eventos de flexión 1 y 6
TiempoTe
nsió
nSubir
5
6
4
Bajar
32
Maniobra de bajar y subir en el pozo
1
Eventos de flexión 2 y 5
Eventos de flexión durante las operaciones con coil tubing
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Las picaduras por corrosión y las sobrecargas de tensión producen la MAYORÍA de las fallas de coil tubing
Fatigue - 13
Pitting - 26
Corrosion - 8
H2S Stress - 13
Tension - 24
Hel. Buck. - 5
Mech. Damage - 3
Welds - 8
Fatiga – 13
Picaduras por corrosión – 26
Corrosión – 8
H2S – 13
Sobrecargas de Tensión – 24
Pandeo Helicoidal – 5
Daños mecánicos – 3
Soldaduras – 8
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Fallas de coil tubing
• La abrasión disminuye el espesor de pared y el rendimiento de la sarta. Las hendiduras rendondeadas tienen muy
poco efecto sobre la resistencia de la sarta, por el contrario, las marcas y hendiduras afiladas producen corrosión.
La abrasión localizada se produce por el contacto directo con la tubería del pozo y está asociada al pandeo sinusoidal o helicoidal.
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Hendiduras rendondeadas
Abrasión localizada
Marcas longitudinales
Fallas de coil tubing
• Las marcas longitudinales se producen por contactos con bordes afilados en el pozo, en las BOPs, o en los equipos utilizados para manipular y enrollar el coil tubing.
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Fallas de coil tubing
Otras fuentes de daños:
• Manipulación sin cuidado y mantenimiento inadecuado.
• Operaciones que representan riesgos para la tubería:
- Enrollar y desenrollar.
- Aplicar y liberar peso.
- Manipulación en la locación.
• Un coil tubing que se deja con incrustaciones de óxido seguramente fallará antes que uno que se encuentre en mejor estado de mantenimiento.
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Estrechamiento
Ovalidad
Ensanchamiento
Fallas de coil tubing
Los efectos de ensanchamiento y estrechamiento de la tubería generan problemas con el equipo de manipulación en el inyector y en las cadenas, así como también con los equipos de control de presión tales como stripper y BOP.
• Además pueden afectar el rendimiento de la tubería (especialmente la tensión de ruptura y la resistencia al colapso) y la vida útil de la tubería.
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Estrechamiento
Ovalidad
Ensanchamiento
Fallas de coil tubing
El estrechamiento se debe a la sobretensión en una sección de la sarta aplicada por la carga de tensión.
El ensanchamiento se produce al circular la tubería con presión.
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Coil tubing - Stripper convencional
• Los strippers son barreras primarias para las presiones de boca de pozo. Se debe acceder al conjunto de empaques
desde arriba. El stripper activo aplica presión sobre el buje
inferior y comprime el empaque hacia arriba. Al energizar el stripper se genera un sello de presión alrededor de la tubería.
En ese estado la presión de pozo facilita el sellado.
Disponibilidad: 5M y 10M psi WP
Conjunto de empaque
Brida de montaje
Módulo hidráulico y mecanismo de retracción
Conexión de stripper a stripper en tándem, BOP o lubricador
Stripper convencional
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Coil tubing - Stripper en tándem
• El stripper en tándem se utiliza junto con un stripper a modo de respaldo en caso de desgaste o falla.
Stripper en tándem
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Buje superior yPines de retención
Anillo anti-extrusión
Inserto de packer
Buje inferior
Activador de stripper
Elemento de empaque
Configuración convencional de empaques
Dependiendo de los requisitos del servicio los insertos pueden ser de uretano, nitrilo o elastómero de vitón.
Los insertos divididos se puede reemplazar con el coil tubing dentro.
Los diseños tienen tres componentes::• Activador
• Inserto de packer
• Anillo anti-extrusión
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Stripper de entrada lateral con
hidráulica de accionamiento hacia
abajo
Stripper de entrada lateral con
hidráulica de accionamiento hacia
arriba
Módulo hidráulico y mecanismo de
retracción
Brida de montaje
Arreglo de empaque de
entrada lateral
Conector inferior
Coil tubing - Stripper de entrada lateral
• El stripper de entrada lateral proporciona un acceso más fácil al elemento de empaque a través de la entrada lateral. Elimina el acceso al stripper desde arriba.
