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Sintesis - PRINCIPIOS BÁSICOS DE CONTROL DE POZOS

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PRINCIPIOS BÁSICOS DE

CONTROL DE POZOS
UNIDAD 4

11 DE NOVIEMBRE DEL 2022


TECNOLÓGICO DE HUIMANGUILLO
HUIMANGUILLO, TABASCO
TECNOLÓGICO NACIONAL DE MÉXICO
CAMPUS HUIMANGUILLO

DOCENTE:
ING. BLADIMIR SÁNCHEZ RAMÍREZ

PRESENTA:
VICTOR MANUEL RAMOS COLIN

MATERIA:
CONTROL E HIDRÁULICA DE PERFORACIÓN

CARRERA:
INGENIERIA PETROLERA
7°A

TRABAJO:
SÍNTESIS UNIDAD 4
HUIMANGUILLO, TABASCO A 11 DE NOVIEMBRE
DEL 2022
4.1 Conceptos generales de control de brotes

En los pozos petroleros, durante las etapas de perforación, terminación y


mantenimiento de los mismos, existe la probabilidad de que se origine un
brote. Esto se debe al desbalance entre la presión de formación y presión
hidrostática del fluido de control.
Si los brotes son detectados a tiempo, aplicando las medidas inmediatas y
correctas para manejarlo en superficie no causa daños industriales, ecológicos
o al personal. Pero en caso contrario, se incrementan los tiempos y costos de la
intervención.
Si el brote no es detectado a tiempo, y no se aplican las medidas correctas en
superficie para manejarlo o no se tiene integridad en los sistemas superficiales
de control; este puede manifestarse de forma violenta en superficie, con todo
el potencial contenido en la formación productora y sin poder manejar los
fluidos a voluntad. En la industria petrolera, a esta condición se le conoce
como “descontrol de pozo”.
En algunos de los casos un descontrol puede alcanzar la magnitud de siniestro,
causando la pérdida total del equipo, del mismo pozo y daños severos al
personal, al entorno social y ecológico.
Si bien, la ocurrencia de los brotes confirma la presencia de hidrocarburos, es
sumamente importante que durante la intervención en un pozo, cualquiera que
sea su objetivo, se eviten estos eventos mediante la aplicación de sistemas
adecuados de:
• Fluidos de perforación.
• Equipos superficiales de medición de parámetros.
• Practicas operativas.
• Personal debidamente capacitado y entrenado.
En el control de pozos, el análisis de los principios básicos permite la solución
tanto de problemas sencillos como complejos, Conexiones superficiales de
control.

4.2 Principios básicos de un brote

Un influjo o "patada" (kick) es un flujo inesperado y no deseado de fluido de


formación en el pozo durante la perforación, la corrida o mientras se esté fuera
del pozo.
Como resultados de una surgencia durante los intentos de recuperar el control
del pozo, se pueden Incluir el tiempo operativo perdido, operaciones de riesgo
con gas y petróleo a alta presión, y la posible pérdida de equipos (desde el
pegamiento de la tubería hasta la pérdida del equipo completo.) Si la surgencia
es reconocida y controlada a tiempo, puede ser fácilmente manipulada y
expulsada del pozo en forma segura.
Como una surgencia podría suceder en cualquier momento, debemos estar en
condiciones de reconoceria, identificarla y reaccionar ante todos los
indicadores. Estos indicadores nos permiten saber tanto si las condiciones para
una surgencia existen o si el pozo pudiese estar ya en surgencia. Tiene sentido
que se utilicen todos los medios posibles para prevenir una surgencia.

4.2.1 Definiciones

En el control de pozos el estudio de los principios básicos nos proporciona los


fundamentos para la comprensión de los fenómenos que se presentan al
descontrolarse un pozo y así poder tomar las decisiones correctas para su
control.
4.2.1.1 Control de pozos
La definición de control de pozos es, mantener la presión de formación debajo
de la presión ejercida por el gradiente hidrostático generado por un fluido de
control.
4.2.1.2 Influjo o brote
Es la entrada de fluidos provenientes de la formación al pozo, generado por un
desbalance entre la presión de formación y la presión hidrostática del fluido de
control.
4.2.1.3 Descontrol
Se le llama descontrol al influjo de fluidos que no puede manejarse a voluntad
dado un problema en las conexiones superficiales de control o debido una
respuesta tardía o alguna técnica mal empleada.

