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UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA EQUINOCCIAL FACULTAD DE CIENCIAS DE LA INGENIERÍA CARRERA DE INGENIERÍA DE PETÓLEOS ANÁLISIS DE LA NORMATIVA PERTINENTE PARA LA IMPLEMENTACIÓN DE UN MANUAL DE INSPECCIÓN Y MANTENIMIENTO DE LAS BOMBAS DE LODOS USADAS EN EL PROCESO DE PERFORACIÓN DE POZOS PETROLEROS EN LA INDUSTRIA HIDROCARBURÍFERA DEL ECUADOR. TRABAJO PREVIO A LA OBTENCIÓN DEL TÍTULO DE INGENIERO EN PETRÓLEOS NELSON ANDRÉS MIRANDA OLMEDO DIRECTOR: ING. FAUSTO RAMOS Quito, Junio del 2014
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UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA EQUINOCCIAL
FACULTAD DE CIENCIAS DE LA INGENIERÍA
CARRERA DE INGENIERÍA DE PETÓLEOS
ANÁLISIS DE LA NORMATIVA PERTINENTE PARA LA
IMPLEMENTACIÓN DE UN MANUAL DE INSPECCIÓN Y
MANTENIMIENTO DE LAS BOMBAS DE LODOS USADAS EN
EL PROCESO DE PERFORACIÓN DE POZOS PETROLEROS
EN LA INDUSTRIA HIDROCARBURÍFERA DEL ECUADOR.
TRABAJO PREVIO A LA OBTENCIÓN DEL TÍTULO
DE INGENIERO EN PETRÓLEOS
NELSON ANDRÉS MIRANDA OLMEDO
DIRECTOR: ING. FAUSTO RAMOS
Quito, Junio del 2014
© Universidad Tecnológica Equinoccial. 2014
Reservados todos los derechos de reproducción
DECLARACIÓN
Yo NELSON ANDRÉS MIRANDA OLMEDO, declaro que el trabajo aquí
descrito es de mi autoría; que no ha sido previamente presentado para ningún
grado o calificación profesional; y, que he consultado las referencias
bibliográficas que se incluyen en este documento.
La Universidad Tecnológica Equinoccial puede hacer uso de los derechos
correspondientes a este trabajo, según lo establecido por la Ley de Propiedad
Intelectual, por su Reglamento y por la normativa institucional vigente.
_________________________
NELSON ANDRÉS MIRANDA OLMEDO
C.I. 1721150801
CERTIFICACIÓN
Certifico que el presente trabajo que lleva por título “DESARROLLO DEL
MANUAL DE MANTENIMIENTO PERTINENTE A LAS BOMBAS DE
LODOS USADAS EN EL PROCESO DE PERFORACIÓN DE UN POZO
PETROLERO, APLICABLE LA INDUSTRIA HIDROCARBURIFERA DEL
ECUADOR.”, que, para aspirar al título de Ingeniero de Petróleos fue
desarrollado por NELSON ANDRÉS MIRANDA OLMEDO, bajo mi dirección
y supervisión, en la Facultad de Ciencias de la Ingeniería; y cumple con las
condiciones requeridas por el reglamento de Trabajos de Titulación artículos
18 y 25.
___________________
ING. FAUSTO RAMOS
DIRECTOR DEL TRABAJO
C.I. 1705134102
CARTA DE LA INSTITUCIÓN
DEDICATORIA
Quiero dar las gracias a Dios, por bendecirme en cada momento, así como
también a mis padres Nelson y Lily por su amor, cariño y ayuda incondicional
en el transcurso de mi vida, de igual forma agradezco a mi novia Criss quien
ha estado conmigo brindándome su apoyo y su amor durante ésta etapa.
Con gratitud también quiero darle las gracias a la Universidad Tecnológica
Equinoccial y a mi profesor y tutor el Ing. Fausto Ramos, quien ha sido un
soporte indispensable para la realización de mi carrera.
Andrés Miranda O.