El stripper de entrada lateral se encuentra disponible en dos modelos.
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Coil tubing - Stripper de entrada lateral
Cilindro hidráulico
Brida de sujeción para cabeza de inyector
Cuerpo con entrada lateralPernos de cierrePuerta de cierrePuertos anularesUnión rápida del cuerpo con entrada lateral
Unidad con puertas cerradas Unidad con una puerta abierta
Unidad con ambas puertas abiertas y camisa de cilindro expuesta
Unidad con pistón en tope de carrera, un empaque y coil tubing
Camisa de bujeHidráulica de activación
Hidráulica para bombear el cilindro hacia arriba
Camisa de cilindro de packer
Empaque
Sellos M
Coil Tubing
Buje inferior
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Coil tubing - Stripper radial
Cuerpo de una sola pieza con pocas trayectorias de fuga. Se puede acceder al packer desde el lateral. Elementos de empaque retraídos totalmente para retirar herramientas sobredimensionadas o
dañadas. Accionado radialmente. Altura del stripper reducida.
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Coil tubing - Stripper en tándem arriba y abajo
• La industria recomienda el uso de un stripper en tándem porque tiene dos elementos de empaque que pueden activarse individualmente.
• Se extiende la vida útil de los elementos de sellado.
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Arietes ciegos
Arietes de corte
Arietes de cuñas
Arietes de tubería
Puerto de matar
Coil tubing - BOP cuádruple
En las operaciones con coil tubing las BOP son barreras secundarias.
La BOP cuádruple está configurada en la siguiente secuencia (API RP 5C7) comenzando desde arriba: ariete ciego, ariete de corte, ariete de cuñas y luego ariete de tubería.
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Puerto de matar
Coil tubing - BOP cuádruple
• Los puertos de ecualización se utilizan para evitar abrir los arietes ciegos o de tubería con presión diferencial.
• Los arietes no están diseñados para cerrarse mientras la tubería está en movimiento. El puerto de matar permite bombear hacia abajo por el espacio anular o por la tubería después del corte.
Arietes ciegos
Arietes de corte
Arietes de cuñas
Arietes de tubería
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Arietes ciegos y de corte
Arietes de tubería/cuñas
Puerto de matar
BOP combinada
Coil tubing - BOP Combinada
La BOP combinada tiene dos ventajas principales en comparación a la BOP de una sola función: menos altura y menos pasos en el proceso de cierre de emergencia.
La mayoría de los arietes combinados están diseñados para que la presión de pozo facilite el accionamiento. No deben abrirse sin antes ecualizar la presión diferencial.
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Arietes ciegos y de corte
Arietes de tubería/cuñas
Puerto de matar
BOP combinada
Puerto de matar
Las BOP tienen un niple de matar de 2" de diámetro externo entre los arietes de cuñas y los arietes de corte.
Esto permite bombear hacia abajo fluido de matar por la tubería cortada durante las operaciones de emergencia (y durante las prueba de presión).
Nunca utilice el puerto de matar como una línea de circulación.
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Coil tubing - BOP de corte y sello
Los arietes de corte y sello son barreras “terciarias” que proporcionan capacidad de corte en caso de emergencia.
Las cuchillas de corte están diseñadas para lograr una deformación mínima del coil tubing a fin de poder bombear fluido de matar a través del tramo de coil tubing que queda suspendido después del corte.
BOP de corte/sello
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Actuador hidráulico de BOP
Válvula de ecualización
Cierre de BOP y ecualización de componentes
El actuador hidráulico se utiliza para abrir y cerrar los arietes.
El control manual puede utilizarse solamente para cerrar y sirve además como un bloqueo de ariete.
El orificio de drenaje y ventilación se utiliza para detectar y evitar la comunicación entre el pozo y sistema hidráulico.
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Actuador hidráulico de BOPVálvula de ecualización
Cierre de BOP y ecualización de componentes
El indicador de posición de los arietes proporciona una indicación visual del recorrido y la posición del pistón.
