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CONJUNTO DEPREVENTORES DE
SUPERFICIE
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Durante las operaciones de perforacin se tienen contingencias, como manifestacin de
un brote y el equipo utilizado en superficie deber tener la capacidad de prever el medio
adecuado para cerrar el pozo y para circular el fluido invasor fuera del pozo. El control de
un pozo lo constituye generalmente en superficie, los sistemas independientes que son el
de circulacin y el de preventores de reventones.
Un conjunto de preventores deber tener arreglos tal que permitan lo siguiente:
Cerrar la parte superior del pozo alrededor de la tubera de perforacin o de los
lastra barrenas y en su caso, bajo condiciones de presin meter la tubera hasta el
fondo del pozo.
Descargar en forma controlada el gas, lodo con gas, o agua salada.
Bombear fluidos al interior del pozo y circular el brote a la superficie.
Colgar la tubera de perforacin y si es necesario cortarla.
C
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PRIMERA ETAPA
CONEXIONES SUPERFICIALES Y DE CONTROL 29
CAMPANA
CARRETE DE TRABAJO DE 29
PREVENTOR ESFERICO DE 29
292 29 2929
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SEGUNDA ETAPA
LINEA
DEMATAR
LINEA
DEESTRAN
GULAR
MATAR
DEALTA
CARRETE DETRABAJ O
CAMPANA
PREVENTOR ESFERICO
16 5M
PREVENTOR DOBLE
16 5MRAMS CIEGO
CONEXIONES SUPERFICIALES Y DE CONTROL 2A ETAPA
LINEA
DEMATAR
LINEA
DEESTRAN
GULAR
MATAR
DEALTA
CARRETE DETRABAJ O
CAMPANA
PREVENTOR ESFERICO
16 5M
PREVENTOR DOBLE
16 5MRAMS CIEGO
CONEXIONES SUPERFICIALES Y DE CONTROL 2A ETAPA
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TERCERA ETAPA
CONEXIONES SUPERFICIALES Y DE CONTROL 3A ETAPA
LINEA
DEESTRANG
ULAR
LINEA DEMATAR
CARRETE DE
TRABAJ O 16 5M
CAMPANA
PREVENTOR ESFERICO
16 5M
PREVENTOR DOBLE
16 5M
RAMS DE 5
RAMS CIEGO
CARRETE ESPACIADOR
16 5M
LINEA
DEMATAR
H M M MLINEA
DEESTRANG
ULAR
LINEA DEMATAR
CARRETE DE
TRABAJ O 16 5M
CAMPANA
PREVENTOR ESFERICO
16 5M
PREVENTOR DOBLE
16 5M
RAMS DE 5
RAMS CIEGO
CARRETE ESPACIADOR
16 5M
LINEA
DEMATAR
H M M M
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ARREGLO DE CONJUNTO DE PREVENTORES USADO EN TERMINACIN Y/OREPARACIN DE POZOS EN DIMETRO DE 13 5/8 5M.
PETROLEOS MEXICANOS
UNIDAD OPERATIVA NEPLATAFORMA AK- O EQ.
9040
POZO: CANTARELL N 239 COND. N 1
.
1.39M
1. 27M
0.61M
0 88M
13 5/8 5M.
E
S
T
RA
N
G
.
S
T
A
ND
P
I
P
E
L.
M
A
T
A
R
RAMS CIEGO DE CORTE
RAMS
VAR.
4 1/2 X 7
RAMS
VAR.
2 78 X 5
2.76 M
4.03M
5.42M
6.03M
U.A.P.
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ARREGLO DE CONJUNTO DE PREVENTORES USADO EN TERMINACIN Y/O REPARACIN DEPOZOS EN DIMETRO DE 13 5/8 5M. EN CASQUE TE GAS
PETROLEOS MEXICANOS
UNIDAD OPERATIVA NEPLATAFORMA AK- O EQ.
9040
POZO: CANTARELL N 239 COND. N 1
.
PISO PREV.
1.39M
1. 27M
0.61M
0.88M
13 5/8 5M.
RAMS CIEGO DE CORTE
RAMSVAR.
4 1/2 X 7
RAMS
VAR.
2 78 X 5
2.76 M
4.03M
5.42M
6.03M
6.91M
U.A.P.
