Terminación y mantenimiento de pozos. Tarea 1. Diseño de aparejo de producción. Joseline Torres G. 8T – IP. Los aparejos de producción es el medio por el cual se transporta los fluidos del yacimiento a la superficie y pueden clasificarse dependiendo de las condiciones del yacimiento como: fluyente, bombeo neumático, bombeo mecánico, bombeo electro-centrifugo y bombeo hidráulico. Debe soportar íntegramente las presiones y los esfuerzos a que es sometido durante las operaciones de terminación y mantenimiento, tales como inducciones, pruebas de admisión, estimulaciones, fracturamiento, etc., así como durante la vida productiva del pozo. Seleccionar, diseñar e instalar un aparejo de producción es una parte critica en cualquier programa de operación durante la intervención de un pozo ya sea en una terminación o reparación. En un diseño hay que tomar en cuenta el ángulo del pozo, los fluidos de perforación, peso, velocidad de rotatoria y otros procedimientos de operación. Consideraciones de diseño.
Determinación del diámetro de aparejo de producción.
El diámetro del aparejo de producción debe ser tal que permita transportar los gastos de producción esperados, pues, si es pequeño, restringirá la producción, por el contrario, si es demasiado grande, el flujo puede ser intermitente o inestable, además se incrementará el costo del pozo total, pues las geometrías de las tuberías de revestimiento dependen directamente del tamaño del aparejo de producción.
Factor de flotación.
El factor de flotación es un factor muy importante que se debe de tomar en cuenta en los diseños de sartas, ya que nos reduce el peso total de la tubería y se puede calcular con la siguiente formula:
Donde: F = Factor de flotación. d = Densidad del lodo. da = Densidad del acero = 7,8gr/cm3.
Agentes de corrosión.
La corrosión puede ser definida como la alteración y degradación del material por su medio ambiente y los principales agentes que afectan a las tuberías son los gases disueltos (el oxígeno, el dióxido de carbono e hidrogeno sulfuroso), sales disueltas (cloros, carbonatos y sulfatos) y ácidos. La mayoría de los procesos de corrosión envuelven reacciones electro – químicas, el incremento de la conductividad puede dar como resultado altas velocidades de corrosión y los principales factores son: a) b) c) d) e)
pH. Temperatura. Velocidad del flujo. Heterogeneidad. Altos esfuerzos.
Presión del yacimiento.
Es la presión con la cual aportara la formación productora, los hidrocarburos a través del sistema de producción, y es necesario conocer para identificar el tipo de aparejo a utilizar. Este parámetro puede obtenerse de las curvas de variación de presión. a) Índice de producción. b) Diámetro de tubería de revestimiento. c) Presión del trabajo. Procedimiento para calcular el peso de la tubería de producción dentro del pozo. a) Obtención del factor de producción. b) Obtención del peso de la tubería de producción dentro del pozo. Accesorios de los aparejos de producción. Los accesorios de los aparejos de producción varían de acuerdo al tipo de terminación que se haya elegido, sin embargo, los importantes cuando se refiere a terminaciones sencillas podemos mencionar las siguientes.
Equipo de control subsuperficial.
Las válvulas de seguridad con las cuales se obstruye la tubería de producción en algún punto abajo del cabezal cuando los controles superficiales han sido dañados o requieren ser completamente removidos. Reguladores y estranguladores de fondo los cuales reducen la presión fluyente en la cabeza del pozo y previene el congelamiento de las líneas y controles superficiales. Válvulas check que previenen el contraflujo en los pozos de inyección. Estos instrumentos pueden ser instalados o removidos mediante operaciones con cable. Ya que estos accesorios son susceptibles al daño, debe pensarse en una buena limpieza antes de instalar un dispositivo de control superficial.
Sistemas de seguridad.
Los sistemas de seguridad superficial son la primera línea de protección contra cualquier desgracia en los accesorios superficiales. Estos sistemas generalmente consisten en válvulas cerradas mantenidas abiertas por medio de gas a baja presión que actúa un pistón. Si la acción del gas es purgada, la acción de un resorte interno cierra la válvula contra la línea de presión.
Empacadores de producción.
Estos son clasificados generalmente como tipo permanente o recuperable. Algunas innovaciones incluyen niples de asiento o receptáculos de estos. Los empacadores deben de ser corridos cuando su utilidad futura sea visualizada para que no resulten gastos innecesarios que deriven de costosas remociones. Los empacadores sirven para varios propósitos entre los cuales podemos mencionar la protección de la tubería de revestimiento de las presiones, tanto del pozo como de las operaciones de estimulación, y sobre todo de fluidos corrosivos; el aislamiento de fugas en la tubería de revestimiento, el aislamiento de disparos cementados a presión forzada, o intervalos de producción múltiple, cancelación de los cabeceos o el suaveo de fluidos, auxilio de instalaciones artificiales, en conjunto de válvulas de seguridad, o para mantener fluidos de “matar” o fluidos de tratamiento en el espacio anular. El empacador puede ser descrito como un dispositivo el cual boquea el paso de los fluidos al espacio anular o del espacio anular a la tubería de producción. La mayoría de las aplicaciones de los empacadores son simples y sencillas que no requieren más que la de proporcionar el peso de la tubería de producción suficiente sobre el empacador para garantizar el sello.
Para hacer una buena selección se deben tomar en cuenta los siguientes parámetros:
Diámetro de la tubería de revestimiento o agujero descubierto en caso del tipo inflable. Grado y peso de la tubería de revestimiento. Temperatura a la que estar sometido. Presión del trabajo. Tensión y compresión. Diseño de operación.
Tipos de empacadores.
Empacadores recuperables.
Existen diferentes tipos de empacadores de esta categoría, los cuales van desde empacadores que se anclan con peso hasta anclados por tensión o anclaje mecánico o hidráulico, dependiendo que se realicen en los intervalos de producción.
Empacadores permanentes.
Como su nombre lo dice estos accesorios se colocan en los pozos para que queden de manera permanente. Periten realizar operaciones donde se tienen presiones altas.
Empacadores hidráulicos.
Estos empacadores pueden ser permanentes o recuperables con cuñas o sin cuñas, generalmente se acción por presión hidrostática en la tubería de producción, aplicada a través de ella desde la superficie.
Empacadores múltiples.
Están simplemente construidos para alojar dos o más aparejos de tubería de producción a través de ellos y pueden ser colocados por diferentes dispositivos, generalmente son colocados hidráulicamente.
Anclas hidráulicas.
Son usadas en conjunto con los empacadores y son operadas hidráulicamente, una alta presión en la tubería de producción forzará las cuñas hacia afuera contra la tubería de revestimiento, proporcionando de esta forma al empacador de una conexión mecánica que lo detendrá evitando cualquier movimiento entre la tubería de producción y la de revestimiento. Conclusión. El diseño del aparejo de producción depende de varios factores y cada uno de estos es de mucha importancia, de acuerdo a lo que leí al realizar este trabajo siento que un factor muy importante es el diámetro del aparejo de producción ya que si este es muy pequeño puede restringir la producción, pero si es muy grande el flujo puede ser inestable. Uno de los accesorios de aparejo de producción importante es el de sistema de seguridad, ya que estas se consideran como la primera línea de protección contra cualquier cosa que pueda ocurrir. También entendí que existen varios tipos de empacadores de producción y cada uno de estos tiene especificaciones distintas, ya que unos se pueden quedar de manera permanente y otros se pueden retirar. Bibliografía. http://oilproduction.net/files/manual_terminacion_de_pozos.pdf https://es.pdfcoke.com/doc/131228456/Diseno-de-aparejos-de-produccion