23806995 Diseno de Revestidores y Tuberia de Produccion

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• oporta el resto de los revestidores

• !rotege de la corrosión cualquier trao de tubería de revestiientosubsiguiente

• !reviene los derrubes de los sedientos no consolidados ás

debilitados que se hallan pró*ios a la supercie

• !rotege de la containación las arenas soeras que contienen aguadulce

• !roporciona resistencia a las arreetidas para poder per"orar a a+orpro"undidad

• irve de apo+o priario para los ipiderreventones

• Revestidor intermedio" camisas y tiebacks de peroración:

• !erite utilizar grandes pesos de lodo sin da,ar las "oracionessuperciales

• %ontrola las zonas de sal + las lutitas desoronables de "ácildesprendiiento

• Revestidor de producción" camisas y tiebacks de producción:

• !rotege el abiente en caso de una "alla de tubería

• !erite cabiar o reparar la tubería de producción

• Aísla la zona productora de las deás "oraciones

• %rea un conducto de paso de diensiones conocidas

• Tubería de producción:

• %onstitu+e el conducto por donde fu+e el fuido en la "ase deproducción

• irve para controlar la presión del +aciiento

• !erite estiular el +aciiento

#rocedimiento $eneral de Dise%o

• #ara dise%ar efcientemente una sarta de revestimiento" asícomo la tubería de producción óptima" &ay 'ue conocer unaserie de datos del yacimiento" como por e(emplo:

– Las presiones de poro + de "ractura hasta la pro"undidad naldel iso

– La distribución de teperaturas

– Las "unciones del pozo actuales + "uturas

– %audal de fuido esperado

– -tc.


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P r o f u n d i

d a d

Gradiente de presión, peso equivalente de lodo

Gradiente defractura

Gradiente depresión de poro

0

Prof. final

Profundidad

Presión

∆ p∆ prof

Gradientede presión∆ p∆ prof =

Profundidad

Gradientede presión

• )na ve* en disponibilidad de los datos antes mencionados seprocede a:

– eleccionar las pro"undidades de asentaiento.

– -scoger los diáetros de los distintos revestidores.

– eterinar los tipos de aterial espesores + cone*iones de lassartas.

+elección de la proundidad de asentamiento

#ara ,sto" se re'uiere del -r.fco de -radiente de presiones vsproundidad

#resiones vs proundidad ó $radiente de presiones vs #roundidad


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Profundidad

PresiónGradientede presión

Pr ofundidadona de presiónnormal

ona de presiónanormal

P r o f u n d i d a

d

Gradiente de presión, peso equivalente de lodo

Gradiente defracturaGradiente frac.

menos margen dearremetidaGradiente de

presión de poroGrad. PP mássobrebalance

0

Prof. final

!obrebalance" 0#$ lp%

&ar%en de arremetida" 0#$ lp%

&ar%en de se%uridad" 0#$ lp%

Peso de lodo

necesario

para

controlar el

po'o a la

profundidad

re(uerida

P r o f u n d i d a d

Peso equivalente de lodo

0

Prof. final

Profundidad

mínima a la

(ue laformación

puede ver

ese peso de

lodo sin (ue

ocurra

fractura

)a* (ue

prote%ertoda la

formación

por encima

Revestidor

#ara esto" se re'uiere del -r.fco de -radiente de presiones vsproundidad

$r.fco de -radiente de presiones vs proundidad

0sí" por e(emplo" se obtiene:


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D Plodo

P poro

• 0dicionalmente se tiene 'ue verifcar:

1 $iesgo de pega por presión di"erencial

1 $esistencia de la "oración contra arreetidas

Ries-o de pe-a por presión dierencialAl ser a+or la presión e'ercida por el lodo que la e'ercida por la "oraciónha+ el riesgo de que la tubería /se pegue0 a la pared del ho+o.