U.A.P.
SISTEMA ROTATORIO
CIA. WEATHERFORD 13 5/8
Linea de igualacion
y desfoge
Linea de flote a
temblorinas
Linea dedesfogue
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Uno de los puntos principales en un equipo de perforacin es tener el conjunto de
preventores en condiciones de operacin y probado a satisfaccin de acuerdo a su presin
de trabajo.
La unidad para operar preventores se selecciona con el mtodo canadiense que nos dice
que esta se debe de seleccionar para cerrar abrir cerrar y dejar una presin remanente de
+/- 200 psi disponible arriba de la presin de precarga.
ARREGLO DE CONJUNTOS DE PREVENTORES
El criterio para seleccionar arreglos de preventores debe de considerarse, la magnitud del
riesgo expuesto y el grado de proteccin requerida.
Cuando los riesgo son conocidos tales como:
Presiones de formacin normales
reas desrticas o montaosas, alejadas de los grandes centros de poblacin. Un
arreglo de preventores sencillos y de bajo costo puede ser suficiente para la
seguridad de la instalacin.
Presiones de formacin anormales
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G Cabeza Rotatoria
A Preventor Anular R Preventor de Arietes para Tubera de Perforacin, ya sean ciegos, variables
o de corte.
Rd Preventor Doble de Arietes para Tubera de Perforacin, ya sean ciegos
variables o de corte.
Rt Preventor Triple con tres juegos de arietes, instalado a criterio del operador S Carrete de Control con salidas laterales para las lineas de estrangular y de
matar.
K 1000 lb/pg2 de presin de trabajo.
Las figuras 1, 2 y 3 muestran los arreglos recomendados.
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Figura 1 arreglo tipico de preventores para 2000 lb/pg 2 de presin de trabajo.
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Figura 4 Arreglo de preventores API 10K 11 RSRdA
Para referirce a un conjunto de preventores de identifica de acuerdo a la clasificacion en
orden ascendente de la siguiente manera: 10K 11 RSRdA
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6. Preventores de arietes
Preventor de arietes anularesEl preventor de arietes tiene como caracterstica principal poder utilizar diferentes tipos
y medidas de arietes, segn se requiera en los arreglos de los conjuntos de preventores, y
por su diseo es considerado como el ms seguro.
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Fig. 6. Preventor doble de arietes tipo U con salidas
laterales
Los arietes de preventores constan de una pieza de acero fundido de baja aleacin y de
un conjunto sellante diseado para resistir la compresin y sellar eficazmente. Los tipos de
arietes usados en los arreglos de los conjuntos de preventores son los siguientes:
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Ariete anular para preventor tipo U
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expulsin de la tubera al detenerse la junta en la parte inferior del ariete. En caso de
emergencia, permiten colgar la sarta cerrando los candados del preventor.
Arietes ajustables
Los arietes ajustables son similares a los descritos anteriormente. La caracterstica que los
distingue es cerrar sobre un rango de dimetro de tubera, as como de la flecha.
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instalados en bonetes modificados, aumentando el rea del pitn y la carrera de
operacin.
Constan de un empaque frontal plano, construido a base de hule vulcanizado en una placa
metlica y de un sello superior. Su funcin es cerrar totalmente el pozo cuando no se tiene
tubera en su interior y que por la manifestacin del brote no sea posible introducirla. Se
instalan en bonetes normales y modificados para arietes de corte.
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Arietes ciegos de corte marca Cameron
Preventor esfrico
El preventor anular consta en su parte inferior de un elemento empacador de hule sinttico
(dona), que al operarlo se deforma concntricamente hacia su parte interior efectuando el
cierre alrededor de la tubera. Al abrir la "dona" se contrae y queda en posicin de abiertoal mismo dimetro de paso que los otros preventores.
En el preventor anular Hydrill tipo GK la presin hidrulica de cierre se ejerce sobre el
pistn de operacin y sube conforme asciende el elemento de hule, comprimindose hacia
adentro hasta efectuar el sello sobre cualquier tubera o herramienta que est dentro del
preventor.
