UNIVERSIDAD AUTONOMA DETAMAULIPAS UNIDAD ACADEMICA MULTIDICIPLINARIA REYNOSA RODHE CARRERA: INGENIERO PETROLERO MATERIA: MANEJO, RECOLECCION Y TRANSPORTE DE HIDROCARBUROS TEMA: LINEA DE ACERO CATEDRATICO: ING. LORENZO ARIEL NAVA ARREGUIN ALUMNO: JOSE FRANCISCO PADRON LOPEZ MARZO/2014 Línea de Acero Operaciones y Herramientas Línea de Acero En los pozos petroleros durante las etapas de: Terminación, Reparación y en su vida productiva (llámese Productor, Testigo, Inyector, de Bombeo Neumático, Delimitador, etc.), Línea de Acero realiza actividades de apoyo con el fin de minimizar los altos costos de tiempo-equipo y también el de proporcionar la información recuperada, que coadyuve a evaluar el comportamiento de los pozos en su etapa inicial y durante la explotación del yacimiento. Para el desarrollo de las operaciones con Línea de Acero, se utiliza una Unidad de Línea (ULA) la cual posee un carrete devanador con alambre acerado de uso especial, activado por un sistema hidráulico a través de la fuerza que le imprime un motor diésel o eléctrico, posee un sistema contador que permite medir la longitud de alambre que sale del interior del carrete y que es introducido al pozo, también cuenta con un sistema indicador de peso que nos muestra el comportamiento del peso de las herramientas conforme bajan por el interior del pozo y de la misma manera durante la extracción de estas hacia la superficie. Un cable no eléctrico delgado utilizado para la colocación selectiva y la recuperación de los componentes de terminación del pozo, tal como tapones, medidores y válvulas situadas en los mandriles de cavidad lateral. Las válvulas y las camisas también pueden ajustarse utilizando herramientas operadas con línea de acero. La tubería aplastada parcialmente puede ser reparada utilizando un mandril para tubería operado con línea de acero Sobre el árbol de válvulas se instala un equipo de control de presión (ECP) el cual nos permite evitar la exposición de presión, fluidos y gases contenidos en el pozo, permitiendo el introducir en forma segura herramientas y accesorios hacia el interior del pozo o de este hacia el exterior. V.T. En los objetivos de la calibración. Volumen y Temperatura) Unidad de Línea de Acero. esta: -Verificar la profundidad interior de la tubería. Con la Línea de Acero tenemos las operaciones siguientes: *Operaciones Mecánicas.Toma de muestras de fondo para análisis P. *Disparos para Taponamiento.Registro de Producción .Registro de Temperatura . la mas básica y de los resultados que se tengan de ella dependen las operaciones subsecuentes y dependiendo de los requerimientos de estas será el calibre y el tipo de dispositivo que se use para realizar la calibración. Operaciones Mecánicas: -Calibración de tuberías de producción: Esta operación es la mas importante.Registros de presión de fondo a pozos fluyendo . (Presión. *Tomas de Información. -Garantizar que las otras herramientas que entraran al pozo saldrán sin restricción.Toma de muestras de fondo para verificar el contenido .Registros de presión de fondo a pozos cerrado .Operaciones con Línea de Acero: Calibraciones de tuberías de producción Limpieza de tuberías con varias herramientas Colocación y Recuperación de tapones para pruebas de tuberías de producción Colocación y recuperación de tapones para anclar empacadores hidráulicos Apertura y Cierre de camisas deslizables para circular fluidos de control . -Determinar tipos de . Equipo Superficial Estoper o Catch er Lubricador es Tramp a Brida s BOP ó Preventor . Equipo Superficial Ensamblado Estoper o Atrapador de Herramienta (Catcher) Lubricado r Lubricador con Válvula de Desfogue Tramp a Preventor (BOP) Brid a . Otis o Bowen .Brida Es una conexión directa al árbol de válvulas. el cual proveen un buen sello hermético utilizando el anillo metálico y el cual es la base para instalar la herramienta superficial para realizar los trabajos de línea de acero. Las Bridas cuentas con unión rápida integrada de la cuales las cuerdas puede variar ya sea Acme. . Adaptadores de Bridas