Manual Del Operador de TF

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Manual Técnico para Operador Servicios Petrotec CONFIDENCIAL Página 1- 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 de presión por fricción 3.14. Perdida de presión en la 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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Conceptos básicosIngeniería de pozos petrolerosDescripción de la UTFCaracterísticas de la TFAplicaciones de la TF

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CONFIDENCIAL Página 1-

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 de presión por fricción 3.14. Perdida de presión en la 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 en Tubería Flexible 8.4. Vida útil 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 importante 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.

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CÁLCULOS BÁSICOS.

En este capitulo se mencionan los conceptos básicos para entender él calculo de presiones y volúmenes básicos para el buen funcionamiento del equipo 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: ( Kgf) 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 cuerpo recorre en trayectoria recta distancias iguales en tiempos iguales, se puede definir con la ecuación:

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

• Movimiento variado.- Cuando un movimiento rectilíneo no recorre distancias iguales en tiempos iguales, se puede definir con la ecuación:

donde: V = a t v = velocidad (m/s.) d = ½ a t 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 donde: Vf = Velocidad final (m/s.) o (pie/s) a . negativa .- vf = Vi – a * t 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.

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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 donde F = fuerza ( Kgf) o ( lbf) F= P * A 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 pg2 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 funciona la prensa hidráulica y un brazo de palanca mecánico (Fig. 2-B). Como Pascal tuvo previamente establecido aquí nuevamente se tiene la 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 cm2 y se aplica en este embolo una fuerza “f” de 20 Kg

Datos Formula Sustitución F= ? F = f F = 20 kgs S = I00 cm2 S s 100 cm2 8 cm2 f = 20 kgs. S = 8 cm2 Solución: F = 20 kg * 100 cm2 = 2,000 = 250 kg 8cm2 8 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 = ? F = f F = 120 kg S =90cm2 S s 90 cm2 24 cm2 f= 120 kg. s = 24 cm2 Solución: F = 120 x 90 = 450 kg 24 F = 450 Kg

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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. Se denomina coeficiente de compresión a la reducción de volumen que experimenta un 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 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 fundamentales (2) unidades suplementarias (3) unidades derivadas

Todas ellas forman el sistema internacional de unidades Unidades fundamentales Unidad de: Nombre Símbolo Longitud metro m Masa kilogramo kg Tiempo segundo s Corriente eléctrica ampere A Temperatura termodinámica kelvin K Intensidad luminosa candela cd Cantidad de materia mol mol Unidades suplementarias Unidad de: Nombre Símbolo Angulo plano radian rad Angulo sólido estereorradián sr Unidades derivadas Unidad de: Nombre Símbolo Equivalencia Frecuencia hertz Hz 1 Hz = 1 ciclo/sFuerza newton N 1 N = 1 kg/m/s Presión y tensión mecánica pascal Pa 1 Pa = 1 N/m2 Trabajo, energía, cantidad de calor joule J 1 J = 1 Nm Potencia watt W 1 W = 1 /J/s Cantidad de electricidad coulomb C 1 C= 1 A s Capacidad eléctrica, potencial eléctrico, tensión, diferencial de potencial, fuerza electromotriz.

volt V 1 V = 1 W/A

Capacidad eléctrica farad F 1 F = 1 a s/v Resistencia eléctrica ohm Ω 1 Ω 1 V/A Conducción eléctrica siemens S 1 S = Ω-2 Flujo de inducción magnética, flujo magnético weber Wb 1 Wb =1 V s Inducción magnética tesla T 1 T = 1 Wb/m2 Inducción henry H 1 H = 1 V s/A Flujo luminoso iluminación lumen lm 1 lm = 1 cd sr Iluminación lx 1 lx = lm/m2

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2.9 FACTORES DE CONVERSIONES

Longitud

Multiplique Por Para Obtener

cm 0.3281 pies

cm 0.3937 pulgadas

pies 30.48 cm

pies 12 pulgadas

pies 0.3048 metros

pulgadas 2.54 cm

pulgadas 0.0833 pies

Superficie

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

Peso

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

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Volumen Multiplique Por Para Obtener

Barriles 5.615 Pies3 Barriles 42 Galones Barriles .15876 M3

Cm3 3.531 * 10-5 Pies3 Cm3 0.06102 Pulgadas3 Cm3 10-6 M3 Cm3 0.0002642 Galones Cm3 10-3 Litros Pies3 28320 Cm3 Pies3 1728 Pulgadas3 Pies3 0.02832 M3 Pies3 7.481 Galones Pies3 28.32 Litros

Pulgadas3 16.39 Cm3 Pulgadas3 0.0005787 Pies3 Pulgadas3 0.00001639 M3 Pulgadas3 0.004329 Galones Pulgadas3 0.01639 Litros