I
ÍNDICE DE CONTENIDO
CAPÍTULO 1 .................................................................................................. 1
1. INTRODUCCIÓN .................................................................................... 1
1.1. PROBLEMA ........................................................................................ 3
1.2. JUSTIFICACIÓN ................................................................................. 4
1.3. OBJETIVOS DEL PROYECTO ........................................................... 5
1.3.1. OBJETIVO GENERAL ..................................................................... 5
1.3.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS ........................................................... 5
1.4. METODOLOGÍA ................................................................................. 5
1.4.1. REVISIÓN DE LITERATURA ....................................................... 5
1.4.2. CONSULTA A EXPERTOS. ............................................................ 6
1.4.3. RECOPILACIÓN Y VALIDACIÓN DE DATOS ................................ 6
1.5. ALCANCE ........................................................................................... 6
1.6. MATERIALES ..................................................................................... 6
1.6.1. HERRAMIENTAS / TÉCNICAS ....................................................... 6
1.7. MÉTODOS .......................................................................................... 6
CAPÍTULO 2 .................................................................................................. 7
2. GENERALIDADES ................................................................................. 7
2.1. SISTEMA DE CIRCULACIÓN DE LODOS DE UN POZO
PETROLERO ............................................................................................. 8
2.1.1. PROCESO DE CIRCULACIÓN DE LODOS ................................ 8
2.2. COMPONENTES DEL SISTEMA DE CIRCULACIÓN DE LODOS . 9
2.2.1. TANQUES DE LODOS ................................................................ 9
2.2.2. BOMBAS .................................................................................... 10
2.2.3. TUBO VERTICAL (STAND PIPE) .............................................. 10
II
2.2.4. CUELLO DE GANSO ................................................................. 10
2.2.5. UNIÓN GIRATORIA (SWIVEL) .................................................. 10
2.2.6. INTERIOR DE LA SARTA DE PERFORACIÓN ........................ 11
2.2.7. BROCA ...................................................................................... 11
2.2.8. ESPACIO ANULAR .................................................................... 12
2.2.9. LÍNEA DE RETORNO ................................................................ 12
2.2.10. EQUIPOS DE CONTROL DE SÓLIDOS ................................ 12
2.2.11. DESGASIFICADOR ............................................................... 13
2.3. CLASIFICACIÓN DE LAS BOMBAS ............................................. 13
2.3.1. BOMBA RECIPROCANTE ......................................................... 13
2.3.2. BOMBAS DE ACCIÓN DIRECTA .............................................. 14
2.3.3. BOMBAS DE POTENCIA .......................................................... 14
2.3.4. BOMBAS DEL TIPO POTENCIA DE BAJA CAPACIDAD ......... 15
2.3.5. BOMBAS DEL TIPO DIAFRAGMA ............................................ 15
2.4. LODOS DE PERFORACIÓN DE POZOS PETROLEROS ............ 15
2.4.1. INTRODUCCIÓN ....................................................................... 15
2.4.2. DEFINICIÓN .............................................................................. 16
2.4.3. FUNCIONES DEL LODO DE PERFORACIÓN .......................... 16
2.4.4. PROPIEDADES DE LOS LODOS DE PERFORACIÓN ............ 17
2.4.5. CLASIFICACIÓN DE LOS LODOS DE PERFORACIÓN ........... 18
2.5. INTRODUCCIÓN A LAS BOMBAS DE LODOS ............................ 19
2.6. BOMBAS DE LODOS UTILIZADAS EN EL PROCESO DE
PERFORACIÓN DE POZOS PETROLEROS .......................................... 20
2.6.1. BOMBAS DE LODOS MÁS COMUNES UTILIZADAS EN EL
PROCESO PERFORACIÓN DE POZOS PETROLEROS .................... 23
2.6.2. EVOLUCIÓN DESDE BOMBAS DÚPLEX HASTA BOMBAS
TRIPLEX ............................................................................................... 24
2.6.3. FUNCIONAMIENTO DE LAS BOMBAS TRIPLEX..................... 25
2.6.4. COMPONENTES DE LA BOMBA TRIPLEX .............................. 25
2.6.4.1. Amortiguador de Pulsación (Dámper) ................................. 26
2.6.4.2. Amortiguador en la Succión (Suction Dámper) ................... 27