Bx-169 @ Bx-154 10.000 psi .000 psi Bx-155 @ Bx-154 10. Permite deslizar el alambre a través de los hules (de los RAMS) en caso necesario en operaciones de pesca de alambre . .Preventor .Aisla la presión del pozo con respecto al lubricador sin recortar el alambre. sin necesidad de cerrar válvulas centrales del pozo .Permite armar herramientas (caja ciega o diablo) para cortar línea de acero sobre la cabeza de un aparejo. Es un dispositivo con el cual permite asegurar la herramienta cuando se conecta los lubricadores en caso de un accidente durante la instalación y eso evita que la herramienta se introduzca dentro del pozo descontroladamente.Trampa . .Otro de las funciones del dispositivo es que en caso de que durante la operación haya un desfase en el contador esta permita que observar el retorno de la herramienta sin ningún accidente. . Así como la de desfogar la presión acumulada durante la operación.Lubricadores .Almacenar la herramienta la cual va hacer introducida dentro del pozo. . . .La función de este dispositivo es de igualar presiones para que se introduzca la herramienta para los trabajos de línea. .Atrapador de Herramienta (Cátcher) Este dispositivo realiza la función de “Atrapar” la herramienta cuando termina la operación y esto es para evitar que pegue en el estopero y así que no caiga la herramienta dentro del pozo sin ningún control. La línea entra al lubricador y es empacada por medio de un juego de hules. .El propósito de este dispositivo es el de permitir el paso de alambre hacia el interior del lubricador por medio de una polea.Estopero . los cuales son comprimidos por dos cilindro de bronce.La presión de los hules sobre el alambre es controlada por el tornillo regulador. . . Unidades de Línea de Acero Norte . Cabina de Operaciones de Línea de Acero . Es de gran importancia el uso de este instrumento como protección de la Línea y para no someterla a grandes esfuerzos. .Se utiliza para medir el peso y la tensión aplicada al alambre en todas las operaciones que se efectúan con el equipo de línea de acero. .Su funcionamiento es hidráulico. .Unidad de Tensión .LA unidad es muy sensible y presenta un error solo de 0. Todo el sistema esta lleno con fluido W-15. .5 a 1 %. Esta compuesto principalmente de un diafragma de hule dentro de una celda de carga (convertidor). un medidor de presión (manómetro) y una manguera que comunica el convertidor con el manómetro. .Contador Es un sistema con el cual nos permite medir los metros o pies de línea que se introduce en el pozo y los que se recuperan. para así medir la profundidad de los pozos petroleros. .34mm (0.092”) 2.Malac ate Tipos de Línea de Acero: 3.082’’) Los Materiales a partir de los cuales se fabrican incluyen acero al carbón.108”) 2.175mm (0.125”) 2.74mm (0.08mm (0. aleaciones de acero inoxidable y aleaciones con base de níquel y cobalto. Ensamble Basico de Herramienta de Fondo En todas las operaciones se utiliza un aparejo de trabajo básico el cual difiere según el tipo de actividad a desarrollar para lo cual esquematizamos los diferentes arreglos utilizados. difiriendo en la cantidad de herramientas utilizadas al esquema mostrado según sea la condición de cada pozo especifico. . de modo que si una herramienta se atasca en un pozo sin posibilidades de ser recuperada.Cabe za Un dispositivo utilizado para conectar una sarta de herramientas mecanicas a un cable de adquisición de línea de acero. el operador puede aplicar de manera intencional una tracción superior a la resistencia a la rotura del cabezal del de línea de acero. . haciendo que el cable salga del cabezal de manera controlada.Otro atributo de los cabezales de cables es que actúan como un "eslabón débil". Este dispositivo provee las sujeciones para los cables armados mecánicos (que confieren la resistencia a la tracción al cable de adquisición de liena de acero). . ContraPesos Dispositivo de levantamiento en una unidad de entubación utilizado para levantar y bajar la sarta de herramientas y los tubulares de la herramienta de servicio. Tungsteno