4.2.2 Concepto presiones

A continuación serán descritos los conceptos que estarán involucrados en el


manejo y control de las presiones:
4.2.2.1 Presión hidrostática
Es la presión ejercida por una columna de fluido, debido a su densidad y altura
vertical. Siendo su fórmula en el sistema métrico decimal:
P DXH
h=
10

Donde:
• P: Presión, [kg / cm2]
• D: Densidad, [gr / cm3]
• H: Profundidad, [m]
4.2.2.2 Presión de formación
Es la presión de los fluidos contenidos dentro de los espacios porosos de una
roca, también se le llama presión de poro.
Las presiones se clasifican en:
 Normales
 Subnormales
 Anormales
La severidad de un brote depende de varios factores, uno de los más
importantes es la permeabilidad de la roca. Una roca con alta permeabilidad y
porosidad tendrá más posibilidad de provocar un brote que una roca con baja
permeabilidad y porosidad.
4.2.2.3 Presión de sobrecarga
Es el peso de los materiales que se ejerce en un punto determinado en la
profundidad de la tierra.
La fórmula para conocer la presión de sobrecarga, σsc, es:
( peso del mineral ) +( peso del agua)
σsc=
Área que lo soporta

En donde los valores empleados son el promedio de la densidad del agua


contenida en los poros y el promedio de la densidad de los granos minerales.
Esta presión se debe al peso de las rocas junto con los fluidos que contienen.
Es conveniente su determinación, ya que con frecuencia ocurren variaciones
considerables.
Las rocas dentro del subsuelo promedian de 2.16 a 2.64 [gr / cm3]
4.2.2.4 Presión de fractura
Es la presión a la cual se presenta una falla mecánica de una formación,
originando perdida de lodo hacia la misma, esta puede ser parcial o total.
Aunque los términos presión de fractura y gradiente no son técnicamente lo
mismo, a menudo se emplean para designar lo mismo. La presión de fractura
se expresa como un gradiente en [(kg / cm2) / m], [psi / pie] o en [kg / cm2],
[psi]. Los gradientes de fractura usualmente se incrementan con la
profundidad.
Existen métodos directos e indirectos para calcular los gradientes de fractura
de la formación. Los directos son propuestos por los autores:
- Hubert y Willis.
- Matthews y Kelly.
- Eaton.
Por otro lado el método indirecto se evalúa en campo para determinar el
gradiente de fractura, denominado "Prueba de Goteo".
4.2.2.5 Presión de fondo en el pozo
Cuando se perfora un pozo se imponen presiones sobre los costados del
agujero y la mayor presión es la que ejerce la presión hidrostática del lodo de
perforación. Sin embargo, la presión requerida al circular el lodo por el
espacio anular también actúa sobre las paredes del agujero. Esta presión a
condiciones dinámicas pocas veces excede los 14 [kg/cm2]. Pero otras
presiones adicionales se originarán por la contrapresión del lodo del espacio
anular por efectos de gravedad o por el movimiento de tubería causado por
suaveo y surgencia.
4.2.2.6 Presiones de cierre, pctp y pctr
Cuando se cierra un pozo, el intervalo aportado seguirá fluyendo hasta que las
presiones hidrostática y de formación se equilibren y estabilicen, lo cual puede
llevar algunos minutos, dependiendo del tipo de fluido invasor y de la
permeabilidad de la roca. Una vez estabilizado el pozo, las presiones de cierre
serán el resultado de la diferencia entre la presión hidrostática y la presión de
formación.
En la mayoría de los casos, la Presión de cierre en la tubería de revestimiento
(PCTR) será más alta que la Presión de Cierre en la Tubería de Perforación
(PCTP). Esto se debe a que los fluidos de la formación con mayor facilidad
fluyen al espacio anular, desplazando al lodo y disminuyendo su columna
hidrostática, lo que no ocurre comúnmente con el lodo del interior de la sarta,
por lo que generalmente se toma el valor de PCTP como el más confiable para
calcular la densidad de control. Sin embargo, debe señalarse que existen
situaciones ocasionales, donde la presión de cierre en la TP no es muy
confiable. Tal caso ocurre cuando se presentó un brote al estar perforando y no
fue detectado oportunamente.
La descompensación de columnas puede ser tan grande que al cerrar el pozo,
la columna de la TP esté parcialmente vacía y no haya presión (PCTP = 0).
Posteriormente, al ser rellenada la TP (con el fluido invasor) se tendrá una
represión (PCTP distinta de cero) que al calcular la densidad de control dará
un valor erróneo. Cómo se observa, este control estará destinado, desde sus
inicios, a generar problemas adicionales.