Para el preventor anular Cameron tipo D y DL, la presin de cierre fuerza hacia arriba el
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Preventor esfrico Hydrill tipo GK
Caractersticas de diseoEl uso del preventor anular posee las caractersticas siguientes:
Cierra sobre cualquier herramienta de perforacin sin importar su geometra o
dimetro exterior de la sarta de uso, incluyendo la flecha.
Cierra en agujero a pleno calibre; sin embargo, no se recomienda operarlo en esas
condiciones, ya que el elemento sellante sufre un dao considerable, por lo que se
limita esta caracterstica a casoscrticos.
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Recomendaciones de operacin
La frecuencia de las pruebas ser similar a la del conjunto de preventores:
El preventor anular debe probarse al 70% de su rango de presin de trabajo y siempre
sobre la tubera de perforacin, aplicando la presin de cierre recomendada por elfabricante en funcin del dimetro de la tubera.
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el arreglo de preventores instalados, dejando un margen de 14 Kg/cm2 (200 lb/pulg2) por
arriba de la presin de precarga de los acumuladores.
Existen varios mtodos para calcular el volumen necesario. La idea principal es manteneruna reserva energtica suficiente para el sistema de acumuladores, de tal forma que
pueda accionarse el arreglo de preventores que se tenga y as tener ms energa que la
restante de la precarga de nitrgeno.
El nmero de acumuladores que debe de tener el sistema, es el que permita almacenar
fluido con la energa suficiente para cerrar todos los preventores instalados y abrir la
vlvula hidrulica de la lnea de estrangulacin con un 50% de exceso como factor de
seguridad y terminar con una presin final mnima de 1200 lb/pulg 2 arriba de la precarga,
teniendo el conjunto de bombeo hidroneumtico e hidroelctrico parados.
A continuacin se dan datos para operar preventores para abrir y cerrar: Tabla 1 y 2
VOLUMEN DE FLUIDO PARA OPERAR PREVENTORES ANULARES:
CAMERON, SHAFFER Y HYDRIL. Tabla 1
TAMAO
(PULG.)
PRESION DE
TRABAJO
(Lb/pulg2)
FLUIDO
REQUERIDO
EN GALONES
CAMERON SHAFFER HYDRIL
7 1/16 3,000 CERRAR
ABRIR
1.69
1.39
4.57
3.21
2.85
2.24/ CERRAR 1 69 4 57 3 86
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13 5/8 5,000CERRAR
ABRIR
12.12
10.34
23.58
14.41
17.98
14.16
13 5/8 10,000CERRAR
ABRIR
18.10
16.15
40.16
32.64
37.18
26.50
13 5/8 15,000CERRAR
ABRIR
26.00
22.50
34.00
34.00
16 3,000CERRAR
ABRIR
22.32
19.00
21.02
15.80
16 5,000CERRAR
ABRIR
22.32
19.00
37.26
25.61
28.70
19.93
16 10,000CERRAR
ABRIR
40.75
35.42
18 5,000CERRAR
ABRIR
35.60
29.00
48.16
37.61
64.00
44.00
18 10,000CERRAR
ABRIR
50.00
45.10
118.50
99.50
20 3,000CERRAR
ABRIR
39.70
24.10
21 2,000 CERRARABRIR
39.7024.10
22.5916.92
31.0518.93
Nota: La vlvula hidrulica requiere de un volumen de +/- 0.50 galones para cerrar o abrir
VOLUMEN DE FLUIDO REQUERIDO PARA OPERAR PREVENTORES DE
ARIESTES CAMERON TIPO U Tabla 2
TAMAO NOMINALEN PULG.
PRESION DETRABAJO EN
LB/PULG2
GALONES PARACERRAR
GALONES PARAABRIR
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21 5,000 30.9 28.121 10,000 26.5 24.126 3,000 10.5 9.8
11* 3,000 7.6 7.411* 5,000 7.6 7.411* 10,000 7.6 7.411* 15,000 9.0 8.9
13 5/8* 3,000 10.9 10.513 5/8* 5,000 10.9 10.513 5/8* 10,000 10.9 10.513 5/8* 15,000 16.2 16.0
16 * 3,000 19.0 18.116 * 5,000 19.0 18.116 * 10,000 19.1 18.220 * 3,000 14.9 14.318 * 10,000 24.7 22.318 * 15,000 34.7 32.3
* Para arietes de corte.
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