Una de las grandes ventajas industriales que aporta este compuesto es que aguanta de forma estable hasta una temperatura de 1. con lo que su uso en grandes prensas industriales en “frío” está de lo más asegurado. Los materiales con los que comúnmente están fabricados son de carburo tungsteno y acerados. .600 – 1. Existen varios tipos de diámetros de pesos y esto se debe a los tipos de tuberías que existen en los pozos de hidrocarburos.700 grados. El objetivo es recuperar una muestra de material que exista en el fondo como evidencia del motivo por el que no bajo mas la herramienta. . Esta operación mecánica se realiza mediante un cubeta tubular que tiene un apertura en la parte superior de la herramienta con el propósito de que por esa abertura ingrese el material que exista en el interior del pozo y a la profundidad de la cual se requiera la muestra. cuando se trate de una operación de calibración y se encuentra una obstrucción no esperada. lo primero es calibrar para determinar que esta libre el intervalo de interes y la muestra se vuelve mas importante porque de su análisis se determina el tipo de material que existe al nivel del intervalo productor. Cuando la muestra por recuperar es de intervalo.Tijera Tijera Mecánica Tijera Tubular Tijera Hidráulica Recuperación de muestra de fondo y de intervalo. Cube ta El objetivo de sacar muestra con cubeta es la de recuperar una cantidad de fluido del interior del pozo a una profundidad determinada utilizando un barril muestreo o cubeta hidrostática. es sellado mediante una esfera que se aloja sobre su asiento y trayendo consigo la muestra. Existen dos maneras de recuperar dicha muestra : la primera es mediante el uso de muestreo de circulación por el cual va pasando el fluido a través de este y en la profundidad seleccionada se estaciona la herramienta durante un corto tiempo y al momento de iniciar a levantar hacia superficie. pudiendo ser la muestra liquida o sólida según sea requerida. La segunda manera es utilizando muestreos de gravedad los cuales al estacionar la herramienta desplazan la muestra por . se interpreta determinando el motivo o causa posible que obstruye el paso.P.Block Impresor El objetivo de sacar impresión es el de transportar hasta la superficie del pozo una huella sobre una área de plomo homogénea. Al tenerse en superficie la impresión en el sello de plomo. . mencionando de los posibles motivos: -Reducción de algunos diámetros -Aportación de Formación -Sedimentación en las paredes de la tubería -Boca de pescados -Verificación de asentamiento de herramientas -Colapsos de T. o cuando se desea conocer el estado de dispositivos y/o accesorios alojados en el interior. obtenida a una profundidad en la cual se halla determinado previamente alguna obstrucción que impida el libre paso de herramientas o instrumentos hacia dentro del pozo. hasta que se logre desplazar al fondo del pozo dejando libre el paso para cualquier herramienta que vaya a introducirse. Para esta operación se utiliza el aparejo de trabajo adicionando en su parte inferior una caja ciega que consiste en una herramienta metálica de material sólido endurecido .Block Blindados Caja Ciega El objetivo de desplazar pez consiste en deslizar con golpes de tijera aquella obstrucción que impide el libre paso al interior del pozo a través del aparejo de producción. . ya que al golpear fuertemente permite recalcar ciertos puntos. su diseño permite corregir pequeños defectos de las tuberías. siendo su parte central la de mayor diámetro de paso. . previamente a la introducción de cualquier herramienta o instrumento y para tal fin existen varios tipos de calibradores siendo uno de los mas usuales el Troquelador. El Troquelador posee una forma cónica que le permite guiar y orientar el conjunto de herramientas con el que es introducido al interior del pozo. siendo esta operación necesaria.Troquelador El objetivo de la calibración es conocer el diámetro libre del interior de las tuberías de producción. El Troquelador se utilizaba para “enderezar” la tubería de