4.2.3 Causas que originan un brote

Al momento de ocurrir un brote, el lodo en primera instancia es desplazado


fuera del pozo, si el brote no es detectado ni corregido a tiempo, el problema
se puede complicar hasta llegar a producir un reventón.
En la detección oportuna del brote, se puede tener hasta un 98 % de
probabilidades de controlarlo.
Durante las operaciones de perforación, se conserva una presión hidrostática
ligeramente mayor ala de formación. De esta forma se previene el riesgo de
que ocurra un influjo. Sin embargo, en ocasiones, la presión de formación
excederá la hidrostática y ocurrirá un influjo, esto se puede originar por
diversas causas6:

• Suaveo del pozo al sacar tubería.


• Densidad insuficiente del lodo.
• Perdidas de circulación.
• Contaminación del lodo con gas.
• Llenado insuficiente durante los viajes.
4.2.3.1 Suaveo del pozo al sacar la tubería
El efecto de suaveo o sondeo se refiere a la acción que ejerce la sarta de
perforación dentro del pozo, cuando se mueve hacia arriba a una velocidad
mayor que la del lodo. Esto origina que el efecto sea mucho mayor. Si esta
reducción de presión es lo suficientemente grande como para disminuir la
presión hidrostática efectiva a un valor por debajo del de la formación, dará
origen a un desequilibrio que causara un influjo.
4.2.3.2 Densidad insuficiente del lodo
Esta es una de las causas predominantes que originan los brotes. En la
actualidad se ha enfatizado en perforar con densidades de lodo mínimas
necesarias de control de presión de formación, con el objetivo de optimizar las
velocidades de perforación. Pero se deberá tener un especial cuidado cuando
se perforen zonas permeables ya que, los fluidos pueden dar alcance al pozo y
producir un influjo.
Los influjos causados por densidades insuficientes de lodo pudieran ser fáciles
de controlar con solo incrementar la densidad del lodo de perforación, pero a
continuación se mencionan las razones por las cuales no es lo más adecuado:
- Se puede exceder el gradiente de fractura.
- Se incrementa el riesgo de pegaduras por presión diferencial.
- Se reduce significativamente la velocidad de penetración.
Las variables que influyen en el efecto de suaveo son:
- Velocidad de extracción de la tubería.
- Reología del lodo.
- Geometría del pozo.
- Estabilizadores de la sarta.
4.2.3.3 Pérdidas de circulación