Una válvula de ecualización, izquierda, se utiliza para ecualizar la presión a través de los arietes cerrados, ya sean de tubería, ciegos o combinados, antes de abrirlos. Durante las operaciones normales, la válvula de ecualización debe dejarse en posición cerrada.
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Cierre de BOP y componentes
Varilla accionadora
Bonete
Sello
SelloGuía de
pistón
Retenedor de pistón
Conductos hidráulicos
perforados a través del
bonete
Adaptador
Retenedor
Tornillo de fijación y
chaveta de media luna
Tubo de cierre Codo
Retenedor hexagonal
Indicador
Pistón
Tuerca de
varilla
Cilindro Guía
Camisa con
rosca por
dentroTapón
hidráulico
Vástago Retenedor
Conjunto de rodamiento
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Coil tubing - Flujo cruzado
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Ensamble de arietes de corte
Cuerpo de ariete
Cuchilla de corte
Tornillo de retención
Cuchilla de corte (invertida)
Ensamble de arietes de BOP cuádruple
• Los arietes de corte se utilizan para cortar coil tubing en situaciones de emergencia, y sirven como una barrera "terciaria".
• Las cuchillas de corte de los arietes minimizan la deformación de la tubería a fin de proporcionar una abertura para bombear fluidos de matar.
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Ensamble de ariete ciego
Sello de cuerpo de ariete
Barra de retención
Cuerpo de ariete
Sello de ariete
Ensamble de arietes de BOP cuádruple
Las cuchillas tienen una capa superficial más dura y un núcleo interior más blando para evitar las fisuras por tensión en un medio con sulfuro.
Los arietes ciegos sellan el pozo cuando no hay tubería dentro de ellos.
Los arietes ciegos deben ecualizarse antes de la apertura.
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Ensamble de ariete de cuñas
Cuerpo de ariete
Pasador de retención
Cuña Inserto
Ensamble de arietes de BOP cuádruple
Los arietes de cuñas utilizados para cerrar sobre la tubería y sujetarla son "bidireccionales". Las cuñas sujetan eñ coil tubing sometido a fuerzas ascendentes y descendentes. Los insertos de cuñas reemplazables están maquinados para ajustarse a un solo tamaño de
tubería. Los arietes de tubería sellan alrededor de la tubería. La presión de pozo facilita el funcionamiento de los arietes de tubería. Se debe ecualizar la presión a través de los mismos antes de su apertura.
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Ensamble de ariete de corte y sello
Cuchilla de corte y sello (invertida)
Cuerpo de
ariete
Sello de cuerpo
de ariete
Cuchilla de corte y
sello
Barra de retención
Ensambles de arietes de BOP combinada
• Los arietes de corte y sello están diseñados para cortar la tubería y sellar el pozo después del corte.
• Estos arietes deben utilizarse únicamente cuando no es necesario que la tubería caiga después del corte.
• Deben ecualizarse antes de la apertura.
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Ensamble de ariete de tubería/cuñas
Sello de ariete
Varilla de
empuje
Cuerpo de ariete
Inserto de cuña
Ariete de
tubería
Varilla de
empuje
Ensambles de arietes de BOP combinada
Los arietes de tubería/cuñas se utilizan para sellar el pozo y sujetar la tubería.
La presión de pozo facilita el funcionamiento de estos arietes.
Se debe ecualizar la presión a través de los mismos antes de su apertura.
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Unidad de alimentación
La unidad de alimentación proporciona el fluido hidráulico necesario para operar la unidad de coil tubing, incluyendo el inyector y las BOP.
• La unidad de alimentación tiene un motor diésel para alimentar las bombas hidráulicas.
• El sistema se regula a una presión máxima dependiendo de la presión de trabajo y la presión de boca de pozo.
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Unidad de alimentación
• Hay acumuladores instalados en el patín de soporte de la cabina de control que se utilizan para accionar las BOP en caso de falla de energía hidráulica o cuando el fluido hidráulico no es suficiente.
• Los acumuladores contienen un volumen utilizable mayor que el requerido para operar completamente las BOP y todas las válvulas asociadas.
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Diseño de unidad de alimentación para operaciones marinas
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Consola de control de coil tubing
• La cabina de control tiene la consola desde la cual se regulan todas las funciones de la unidad de coil tubing.