producción colapsada. siendo estos ingresados por la parte inferior del cortador y expulsados a la parte superior por los lados del cuerpo. pudiendo ser estas ocasionadas por asentamientos de: carbonatos. .Calibrador y Cortador de Parafina La finalidad de cortar parafina es la de limpiar desprendiendo las adherencias que se presentan en las paredes internas de las tuberías. etc. acumulación o sedimentación de sólidos sobre los perfiles de los accesorios del aparejo. parafinas. sedimentos. El cortador de parafina posee lateralmente dos canales de drene los cuales permiten expulsar los recortes que han sido desprendidos a su paso por el interior de la tubería. Esta operación resulta ser de las mas complicadas porque la mayoría de los casos. Arpón de 2 Piernas Marca Otis de diferentes diámetros 1 ½`` hasta 3¼`` El objetivo de la pesca con la unidad de línea es el de recuperar las herramientas y/o accesorios que hayan quedado de pez en el interior del pozo. se utiliza cuando existe alambre de pez dentro del pozo.Pescantes Tipo Arpón Pescar con línea de acero. dependiendo como se presenten las condiciones se decidirá las siguientes operaciones y el tipo de pescante a utilizar. Para este tipo de operación existen varias herramientas de pesca con fines específicos mencionando las siguientes: Pescante Arpón. Pescante tipo O´Bannon. la cual es sujetada por unas cuñas cónicas que se introducen en la longitud del cuerpo de la herramienta. además de línea atrapada en el fondo del pozo. se genera por algún problema que se tuvo en alguna operación previa y se quedo la sarta de herramienta. En esta operación requiere del maniobrar con el equipó de control de presión en superficie. el cual es sujetado por los gavilanes internos que tiene distribuidos en su longitud. se utiliza cuando existe una herramienta de pez que posea cuello de pesca el cual es sujetado por los perros internos del pescante. siendo posible su recuperación. . Pescante tipo JD o JU. se utiliza en herramientas que no poseen cuello de pesca. arrastrando el alambre hasta la superficie. Pescante B&B para cuello de pesca con línea Diámetro de los Pescantes: 1½ Pescante B&E para cuello de pesca con línea . Pescante Otis Diámetro 3 ‘’ . Por lo anterior se puede decir que el objetivo de esta operación es establecer comunicación entre la tubería de producción y el espacio anular.P.Ancla y Perforador Mecánico (Puncher) Perforar tuberías de producción con perforador mecánico Esta es una operación mecánica es equivalente a una apertura de camisa. Y se establece la circulación entre la T. Con cada golpeo. . hasta que esta queda perforada. se va empujando un perno contra la pared de la T. y el espacio anular. el galopeo hacia arriba. La herramienta que se utiliza tiene un dispositivo que permite anclarse en el interior de la tubería y permite. P. Esta operación surge por la necesidad de recuperar la línea cuando en alguna operación. la herramienta se queda atrapada y la línea no se revienta con los intentos por recuperarla. por las condiciones del pozo. finalmente se deja caer libre con objeto de que lastime la línea contra la cabeza sostén y luego romperla de ese punto desde la superficie. . Posteriormente se bajara a pescar el diablo y luego la herramienta. Para esto se tensiona la línea.8m) en donde se debe alojar la línea y fijarla con una laina atornillada. En tales condiciones se recurre a hacer la corrida del diablo la cual consiste en una barra de fierro ranurada en toda su longitud (aproximadamente 1. Se descubre la línea y luego se la acomoda el diablo.Cortador de Línea (Diablo) Diámetro de 2” Corrida de diablo. se realizan maniobras con el equipo de presión en superficie. .72. la cual es tranportada en un cilindro controlado por un reloj.48.12. Los resultados de la rotación del extremo libre del tubo bourdon son transmitidos directamente a un estilete de grabación sin uso de engranes o palancas.24. El estilete graba solamente en una carta metalica.Amera da La Amerada La parte activa del elemento de presión es un tubo bourdon