!ara prevenir #sto se trata de que la di"erencia entre abas presiones1

! 2 3345 6 (!lodo 7 !poro) 6

sea menor a 2333 ó 4333 psi


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P r o

f u n d i d a d

Peso equivalente de lodo

Visto en el diagrama:+as m,-imasdiferencias

entre el pesode lodo * la

presión de

poro no

deben

superar ellímite

establecido

{.• Resistencia de la ormación contra arremetidas


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Rev

esti

dor

sup

erfi

cial

/erifica (ue

el

revestidorsuperficial

se

encuentre a

una

profundidad lo

suficientem

ente %rande

como para

evitar (ue

una

arremetida

de %as sal%a

por debao

de 1ste

+odo

+odoGas Ho

o

abie

rto

• Resistencia de la ormación contra arremetidas

La presión que e'erce la arreetida coo "unción de la pro"undidad secalcula con la siguiente "órula1

!arre 2 (!ro" ho+o8!ro" calc) 6 & 9 !lodo

!ara deterinar la pro"undidad correcta del revestidor supercial se tanteacon !ro" calc hasta que la presión de arreetida !arre sea enor que la presiónde "ractura.

& 2 34 lpg increento del peso del lodo en la arreetida


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5(emplo:

eterine laspro"undidades de asentaiento para el pozo cu+as gradientes seuestran en la gura

+olución:

%onsiderando los árgenes de : lpg las pro"undidades deasentaiento resultaron1

$evest. producción1 :5.333;

$evest. interedio1 :3.333;

$evest. supercial1


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=ericando la posibilidad de pega di"erencial del revestidor supercial a 7 !!) 6 2

! 2 3345 6 (:33 7 ?3) 6 7 !!) 6 2

! 2 3345 6 (: 7 !!) 6 2

! 2 3345 6 (:@5 7 :53) 6 :3.333 2 5.:DE psi G 5.333 B !uede haberprobleas


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0

2000

4000

6000

8000

10000

120009 11 13 15 1 7 1 9

Gradiente de presión (lb/gal)

P r o f u n d i d a d (

p i e s )

! 2 3345 6 (:@5 7 :53) 6 :3.333 2 5.:DE psi G 5.333

-ste Hltio resultado signica que no se puede usar un lodo de :@5 lpgporque a la pro"undidad de :3.333; se pegaría la tubería.

La decisión se centraría en utilizar un lodo ás liviano. I%ual sería el lodoás liviano que se puede usarJ1

3345 6 (&> 7:53 ) 6 :3.333 pies 2 5.333 psi

&> 2 5.3338(33456:3.333) 9 :53 2:4D lpg

IKasta qu# pro"undidad se puede per"orar con :4D lpgJ... -sa será la nuevapro"undidad de asentaiento... usar ese lodo (enor "actor deseguridad)... odicar las pro"undidades anteriores...

Minalente se vericará que el revestidor supercial asentado a


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0

2000

4000

6000

8000

10000

12000

9 11 13 15 17 19

Gradiente de presión (lb/gal)

P r o f u n d i d a d (

p i e s )

Gradiente

de fractura ! "#

Gradiente

de presión

de poro $ "#

!ara evitar el problea de la arreetida ha+ que calcular una nuevapro"undidad de asentaiento utilizando la isa ecuación anterior + secalcula para di"erentes pro"undidades. Luego se coparan los valores con elgradiente de "ractura.


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!uperficial

IntermedioRevestimiento

de Producción

2

3450006

3050006

750006

Producción


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+elección de los di.metros de los distintos revestidores

6a selección del di.metro se &ace principalmente en unción de 'uecada revestidor pueda contener al si-uiente 5l 7ltimo" es decir" latubería de producción debe tener sufciente di.metro para conducirel 8uído del po*o &asta la superfcie

0sí pues" se esco-e primero la tubería de producción y lue-o"sucesivamente los dem.s revestidores

)n se-undo criterio de selección es la consideración de de(arsufciente espacio para &erramientas o para ba(ar un revestidorintermedio" debido a al-7n problema imprevisto


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5(emplo

Ntilizando los datos del problea anterior seleccione los diáetrosadecuados para el pozo si la tubería de producción será de < :850.