M3 106 Cm3 M3 35.31 Pies3 M3 61.023 Pulgadas3 M3 264.02 Galones M3 103 Litros M3 6.2989 Barriles

Galones 3785 Cm3 Galones 0.1337 Pies3 Galones 231 Pulgadas3 Galones 0.003785 M3 Galones 3.785 Litros Galones 0.0238 Barriles Litros 103 Cm3 Litros 0.03531 Pies3 Litros 6102 Pulgadas3 Litros 10-3 M3 Litros 0.2642 Galones Litros 1.057 Cuarto de Galón

Cuarto de Galón 0.9463 Litros

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Presión

Multiplique Por Para Obtener Atmósfera 76 Cm de mercurio

Atmósfera 29.92 Pg de mercurio

Atmósfera 33.90 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 Para Obtener Lb/ galón 0.051948 Lb/pg2/pie

Lb/pie3 0.006944 Lb/pg2/pie

Gravedad específica 0.433 Lb/pg2/pie

Kg/L 0.433 Lb/pg2/pie

Gasto

Multiplique Por Para Obtener Barriles/ día 0.006624 M3 / hora

Barriles/ día 5.615 Pies3 /día

Barriles/ día 6.58 *10-5 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 Por Para Obtener Kg/L 8.333 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

Relación GAS- ACEITE

Multiplique Por Para Obtener M3 / M3 5.615 Pies3 /barril

Pies3 /barril 0.17838 M3 / M3

Velocidad

Multiplique Por Para Obtener Pies/min 0.5080 Cm/segundo

Cm/segundo 5.615 Pies/min

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 pg2 ) Caballaje Hidráulico = ( Galones por minuto ) * ( presión, lbs. x pg2) / 1713.6 Caballaje Hidráulico = .02448 ( Barriles por minuto) * ( Presión, lbs. x pg2 ) 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 3.52 2500 175.77 100 7.03 3000 210,92 150 10.55 3500 246.07 200 14.06 4000 281.23 250 17.58 4500 316,38 300 21.09 5000 351.53 350 24.61 5500 386.69 400 28.12 6000 421.84 450 31.64 6500 456.99 500 35.15 7000 492.15 750 52.73 7500 527.30 1000 70.31 8000 562.45 1250 87.88 8500 597.61 1500 105.46 9000 632,76 1750 123.04 9500 667.91 2000 140,61 10000 703.07 Equivalencias 1 kg/cm2 = 14.2234 lbs/pg2 1 lb/pg2 = 0.0703067 kg/cm2

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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: Símbolo minuto m

hora h dia 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: Símbolo grado o

minuto ‘ segundo “

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 Prefijo Símbolo 1012 Tera T l09 giga G 106 mega M l03 kilo k 102 hecto h 10 deca da 10-1 deci d 10-2 centi c 10-3 mili m 10-6 micro u 10-9 nano n 10-12 pico p 10-15 femto f 10-18 atto 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: N m ( newton metro) kw h ( kilo watt hora) Los prefijos se colocan junto a las unidades ejemplo: MN (meganewton) kJ (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 de fluidos es la ciencia de la mecánica de los líquidos y los gases, y se ha dividido en tres 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 mayor 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 volumen definido y tiene superficie 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.

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Como resultado de este doble efecto, la viscosidad resulta depender de la presión y la temperatura: ц : ц(t.p) En la industria petrolera la unidad de medida mas comúnmente utilizada es el centipoise (cp), que resulta del análisis dimensional quedando de 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.

Fig. 3.1 Embudo Marsh Fig. 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/cm3 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: (III. 10) γ = gr/cm3 o lb/gal

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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: Flujo laminar.- Es aquel donde las partículas del fluido se mueven con una trayectoria recta y en planos paralelos, en este caso la viscosidad del fluido 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 de flujo de fluidos, generalmente se esta hablando del flujo de un fluido ideal, es decir un fluido carente de viscosidad. Esta es 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 un perfil de velocidades como el mostrado 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) (III. 13)

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En la cual h se mide verticalmente hacia abajo ( h = Z0 – 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 que los contiene. Para entender mejor este concepto observen la Fig. 3.6 que nos muestra un tubo de Ventury 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 presión, rigurosamente si no hay flujo no hay diferencia de presión a través del orificio. Para entender estos conceptos observen la Fig. 3.7 que nos muestra el flujo de 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 manométrica. Lo anterior se debe a que prácticamente todos los medidores de presión atmosférica local, se le llama presión manométrica. Lo anterior se 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 sus extremos, Fig. 3.9 el cual se sumerge en un liquido expuesto a la presión atmosférica; al desalojar el aire de tubo, el liquido subirá en su interior. Si el aire 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 conocido como manómetro compuesto, tiene la particularidad de medir presiones y vacíos.