helicoidal. El rango de tiempo del reloj dependerá del tipo de prueba que se este efectuando en el pozo. que tiene fijo uno de sus etremos y el otro libre para rotar dependiendo de la presión en el interior de pozo. Los rangos mas usuales son 3. Amera da Amerad a Interior de la Amerad a Reloj para Amerad a Lector de Grafica s (Lamin as) . Sondas Para la Toma de Información de Presión y Temperatura . asi como pruebas de limite por largos periodos de tiempo . Debido a que el instrumento se puede alojar en el fondo del pozo con colgadores especiales. es capaz de almacenar mas de 400 mil datos. es muy útil para efectuar pruebas de variación de presión en pozos de alto potencial. con capacidad de muestro de 10 valore de presiones y temperatura por segundo.Registro de Presión y Temperatura El instrumento que se utiliza cuanta con memoria electrónica integrada. con el objetivo de que el material que se encuentra dentro del pozo. realmente es una prueba de presión de fondo. se establecen las caídas de presión de los pozos. permite definir la condiciones de flujo del pozo. niveles y tipos de fluidos. Este registro se hace usando sensores electrónicos de memoria y ocasionalmente se hace con sensores electrónicos de tiempo real. Aunque entre nosotros por familiaridad le llamamos registro. La prueba ayuda a definir o decidir el diseño de los sistemas artificiales de producción y permite además mejorar las condiciones de producción.Tomas de Información. También se definen las propiedades de las formaciones y en algunos casos el radio de drenaje de los pozos. que consiste en obtener la presión de fondo para lo cual el pozo debe estar cerrado durante un tiempo mínimo de 48 horas. se acomode en la columna de acuerdo a su densidad de manera que la columna este bien estabilizada. Registros de presión y temperatura de fondo con pozo cerrado (RPFC). . La información obtenida. Con este registro se obtiene los parámetros de la presión. Con registrador ubicado el cercanías del intervalo en prueba se realizan mediciones de presión y temperatura durante un periodo de tiempo y a una tasa constante del flujo. -Las curvas de variación de presión Pruebas de decremento de la presión. gradiente de los fluidos. Este registro se toma normalmente con sensores electrónicos de memoria aunque también es posible tomarlo con sensores de tiempo real -Registro de presión de fondo con pozo fluyendo (o dinámico) Con la medición de la presión de fondo con pozo fluyendo. permanece estacionado durante todo el periodo de almacenamiento del pozo. también se coloca el sensor en las cercanías del inérvalo productor y dependiendo del programa.La curva de variación de presión con incremento. se puede tomar los registros tanto con sensores electrónicos de memoria como con sensores de tiempo real. El registro de esta curva. . En todas estas pruebas de tomas de informacion. hasta la presión se estabiliza que sucede en un promedio de 100 horas terminado el cual la herramienta se recupera y se obtiene la información. Software para Sondas GRC (Geophysical Reserch Co.) Canadá Tech Spar Gauge (Spartex System) PPS (Smart View) . esto dependerá. Volumen y Temperatura” (PVT) Las Herramientas de fondo en el medio petrolero se les llama muestreros. de la buena . su característica principal es que bajan abiertos. volumen y temperatura del yacimiento. principalmente. para que el fluido del pozo atraviese la cámara de captura programada se estaciona por un tiempo especifico esperando el cierre de las válvulas (cuando es una operación por reloj) o se activa el mecanismo de cierre cizallando un pasador de corte cerrando las válvulas (en el caso de cabeza de golpe) con el cual queda entrampada la muestra representativa a condiciones de presión. misma que se traslada hasta la superficie en donde se efectúan pruebas que nos permiten garantizar la buena calidad de la muestra.Pruebas “PVT” Herramientas de Fondo para Recuperar Muestras “Presión. Por el teorema de la entre la entrada y la garganta. Esta relación de diámetros y distancias es la