Son uno de los problemas más comunes durante la perforación. Si la pérdida


de circulación se presenta durante el proceso de perforación, se corre el riesgo
de tener un influjo y este se incrementa al estar en zonas de alta presión o en el
yacimiento, en pozos delimitadores y exploratorios. Al perder la columna de
lodo, la presión hidrostática disminuye al punto de permitir la entrada de
fluidos de la formación al pozo, ocasionando un influjo.
La pérdida de circulación es la reducción o ausencia total de flujo de fluido
por el espacio anular comprendido entre la formación y la tubería de
revestimiento, o entre la tubería de revestimiento y la tubería de producción,
cuando se bombea fluido en sentido descendente por la columna de
perforación o la tubería de revestimiento.
La pérdida de circulación de fluido constituye un peligro conocido durante las
operaciones de perforación efectuadas en yacimientos de alta permeabilidad,
en zonas agotadas, y en formaciones débiles o naturalmente fracturadas, figura
1-8. La circulación puede deteriorarse incluso cuando las densidades de los
fluidos se mantengan dentro de los márgenes de seguridad habituales;
gradiente menor que el gradiente de fracturamiento de la formación. Detener
las pérdidas de circulación antes de que estén fuera de control es crucial para
el logro de operaciones seguras.
Si bien en la industria definen a la pérdida de circulación de distintas maneras,
en general puede ser clasificada como filtración cuando las pérdidas son
inferiores a 1.5 [m3 / h]. Las pérdidas de retorno parciales implican pérdidas
de más de 10 [Bls / h], pero algo de fluido retorna a la superficie.
Durante la pérdida de circulación total, no sale ningún fluido del espacio
anular. En este caso extremadamente severo, el pozo quizás no retenga una
columna de fluido aunque se detengan las bombas de circulación.
4.2.3.4 Contaminación del lodo con gas
Los influjos también se pueden originar por la reducción en la densidad del
lodo en la presencia del gas de la roca cortada con la barrena. Al perforar
demasiado rápido, el gas contenido en los recortes, se libera ocasionando la
reducción en la densidad del lodo. Eso reduce la presión hidrostática en el
pozo, permitiendo que una cantidad considerable de gas entre al pozo.
El gas se detecta en la superficie bajo la forma de lodo “cortado” y una
pequeña cantidad de gas en el fondo representa un gran volumen en la
superficie. Los influjos que ocurren por esta causa terminan transformándose
en un descontrol por lo que al detectar este influjo se recomienda:
- Reducir el ritmo de penetración.
- Aumentar el gasto de circulación.
- Circular el tiempo necesario para desgasificar el lodo.
4.2.3.5 Llenado insuficiente durante los viajes
A medida que la tubería se saca del pozo, el nivel de lodo disminuye por el
volumen que desplaza el acero en el interior del pozo. Conforme se extrae la
tubería y el pozo no se llena con lodo, el nivel del mismo decrece y por
consecuencia también la presión hidrostática. Esto se torna crítico cuando se
saca herramienta de mayor desplazamiento como lo son: los lastrabarrenas y
la tubería pesada de perforación (Heavy Weight).
De acuerdo con las normas API-16D y API-RP59, al estar sacando la tubería,
debe llenarse el espacio anular con lodo antes de que la presión hidrostática de
columna de lodo acuse una disminución de 5 [kg / cm2], en términos prácticos
cada cinco lingadas de tubería de perforación.

4.2.4 Indicadores de un brote


Al momento de ocurrir un brote, el lodo es desplazado fuera del pozo. Los
indicadores definidos de que el lodo está fluyendo fuera del pozo son:
aumento del volumen en presas, aumento en el gasto de salida mientras se está
circulando con gasto constante, flujo del pozo teniéndose la bomba parada y el
hecho de que el pozo acepte menos lodo o fluya de él más lodo que el
calculado para el viaje. Otros indicadores de la presencia de un brote son:

• El pozo acepta menos lodo o desplaza más en los viajes.