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Consola de control de coil tubing
• La cabina está ubicada detrás del carrete, alineada con la boca de pozo. Algunas cabinas de control están montadas en elevadores hidráulicos de tijera para que el operador tenga una visión más clara de la boca de pozo.
• Es recomendable/obligatorio instalar una válvula ESD en la cabina de control en caso de emergencia.
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Controles en la consola de coil tubing
Control de presión
del stripper
Presión hidráulica
del inyector
Presión hidráulica del carrete
Presión de tracción de
las cadenas
del inyector
Presión del conjunto de control de
pozo
Control de presión del conjunto de control de
pozo
Manómetro para ariete de
stripper
Control de presión
del carretePresión de circulación del fluido
bombeado
Válvulas de arietes en el conjunto de
BOP
Freno de inyector
Control de inyector
indicador de carga
Interruptores de matar en caso de emergencia
Controles de carrete
Acelerador del motor
Presión de boca de
pozo
Velocidad del inyector(Alta – Baja)
Control de presión
del inyector
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Controles e instrumentación del stripper
STRIPPER#2
Ajuste de presión y control de regulador del stripper
SELLARNEUTRAL
RETRAERSELLARNEUTRAL
RETRAER
Presión del sistema de stripperMáx. 5000 psi
STRIPPER#1
Controles hidráulicos de coil tubing
• Los sistemas de stripper suelen ser de doble acción.
• Pueden sellar y retraer hidráulicamente. • La presión del sistema hidráulico debe ser
compatible con la presión nominal del stripper. La mayoría tienen una capacidad máxima de 5.000 psi.
• Después de la instalación inicial se deben someter todos los elementos a una prueba de funcionamiento para asegurar que se hayan hecho correctamente las conexiones.
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Controles hidráulicos de coil tubing
A fin de evitar el accionamiento accidental, los sistemas de BOP generalmente requieren que se muevan dos (2) controles para accionar un ariete.
Los sistemas hidráulicos están equipados con un acumulador para permitir la operación de varias BOP sin utilizar la unidad de alimentación del equipo de coil tubing.
Controles e instrumentación de BOP
Presión de suministro de BOP
OFF
Presión de BOPSuministro de BOP
ON
Ariete de tubería
CLOSE
CLOSE OPENCLOSE OPEN
CLOSE OPENCLOSE OPEN
Ariete de corte
Ariete de cuñas
Ariete ciego
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Conector Dimple para coil tubing
Tornillo de fijación
O-Ring
Coil tubing
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Conector tipo cuña en espiral para coil tubing
Tornillo de fijación
Cuña en espiral
O-Ring
Coil tubing
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Conector C.A.R.S.A.C. para coil tubing
• El conector combinado antirotación autoalineable (C.A.R.S.A.C.) está diseñado para facilitar el montaje la tubería cuando no se pueden rotar las herramientas para unir las roscas.
• Este conector permite que se aplique un alto nivel de torque a través del mismo. Esto se logra mediante la combinación de un cono de fijación (que permite una conexión fácil) y un conector antirotación autoalineable.
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Conector enrollable
Coil tubing crimpado
O-Ring
Herramientas estándares para coil tubing
• El conector enrollable se acopla al diámetro interno del coil tubing y se fija en su lugar crimpando la tubería flexible alrededor del perfil del conector, utilizando para ello una crimpadora especial.
• El sello a presión se logra mediante un o-ring. Este conector contribuye a aumentar la presión de circulación ya que constituye una restricción interna.
W I L D W E L L C O N T R O LVálvula de retención de bola y asiento
Conexión superior
Bola y asiento
Conexión inferior
Herramientas estándares para coil tubing
• La válvula de retención de bola y asiento está diseñada para permitir que el bombeo pase a través de la bola, pero evitando que el flujo suba en dirección inversa por el coil tubing.
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Conexión superior
Aleta
y asiento
Conexión inferior
Una sola aleta Dos aletas
Herramientas estándares para coil tubing
• La válvula de retención tipo válvula de aletapermite el bombeo a través del coil tubing pero impide el flujo en sentido contrario.
• La ventaja es una menor presión de bombeo debido al mayor diámetro utilizable de la válvula de retención de aleta.