base para realizar los cálculos para la construcción de un Tubo de Venturi y con los conocimientos del caudal que se desee pasar por él. como ya se dijo anteriormente. dependiendo de los mismos es que se va a obtener la presión deseada a la entrada y a la salida del mismo para que pueda cumplir la función para la cual está construido. Esto se consigue energía si la energía cinética aumenta. El efecto Venturi se explica por el Principio de Bernoulli y el principio de continuidad de masa. ya que presión disminuye forzosamente. de . la por el cono divergente que desacelera la corriente. entre dos tramos cónicos. éste es una tubería corta recta. energía determinada por el valor de la Es importante conocer la relación que existe entre los distintos diámetros que tiene el tubo. Si el gasto de un fluido es constante pero la sección disminuye. En esencia. o garganta. Deduciendo se puede decir que un Tubo de Venturi típico consta.Venturi El Tubo de Venturi es un dispositivo que origina una pérdida de presión al pasar por él un fluido. La principal ventaja del Venturi se debe a que sólo necesariamente la velocidad aumenta tras se pierde de 10 a 20% de la diferencia de presión atravesar esta sección. Venturi Ancla Cuñas Diámetro del Estrangula dor . Venturi . Venturi . que luego disminuye hasta la salida del pozo. evita el daño por bloqueo de condensados en pozos que han alcanzado la presión de rocío o que están la región de condensación retrograda a nivel yacimiento. hasta el extremo de dispositivos la TP. La cámara de mezcla permite el mezclado íntimo entre los fluidos motriz y eyectado. Otros beneficios relacionados con el incremento presión de fondo provocado por el MPFV® son: la disminución del corte de agua en pozos con problemas de conificación. en tuberías de tipo “Tubing Less”. promoviendo la conservación de la energía del yacimiento mediante la explotación moderada del yacimiento. al cambiar el patrón de flujo se reducen las caídas de presión en la TP se reduce . Su campo de aplicación son los pozos productores gas seco. El primer elemento permite la expansión de la corriente de gas o fluido motriz (también llamado primario o actuante) hasta un estado de alta velocidad. operay en como un eyector o bomba de chorro. A este nuevo diseño se atribuyen beneficios tales como: evita la formación de baches de gas y aceite en la tubería de producción (producción más estable). El MPFV® es un dispositivo de sencilla aplicación ya que se instala fácilmente en el interior de la tubería de producción utilizando línea de acero. que realiza una mezcla homogénea del gas con los líquidos existentes en el pozo. contra otro fluido en movimiento o en reposo. hasta la cima del intervalo productor en parte. El sistema del MPFV®. el fluido eyectado es arrastrado por el fluido motriz. en esta cámara. con el consiguiente aumento de presión. para proporcionar una mezcla de fluido a una velocidad moderadamente elevada. La diferencia esencial del MPFV® con un Estrangulador de fondo convencional está en la incorporación de un elemento innovador ubicado en el cuello de pesca. El diseño del MPFV® permite realizar la instalación. lo que implica la aceleración del fluido eyectado y la desaceleración del fluido motriz.Venturi MEJORADOR DEL PATRON DE FLUJO TIPO VENTIRI (MPFV®) El principio de operación del MPFV® desarrollado por el grupo SHAIP del IMP. La cámara de eyección incluye la sección de entrada de la corriente de líquido o fluido eyectado (también llamado secundario). gas húmedo o gas y condensado que presenten problemas de carga de líquidos o que muestren problemas por el congelamiento de las líneas de descarga. arreglos de pozos con empacador. se incrementa la presión de fondo. al igual que un estrangulador de fondo se basa en generar una caída de presión en el fondo y dependiendo del objetivo establecido para su diseño. con lo cual a largo plazo se puede incrementar la vida fluyente del pozo. estos son que se apoyan en la transmisión de energía por impacto de un fluido a gran velocidad. GRACIAS .