• Flujo sin circulación.
• Aumento de volumen en presas.
• Aumento en el gasto de salida.
4.2.4.1El pozo acepta menos lodo o desplaza más en los viajes
Cuando se realiza un viaje (introducción o extracción de tubería) es más difícil
detectar un brote. En cualquiera de los dos casos, para poder detectar un brote
en sus inicios, es necesario llevar un control de la cantidad de tubería
introducida o sacada del pozo y el correspondiente volumen de lodo
desplazado o requerido para su llenado correspondiente.
Al meter tubería dentro del pozo, se desplazará lodo hacia fuera. El volumen
de lodo desplazado deberá ser igual al volumen de acero de la tubería
introducida. Si el volumen desplazado es mayor que el volumen del acero,
entonces fluidos de la formación estarán entrando al pozo forzando el lodo
hacia afuera, es decir estará ocurriendo un brote. Si el volumen del lodo
desplazado es menor que el volumen de acero de la tubería introducida,
entonces se tendrá pérdida de circulación. En caso de que se esté sacando
tubería del pozo, se debe añadir lodo para que vaya ocupando el espacio
previamente ocupado por la tubería que ya se sacó. El volumen de lodo
requerido para llenar el pozo, debe ser igual al volumen de acero que ha sido
extraído. Si por el contrario, se requiere una cantidad menor para llenar el
pozo, entonces se tendrá una indicación de que está ocurriendo un brote.
Ahora bien si la cantidad de lodo necesaria para llenar el pozo es mayor que el
volumen de acero extraído, entonces se tendrá una pérdida de lodo. La
extracción de tubería es una operación más crítica que su introducción, debido
a los efectos de suaveo y de llenado del pozo. En otras palabras, tanto el efecto
de suaveo como el de llenado ocasional del pozo, reducen la presión en el
fondo y esto puede originar que ocurra un brote. Ambas operaciones de viaje,
requieren que se determine el volumen del acero de la tubería. El método que
se prefiere para su cálculo es a partir de las tablas de desplazamiento, para el
tamaño y peso de la tubería en particular que se va a sacar o meter. Otra
manera es aplicando la formula correspondiente.
El volumen real requerido para llenar al pozo puede medirse mediante:
1) Tanque de viajes.
2) Medidor de gasto.
3) El cambio en el nivel en las presas.
4) El contador de emboladas.
Cuando se mete tubería, el tanque de viajes deberá utilizarse, para medir el
volumen de lodo desplazado del pozo, dependiendo de la forma en que estén
hechas las conexiones. Es aconsejable que el tanque de viajes esté dispuesto
de tal manera que se pueda utilizar para medir el volumen de lodo llenado o
desplazado del pozo. Pueden instalarse medidores de gasto de tal manera que
midan el volumen bombeado dentro del pozo o el volumen de lodo
desplazado. El nivel de la presa de Iodos debe ser sensible a los cambios en el
volumen de lodo; sin embargo debe recalcarse que se necesita un volumen
grande de lodo para que el cambio pueda ser notorio, especialmente en presas
con un área bastante grande. El determinar el volumen de lodo contando el
número de emboladas puede hacerse solamente cuando se está llenando el
pozo. No puede utilizarse cuando se está metiendo tubería y ésta desplaza lodo
del pozo, puesto que este lodo no pasa a través de la bomba.
4.2.4.2 Flujo sin circulación
La indicación más definida de un brote, es un pozo fluyendo teniendo las
bombas paradas. Si el indicador así se manifiesta, es seguro que un brote está
en camino; atender un pozo de esta manera se le conoce como "observar el
pozo". Las bombas de lodo son detenidas y el espacio anular es observado
para determinar si el pozo fluye. Cuando se observa el pozo, la práctica
normal consiste en subir la sarta de perforación de manera que la flecha se
encuentre arriba de la mesa rotatoria. Antes de poder observar si existe flujo,
debe llenarse con lodo el espacio anular, en caso de que no esté lleno
4.2.4.3 Aumento de volúmenes en presas
Suponiendo que no se añada fluido ni a los tanques ni a las presas de lodo, una
ganancia en el volumen de cualquiera de estos, al estar perforando, es un signo
seguro de que se tiene un brote. Existe equipo de medición de volumen que
debe tenerse en las presas y los tanques de lodo y que hace sonar una alarma
indicadora si el nivel de lodo aumenta o disminuye una cantidad prefijada.
También hay disponible, accesorios que mantienen un registro constante del
volumen en presas. A estos se les conoce como totalizadores de volumen en
presas y los hay en diferentes marcas y modelos.
4.2.4.4 Aumento en el gasto de salidas
Un aumento en el gasto normal de salida es también una indicación de que
está ocurriendo un brote, que a su vez está empujando lodo adicional fuera del
pozo. Esta situación puede ser detectada observando el flujo del lodo a través
de la temblorina y cualquier cambio fuera de lo normal; existen equipos
medidores de gasto, que pueden detectar esas variaciones en forma
automática.

4.2.5 Señales indefinidas de brotes


Si el brote no es detectado ni corregido a tiempo, el problema se puede
complicar hasta llegar a producir un reventón.
Los indicadores son:
• Al perforar
• Al sacar o meter tubería de perforación
• Al sacar o meter herramienta
• Sin tubería dentro del pozo
4.2.5.1 Indicadores al perforar
• A) Aumento de la velocidad de penetración
La velocidad de penetración se puede determinar por la presión hidrostática
del lodo y la presión de formación. Si la presión de formación es mayor, la
velocidad aumentará considerablemente.
• B) Aumento de la presión de bombeo y aumento de emboladas
Cuando ocurre un brote los fluidos se ubican en el espacio anular, por lo que
la presión hidrostática será mayor, propiciando que el lodo dentro de la sarta
fluva más rápido hacia el espacio anular.
• C) Lodo contaminado por gas, cloruros, cambios en propiedades
reológicas

Las acciones que deberán seguirse ante estos indicadores son:


• "OBSERVAR EL POZO"- Al efectuar esto se recomienda observar el
nivel de presas y las presiones de los manómetros en TP y TR y subir la
flecha a nivel de mesa rotaria
• Por otro lado si el gasto de salida se incrementa mientras se está
perforando a gasto constante también es indicador de brote.
4.2.5.2 Indicadores al meter o sacar la tubería
Los siguientes se consideran de este tipo:
• Aumento en volumen de presas
• Flujo sin circulación
• El pozo toma menos volumen o desplaza mayor volumen
Según las estadísticas la mayoría de los brotes ocurre durante los viajes de
tubería y por efecto de sondeo se vuelve más crítica cuando se saca tubería.
4.2.5.3 Indicadores al meter o sacar herramientas
Los mismos indicadores de viaje de tuberías se tienen para los lastra barrenas,
la diferencia estriba principalmente en el mayor volumen de lodo desplazado
por esta herramienta.
4.2.5.4 Indicadores sin tubería en el pozo
Se tienen dos indicadores:
• Aumento en volumen de presas
• Flujo sin bombeo

4.2.6 Importancia de las respuestas oportunas ante las


señales de un brote

Si las bombas de lodo están paradas y el pozo se encuentra fluyendo,


generalmente un brote está en camino. A la acción de verificar el estado de un
pozo se le conoce como "observar el pozo". Esto significa que las bombas de
lodo son detenidas y los niveles en TP y TR son observados para determinar si
el pozo continúa fluyendo o si el nivel de lodo está aumentando.
Es conveniente considerar que, si fluye el pozo, puede deberse a una
descompensación de columnas de lodo, por lo que se deberán observar ambos
niveles (TP y TR) para la toma de decisiones correctas.
El flujo de salida puede determinarse con gran exactitud con el dispositivo
denominado indicador de flujo en la línea de flote.