• La válvula de aleta es el tipo preferido de válvula de contrapresión para los operadores de coil tubing.
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Adaptador de inyección simple
Adaptador de inyección multi-ángulo
Adaptador de inyección pata de mula
Adaptadores de inyección y circulación
• Los adaptadores de inyección y las boquillas vienen en varios diseños y tamaños dependiendo del trabajo a realizar.
• Cuando la principal preocupación es el volumen de retorno, utilice un adaptador de puerto grande como los que se muestran en los diagramas superior e intermedio.
• Si se necesita generar turbulencia en el adaptador, se debe utilizar el adaptador del diagrama inferior.
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Adaptador superior
Mandril tipo collet
Bola y asiento
Resorte
Junta de liberación
Adaptadores de inyección y circulación
• La junta de liberación permite desconectar el coil tubing de la sarta de fondo (BHA). Los tipos de adaptadores de liberación son: Activado por presión Activado por tensión Combinación presión/tensión
• El adaptador activado por presión utiliza una bola que se bombea a través de la sarta y asienta en el adaptador para sellar.
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Adaptador superior
Mandril tipo collet
Bola y asiento
Resorte
Junta de liberación
Adaptadores de inyección y circulación
• Luego la presión de bombeo supera la fuerza de sujeción por fricción del mandril y la sarta se libera.
• La junta de liberación activada con tensión funciona con pasadores de corte que se deben romper para que la sarta se libere del ensamble de fondo (BHA).
• Un cuello de pesca orientado hacia arriba, permite conectar la sarta utilizando la herramienta de pesca apropiada.
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Adquisición de registros con coil tubing
Profundidad
instalación
Conversor de señal de profundidad
Colector y conexiones
presurizadas
Herramientas de adquisición
de registros
Coil tubing y cable wireline
por dentro
Adaptador de cabeza
de coil tubing
señal de prof.
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Instalación de cables horizontales
Requisitos:
• Locación recta y larga
• Unidad wireline
• Unidad de coil tubing
• Equipo de bombeoConector de coil tubing
Diablo
Combinación (crossover)
Cable wireline
Lubricador
Flujo de alta presión
Lateral
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Coil tubing y cable wireline por dentro
Eje de carrete
Unión giratoria del carrete de
coil tubing
Válvula de aislación del carrete de coil tubing
Coil tubing hacia la primera vuelta en el
carrete
Cable wireline
Conexión a presión
Línea eléctrica hacia el colector
en otro eje de coil tubing
Colector de cable wireline
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Coil tubing - Instalación de cable vertical
Requisitos:• Pozo frío
• Unidad wireline
• Unidad de coil tubing
Coil tubing
Cable wireline
Punta rendondeada
Pozo
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Cabeza: PEH-EPEH-A
PEH-ABBloque de
conexiones presurizado
Abrazadera para cables
Unión giratoria
Conector de coil tubing
Coiltubing
Flujo
Válvula de retención
Configuración de rope socket
estándar
Coil tubing - Conector de fondo de pozo
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Cañoneo con coil tubing y cable wireline por dentro
• Cuando se baja con coil tubing, el cañón de disparos se corre debajo del packer.
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Cañoneo con coil tubing y cable wireline por dentro
• Se ubica el intervalo a perforar.
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Cañoneo con coil tubing y cable wireline por dentro
• Se dispara el cañón mediante corriente eléctrica.
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Cañoneo con coil tubing y cable wireline por dentro
• El pozo se carga desde las perforaciones con una presión de formación de 5.000 psi.
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Cañoneo con coil tubing y cable wireline por dentro
• La presión de formación se desplaza hacia abajo y hacia arriba.
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Cañoneo con coil tubing y cable wireline por dentro
• Luego las fuerzas rebotan.
• Ahora calcule la fuerza debajo del packer.