Rev. %ntermedio

&no previsto en el dise'o(

8406


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• 0nali*ados los casos de car-a" se deben comparar losresultados con la resistencia del material a:

• %olapso

• %edencia interna (estallido)

• Tracción

• %opresión

• -s"uerzos de =on &ises

• 5videntemente" la Resistencia de la tubería y de la cone9ión!debe ser mayor 'ue la car-a

Cu.nto mayor lo determina el:

)*+


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• ótese 'ue el ;actor de Dise%o se parece muc&o al ;actor de+e-uridad +in embar-o" el primero se relaciona con laresistencia teórica o asumida del tubular" mientras 'ue else-undo se relaciona con la resistencia real

• 0ntes de proceder a determinar los esuer*os 'ue producenlos dierentes casos de car-a sobre las tuberías" es precisoconocer las características de los materiales de 'ue est.n&ec&as ,stas

• ! para los tubos a+ores o iguales a E @/2” + de A3"34@”! para los tubos enores o igules a E0.


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• Los valores de diáetro que se "abrican usualente son1

#eso

• -l peso deterina el espesor de la tubería + tiene una toleracia de7:54O 93.

• -so indica que una tubería puede tener un espesor :54O enor queel valor noinal QQQ.

$rado

• -l grado del aterial establece las propiedades ecánicas(resistencia a la fuencia + á*ia ductilidad + tenacidad) + laresistencia a la corrosión del producto.

Cone9iones

Las cone*iones son los eleentos ecánicos que antienen unidas lastuberías1

• Los principales eleentos que caracterizan una cone*ión son1

– i es acoplada o integral es decir si la ca'a es separada o esparte del tubo

– Los diáetros internos + e*ternos (en relación al tubo)

– -l tipo de rosca

De color roo las de maor uso en Vene-uela.


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– -l tipo de sello

– -l reborde

Tipo de acoplamiento

• Nna cone*ión es acoplada cuando los tubos se unen a trav#s de unacople1

-s integral cuando la ca'a está tallada en el tubo

Di.metros internos y e9ternos

• -n la cone*ión acoplada el diáetro interno se antiene igual peroel diáetro e*terno auenta debido al acople1

-n la cone*ión integral pueden haber cuatro tipos1

– Rnterna lisa

– -*terna lisa

– Rnteredia

– Toda lisa

Tipo de rosca


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-*isten básicaente dos tipos de rosca

– La triangular (@3S)o redonda1

– + la trapezoidal1

5l sello

• -l sello es el dispositivo ecánico e*plícitaente encargado deipedir que el fuido interno salga1

5l reborde

• Tope ecánico que liita el oviiento de enroscado. !roporciona laresistencia a la copresión.

• %obinando esos cinco eleentos de di"erentes "oras se obtieneninnuerables tipos de cone*iones.

• La clasicación ás coHn está re"erida sin ebargo a si lacone*ión está patentada o es de libre uso1

– cone*iones 0#B (uso libre)

– cone*iones #R5


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• %olapso elástico

• -l colapso por 8uencia se reere a la presión e*terna que causaríaque el aterial de la parte interna del tubo alcance fuencia. Co espor lo tanto un aplastaiento del tubo.

•

# 4

9 : ; 3

4 9 : ;c Rp D t

P Rp D t

−

= × × La "órula de colapso por 8uencia es1

donde1 $p resistencia a la fuencia

diáetro e*terno de la tubería

t espesor

• -l colapso por 8uencia solo ocurre cuando el tubo es sucienteentegrueso. -s decir cuando la relación diáetro a espesor (8t) tiene unvalor sucienteente ba'o.

• La "órula para calcular el valor crítico para (8t) para colapso porfuencia es1

3: 449 4; < 9 : ; 9 4;

9 : ;4 9 : ;

Rp

A B C Rp A D t

B C Rp

− + × + + − ≤× +

• onde las letras A U + % son1

$ 30 4 3= 84#= 0#30=< 30 0# 4380 30 0#$838 30 A Rp Rp Rp− − −= + × × + × × − × ×

=0#04=48 0#$0=3 30 B Rp−= + × ×

> 4 38 87=$# ? 0# 080 0#307< 30 0# 8=?? 30C Rp Rp Rp− −= − + × − × × + × ×


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• Las diversas variables geo#tricas dependen evidenteente de lageoetría así por e'eplo1

0 (p es el área trasversal de la tubería 'usto deba'o de la Hltia roscaper"ecta.

• -n "ora siilar a las ecuaciones anteriores ha+ otras para lascone*iones #ropietarias


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