4.3 Equipos y sistemas de seguridad de control de pozos


La instalación y operación de los sistemas y equipos de control de pozos
resultan ser actividades de vital importancia, ya que sus prácticas deben
realizarse con el nivel de seguridad requerido, reduciendo al mínimo los
riesgos de un accidente o de un impacto adverso al entorno.
Para conseguir el objetivo de salvaguardar la seguridad del personal que
desarrolla las actividades sustantivas en diferentes campos del sistema
petrolero nacional es necesario proporcionar capacitación a todo el personal
técnico-operativo, así como estandarizar sus instalaciones, métodos,
procedimientos, tecnologías y equipos.
Las prácticas recomendadas API RP-16E del Instituto Americano del Petróleo
y el Reglamento del Servicio para el Manejo de Minerales (MMS por sus
siglas en inglés), establecen los requerimientos que se deberán tener en cuenta
para la selección de una adecuada unidad de cierre en función al tamaño, tipo
y número de elementos hidráulicos que serán operados para lograr un cierre.
Los elementos básicos de un sistema de control son:
• Deposito almacenador de fluido.
• Acumuladores Fuentes de energía.
• Unidad para operar preventores (Bomba Koomey).
• Consolas de control remoto.
• Válvula de control para operar los preventores.
4.3.1 Deposito almacenador del fluido
Cada unidad de cierre tiene un depósito de fluido hidráulico, el cual debe tener
cuando menos el doble de la capacidad del banco de acumuladores. Por su
diseño de fabricación rectangular, cuenta con dos tapones de 4 [pg] en cada
extremo, que al quitarlos permite observar el interior cuando se inspeccionan
las descargas de las válvulas de cuatro pasos (ram-lock).
Por la parte inferior del depósito, salen en forma independiente las líneas de
succión para las bombas hidroneumáticas y la bomba hidroeléctrica. Al tanque
de almacenamiento descargan las líneas de las válvulas de seguridad, en caso
de presentarse un incremento de presión dentro del sistema. Debe utilizarse un
fluido hidráulico (aceite lubricante MH- 150; MH-220, turbinas-9) que no
dañe los sellos de hule que tenga el sistema de cierre. Para ambiente con
temperaturas menores a 0 [°C], deberá agregarse un volumen suficiente de
glicol al fluido de operación que contenga agua.
4.3.2 Acumuladores
Los acumuladores son recipientes que almacenan los fluidos hidráulicos bajo
presión. Los términos acumulador y unidad de cierre con frecuencia son
empleados en forma intercambiable.
Precisando, una unidad de cierre es una manera de cerrar el preventor,
mientras que un acumulador es una parte del sistema que almacena fluido
hidráulico bajo presión, para que este actúe hidráulicamente en el cierre de los
preventores. Por medio del gas nitrógeno comprimido, los acumuladores
almacenan energía, la cual será usada para efectuar un cierre rápido.
Existen dos tipos de acumuladores:
• Tipo separador: usa un diagrama flexible, el cual es de hule sintético,
resistente y separa completamente la precarga de nitrógeno del fluido
hidráulico.
• Tipo flotador: utiliza un pistón flotante para separar el nitrógeno del
fluido hidráulico.
• Capacidad volumétrica. Como un requerimiento mínimo, todas las
unidades de cierre deberán estar equipadas de un banco de
acumuladores con suficiente capacidad volumétrica para suministrar un
volumen usable de fluido para cerrar un preventor de arietes, un
preventor anular, más el volumen requerido para abrir la válvula
hidráulica de la línea de estrangulación (con las bombas paradas). El
volumen utilizable de fluido se define como el volumen líquido
recuperable de los acumuladores a la presión de operación que
contengan y 14 [kg / cm2] por arriba de la presión de precarga de los
mismos. La presión de operación del banco de acumuladores es la
presión a la cual son cargados con fluido hidráulico.
• Tiempo de respuesta: El banco de acumuladores deberá accionar el
sistema para que cada preventor de arietes cierre en un tiempo no mayor
de 30 [seg].El tiempo de cierre para preventores anulares menores de 20
[pg] de diámetro no deberá ser mayor de 30 [seg]. Si el preventor anular
tiene más de 20 [pg] de diámetro deberá cerrarse en 45 [seg]. Las
prácticas recomendadas API RP-53 señalan que los sistemas
acumuladores deben tener una cantidad mínima de fluido igual a tres
veces el volumen requerido para cerrar el preventor anular más un
preventor de arietes.
4.3.3 Unidad para operar preventores (bomba koomey)
La bomba Koomey es un conjunto hidráulico, neumático, mecánico y
eléctrico. Su función es mantener una presión acumulada para operar en
emergencias el cierre de los preventores.
Para efectuar el cierre de los preventores por medio de la bomba Koomey, se
puede hacer con los acumuladores, con la bomba hidráulica triplex o con las
bombas neumáticas y con el paquete de energía auxiliar.
Las bombas son instaladas de tal manera que cuándo la presión en los
acumuladores baje al 90% de la presión de operación, se active un interruptor
electromagnético y arranquen automáticamente para restablecer la presión.
En las plataformas marinas, deberá tenerse un tablero de control remoto en la
oficina del superintendente y una consola adicional ubicada en el muelle que
esté situado a favor de los vientos dominantes.
Bibliografía
Petróleos Mexicanos. Pemex Exploración y Producción. Un Siglo de la
Perforación en México. Tomo 13 - Control de Brotes.
Adams, Neal. Drilling Engineering. Pennwell Books, 1985.
Petróleos Mexicanos PEP-UPMP. Programa de Acreditación en Control de
Pozos, Wellcap.
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Petróleos Mexicanos PEP-UPMP. Programa de Acreditación en Control de
Pozos, Wellcap.
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Raafat Abbas Haitham Jarouj, Abu Dhabi, Emiratos Árabes Unidos. Steve
Dole, EnCana Corporation. Effendhy Hendri Junaidi, P.T. Caltex Pacific
Indonesia, Duri Indonesia. Steve McCraith, Nigel Shuttleworth, Klass van der
Plas. Shell U.K. Exploration and Production, Aberdeen Escocia. Una red de
seguridad para controlar las pérdidas de circulación. Schlumberger. 2004.
Petróleos Mexicanos PEP-UPMP. Programa de Acreditación en Control de
Pozos, Wellcap.
Petróleos Mexicanos PEP-UPMP. Programa de Acreditación en Control de
Pozos, Wellcap.
https://es.slideshare.net/manueloctavioh/control-de-brotes-y-descontrol-de-
pozos-petroleros
Petróleos Mexicanos, Gerencia de Tecnología Subdirección de Perforación y
Mantenimiento de Pozos.
Estandarización de Conexiones Superficiales de Control (Manual de
referencia) D. R. 2003.
Petróleos Mexicanos PEP-UPMP. Programa de Acreditación en Control de
Pozos, Wellcap.

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