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Cañoneo con coil tubing y cable wireline por dentro
Fuerza = (Diám. Int., pulg)2 x 0,7854 x Presión, psi
= (6,25)2 x 0,7854 x 5.000
= 153.398 libras fuerza
Más 50.000 libras de fuerza de impacto (debida al disparo de la herramienta de perforación)
Fuerza Total = 153.398 + 50.000 = 203.398 lb
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Cañoneo con coil tubing y cable wireline por dentro
• La fuerza se desplaza hacia arriba: Retuerce la punta de la tubería
Rompe la tubería de revestimiento a la altura del sello del packer
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Cañoneo con coil tubing y cable wireline por dentro
• La tubería está: Retorcida
El packer pierde sello y hace estallar el pozo
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Perforación con coil tubing
Unidad de coil tubing en una locación durante la perforación
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Conjunto de preventores para perforación con coil tubing
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Sarta de fondo (BHA) para fresar
Coil tubing
Conector de coil tubing
Válvula doble de contrapresión
Desconexión hidráulica
Adaptador doble para circulación
Motor Titan
Fresa de carburo
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Adaptador doble para circulación
Coil tubing
Conector de coil tubing
Válvula doble de contrapresión
Desconexión hidráulica
Motor Titan
Fresa de carburo
Tapón de aislamiento
Fresado de un tapón de aislamiento
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Motor de fondo para coil tubing
Diseñado en respuesta a las limitaciones actuales en los motores de coil tubing.
Motor robusto de muy altas prestaciones. Tiene un conjunto de rodamientos lubricados sin rodillos ni bolas.
Resiste cargas de percusión muy elevadas. No tiene los rodamientos tradicionales que se dañan por impacto.
Mejor resistencia en el eje de transmisión. Permite mayores cargas laterales en las roscas de la barrena.
Motor Titan para coil tubing:
Motor Titan
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Fresas y barrenas PDC para coil tubing
Fresas y barrenas PDC
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Fresa para coil tubing y barrena PDC
Fresa y barrena PDC
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Adaptador de circulación doble para coil tubing
• Cuando se lo activa, el adaptador de circulación doble para coil tubing proporciona una manera de circular el espacio anular.
• El adaptador tiene además un discos de ruptura.• Este adaptador debe utilizarse cuando no hay otra
manera de circular.
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Herramientas de pesca
Herramienta HD activada por flujo para
anclaje / extracción
Herramienta de extracción / recuperación tipo GS con
mecanismo-J
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LanzasOvershot
Herramientas de pesca
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Herramienta de desplazamiento
Indica que está activada >>
Herramientas de pesca
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Tijeras golpeadorasAceleradores
Herramientas de pesca
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Guía Wireline Para coil tubing de 1,25"
Conjunto de sello de interferencia superiorConjunto de cuña y niple (bowl)Conjunto de sello de interferencia inferiorPreparación de tapón para remoción de válvula
Pasador actuador de cuñaPuerto de inyección de grasa de ½” NPT
Puerto de inyección hidráulica de ½”Puerto de monitoreo o inyección de químicos de ½”
Guía wireline para coil tubing
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Colgador de coil tubing
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Empaque de coil tubing instalado
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Terminación enrollable
Instalación de coil tubing para levantamiento artificial por gas
Tubería de revestimiento de 7-5/8"Tubería de producción de 2-7/8"
Válvulas de levantamiento artificial por gas de 1" de diám. ext.
Coil tubing
Niple de asentamiento
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Terminación enrollable - extensión
Arena inferior
Tubería de revestimiento de 7-5/8"Tubería de producción de 2-7/8"
Válvulas de levantamiento artificial por gas de 1" de diám. ext.Coil tubing
Niple de asentamiento
Válvula de seguridad
Packer colgador
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Mandril de coil tubing para levantamiento artificial por gas, con conectores
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Múltiple de estrangulación para coil tubing
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Múltiple de estrangulación para coil tubing
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Ventana de acceso al coil tubing
SDDT
Conector rápido macho
Herramienta guía
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Coil tubing
Aprendió sobre los diferentes tipos de equipos de perforación/terminación con coil tubing.
Aprendió las mejores prácticas y técnicas para realizar operaciones con coil tubing.
Aprendió los tipos de componentes de los equipos de perforación/terminación con coil tubing, tuberías, strippers, arietes, unidades de alimentación, herramientas, controles, conjunto de preventores, y arietes de corte y sello.
Aprendió a resolver los problemas más comunes de las operaciones con coiltubing.
Objetivos de aprendizaje