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/pg2 como generalmente ocurre, entonces: P = lect man + γy / 144 (lb/pg2) (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 (pies2) g: es la constante de la gravedad (32.17 pies/s2) 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 diagrama de Moody es necesario conocer 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. 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 del fluido, a esta resistencia se le conoce como perdida de presión por fricción. La caída de presión por fricción depende del gasto, características 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) ρ = Densidad (lb/pie3) 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 (III.27) donde: A = (2.457 ln ( 1 / (7 / NR )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: ∆P1000 = 380.9 *ρ * f * (Q2 / d5 ) psi (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 de Bombeo

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

succión y descarga.

Motor 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:

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:

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 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. EVITE CERRAR BRUSCAMENTE ESTAS

VÁLVULAS PARA EVITAR EL GOLPE DE 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 L= longitud de la carrera A= 9.62 pg3

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

100 %

Emboladas /

Minuto al 90 %

Barriles / minuto

14 15.5 0.25

28 31 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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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

BPM 2 2.5 3 3.5 BPM 2 2.5 3 3.50.25 43 27 19 14 0.25 47 30 21 150.5 86 55 38 28 0.5 94 60 42 31

0.75 129 82 57 42 0.75 142 91 63 461 172 110 76 56 1 189 121 84 62

1.25 215 137 95 70 1.25 236 151 105 771.5 258 165 114 84 1.5 283 181 126 93

1.75 300 192 134 98 1.75 330 212 147 1082.25 386 247 172 126 2.25 425 272 189 1392.5 429 275 191 140 2.5 472 302 210 154

2.75 472 302 210 154 2.75 519 332 231 1703 515 330 229 168 3 567 363 252 185

EFICIENCIA AL 100 % EFICIENCIA AL 90 %DIAMETRO DEL PISTON X 6"DIAMETRO DEL PISTON X 6"

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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 de 10 vueltas de 2 pg

Para su mantenimiento.

• 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 (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.

• 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 vieja

• Tenga cuidado de no golpear la superficie selladora macho

• todas las piezas metálicas

• Remueva el o-ring de la hembra

• Remueva el retenedor de grasa del

• Limpie perfectamente utilizando diesel.

• Revise las piezas metálicas para checar si están desgastadas, corroídas o dañadas.

• Revise que la cuenca de las bolas no esta dañada.

• Las superficies selladoras deben alisarse 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 a la hembra como se requiere.

• Asegúrese que el empaque mire hacia afuera 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 tornillo con los agujeros del tapón de bolas hacia

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.

• 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.

• Se utilizan en los extremos uniones 1502

• Presión máxima de trabajo 10000 psi

Para su desmontaje.

• Sujete la válvula firmemente en un tornillo de banco.

• Asegure la válvula en posición abierta

• Remueva los tornillos de la parte superior e inferior.

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

• Remueva la tuerca de ajuste apoyándose de una barra metálica.

• 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.

• Aplique una película muy fina de grasa baltex a la superficie de los insertos y coloque

los o'rings

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Manual Técnico para Operador Servicios Petrotec

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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 sin aplicar mucho torque.

• Asegúrese que coincidan la posición 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

• 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 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.

• No golpear la tubería flexible con 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 de presión

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Mangueras de 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.

• 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:

• 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 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.

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

Para su mantenimiento:

• Revise el disco, asiento y vástagos si están dañados

• Cámbielos por nuevos.

• Instalar asientos y o 'ring nuevos

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

Para su montaje:

• Coloque los o'rings lubricados en los agujeros

• Superior e inferior.

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

asegurándose que los agujeros del asiento coincidan con los del cuerpo.

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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, para ello lubricar suficientemente, introduzca el vástago golpeando

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 disco.

• 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 SE 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 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 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

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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 mantenimiento, tales como: aceite de lubricación, filtros de 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 y torque,

REQUERIMIENTOS MÍNIMOS DE SUCCIÓN Diámetro Embolo 3” 3 ½’ 4 ½”

Máxima R.P.M 450 350 450 Máxima G.P.M 248 337 558

Presión de succión psi

Presión de succión psi

Presión de succión psi

Manguera 15’ por 4” I.D

33 45 74

Manguera 30’ por 4” I.D

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.

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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, en el, cuerpo hidráulico. Deberá ser aproximadamente 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. 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 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. 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 pg2. que permite levantar la carga con 800 psi y proporciona la capacidad de carga 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 pg3 por minuto (6000 / 231) = 26 gpm.; 1 gal = 231 pg3

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 (5) hp = 26 * 1000 * 0.0007 = 18.2 hp 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 Hidráulica: 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 aplicada 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.

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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 (7) 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_) 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. 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. Para calcular la potencia de una bomba utilizamos las siguientes ecuaciones. HHP= Q*P / 40.8 (8) Q = BI/min. P = lb/pg2

DESCARGA (gpm)

A 1800 r.p.m POTENCIA DE ENTRADA (hp)

A 1800 R.P.M 0 psi 500 psi 1000 psi 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 ( 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 su medida, creando un vació parcial que recoge el fluido que llega por el puerto de entrada a medida que se dirige hacia el centro, la cámara va siendo 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 bombas dobles tienen entradas separadas, no obstante pueden ser montadas en forma múltiple. Ambas situaciones necesitan solamente un motor, por consiguiente, las bombas 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 extremas condiciones de temperatura 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).

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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. 9 MOTOR POCLAIN

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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 en baja son activados cinco. 5.6 Acumuladores Hidráulicos. Los acumuladores son dispositivos hidráulicos que almacenan presión hidráulica, esta presión constituye energía acumulada que 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 incompresibles, por lo que los acumuladores proporcionan una forma de almacenar 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 del acumulador y súbitamente a 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 muestra 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 que se refiere a la protección de 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.

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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 gas - aceite o aceite - agua, ya 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.

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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 En SERVICIOS PETROTEC contamos con dos tipos de unidad de potencia, la unidad de potencia independiente, y la unidad de potencia acoplada al 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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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.

MOTOR HIDRAULICO

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FIG. 3 UNIÓN GIRATORIA

La cabina de control contiene todos los controles e instrumentos de cada componente del equipo que interviene durante la operación (Fig. 4 ). Los principales mandos para operar 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 DE

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. 26 MANÓMETRO INDICADORES DE PRESIÓN EN LOS STRIPPER'S. 27 MANÓMETROS INDICADORES DE PRESIÓN EN 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.

FIG. 9 SENSOR DE PESO

TAPÓN

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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 pistón)

Puertos de presión de pozo

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 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 de hacer las revisiones de los equipos.

2. La revisión será entregada al jefe de mantenimiento el cual dará seguimiento hasta completar la reparación en caso de existir.

3. El seguimiento lo hará el jefe de mantenimiento apoyado del formato de 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 acate las normas de seguridad. El equipo de seguridad personal que se debe usar en la localización es el siguiente:

• 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:

• 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 del pozo en un caso de emergencia.

b) Revisar el programa operativo. c) Delimitar las presiones de prueba y de trabajo. d) 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. Calzar con cuñas (block´s) el lowboy. 5. Asegurarse de que 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 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.

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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. Levantar el puente de la guía según sea necesario. 21. Enganchar la grúa con la cadena que 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. Revisar hules del stripper (cambiarlo en caso necesario). 32. Pasar la tubería flexible a través 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 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. Poner en ceros el contador mecánico. 43. Ajustar a cero el indicador 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 H2S. 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

cuello de ganso. 5. Puede ser soldada después de la manufactura. 6. Con él número de soldadura mínimo posible. 7. Tiene buena resistencia a la fatiga causada por el ciclaje. 8. 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

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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 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 son elásticas y realmente no dañan la tubería flexible. Existen otros parámetros que dañan algunas secciones de la sarta y que no son contemplados con este 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 una deformación plástica, la acumulación de deformaciones finalmente causa una rotura por estiramiento (creando comúnmente 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 desdoblamiento; esto quiere decir que son dos flexiones 1 cuando es doblado y 1 cuando es enderezado. 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 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 que el operador de la tubería flexible anote lo mas real posible y frecuente los valores de 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 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.

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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 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:

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Aislamiento de zonas productoras de agua.

Aislamiento de zonas depresionadas.

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.

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 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 información mediante la tubería flexible en la que en su interior se ha introducido un cable eléctrico, siendo su objetivo principal el de utilizar la rigidez de la tubería flexible para empujar las sondas de registros eléctricos hasta el fondo de los disparos. 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,

Registros en agujero revestido,

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Operaciones de disparos, y

Aplicaciones especiales 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 aplicaciones pueden ser diseñadas para pozos nuevos 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.

La instalación y recuperación del aparejo de producción terminado con T.F., generalmente se realiza en forma rápida.

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Se reduce el numero de conexiones, o bien son eliminadas, disminuyendo las posibles fugas y los requerimientos 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 sin la necesidad de un equipo de reparación de pozos. Desventajas:

La profundidad de la sarta de producción con T.F. esta limitada principalmente por el diámetro y peso del carrete, sobre todo para su transporte a la localización.

Las terminaciones con 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 hidrocarburos, con el mínimo de tiempo, máxima seguridad y al menor costo.

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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. 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: este punto es importante ya que con lleva un ahorro significativo, si el suministro de materiales y accesorios se efectúa a 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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