III
2.7. COMPONENTES PRINCIPALES DE LAS BOMBAS DE LODOS
UTILIZADAS EN EL PROCESO DE PERFORACIÓN DE POZOS
PETROLEROS ......................................................................................... 27
2.8. CONCEPTO DE MANTENIMIENTO ............................................. 30
2.8.1. MANTENIMIENTO PREDICTIVO .............................................. 31
2.8.1.1. Ventajas .............................................................................. 31
2.8.1.2. Desventajas ........................................................................ 31
2.8.1.3. Procedimiento de Aplicación ............................................... 32
2.8.2. MANTENIMIENTO PREVENTIVO ................................................ 33
2.8.2.1. Ventajas ................................................................................. 33
2.8.2.2. Desventajas ............................................................................ 34
2.8.2.3. Procedimiento de Aplicación .................................................. 34
2.8.3. MANTENIMIENTO CORRECTIVO ................................................ 35
2.8.3.1. Ventajas ................................................................................. 35
2.8.3.2. Desventajas ............................................................................ 36
2.8.3.3. Procedimiento de Aplicación .................................................. 36
2.9. INSPECCIÓN ................................................................................ 37
2.9.1. CATEGORÍAS DE INSPECCIÓN .............................................. 38
2.10. ETAPAS DE LA INSPECCIÓN ...................................................... 39
2.10.1. PREPARACIÓN ..................................................................... 39
2.10.2. PLANIFIQUE LA INSPECCIÓN.............................................. 39
2.10.3. INSPECCIONAR .................................................................... 40
2.10.4. DESARROLLAR ACCIONES CORRECTIVAS ...................... 40
2.10.5. ACCIONES DE SEGUIMIENTO ............................................. 40
2.10.6. EL INFORME DE LA INSPECCIÓN ....................................... 41
CAPÍTULO 3 ................................................................................................ 42
3. NORMAS ECUATORIANAS ................................................................. 42
3.1. PRINCIPIOS EN LOS QUE SE SUSTENTA EL DERECHO AL
TRABAJO DENTRO DE LA CONSTITUCIÓN DEL ECUADOR 2008 ..... 42
3.2. CREACIÓN DE LA ENTIDAD QUE REGULA Y CONTROLA EL
SECTOR HIDROCARBURÍFERO ............................................................ 43
IV
3.2.1. ESTATUTO ORGÁNICO DE GESTIÓN ORGANIZACIONAL DE
LA ARCH. ............................................................................................. 44
3.2.2. ATRIBUCIONES DE LA AGENCIA DE REGULACIÓN Y
CONTROL HIDROCARBURÍFERA ...................................................... 44
3.3. OBLIGACIONES DE LAS EMPRESAS QUE REALIZAN
PROCESOS DE EXPLORACION Y EXPLOTACION DE
HIDROCARBUROS EN EL ECUADOR ................................................... 45
3.4. NORMA PETROECUADOR SI – 003 ............................................ 46
3.4.1. PERMISOS DE TRABAJO RESOLUCIÓN NO. 187 .................. 46
3.4.1.1. Objetivo: .............................................................................. 46
3.4.1.2. Terminología ....................................................................... 46
3.4.1.3. Procedimientos para la emisión de los permisos de trabajo.
……………………………………………………………………46
3.4.1.4. Ejecución del Trabajo ......................................................... 48
3.4.1.5. Finalización del Trabajo ...................................................... 49
3.4.1.6. Disposiciones Generales .................................................... 49
3.5. NORMAS API RECOMENDADAS PARA LA INSPECCIÓN DE LAS
BOMBAS DE LODOS .............................................................................. 50
3.5.1. INTRODUCCIÓN A LA NORMA API SPEC 7-K ........................ 50
3.5.1.1. Componentes de la Bomba general .................................... 50
3.5.1.2. Propósito de la Norma API SPEC 7-K para las Bombas de
Lodos ………………………………………………………………………50
3.5.1.3. Cojinetes Antifricción .............................................................. 51
3.5.1.4. Dimensiones y Tolerancias de Roscas ................................... 51
3.5.1.5. Pistones .................................................................................. 52
3.6. INTRODUCCIÓN A LA NORMA API SPEC Q1/ISO-TS29001 ...... 53
3.6.1. PANORAMA GENERAL DE API SPEC Q1 ............................... 53
3.7. MANUAL DE MANTENIMIENTO DE LAS BOMBAS DE LODOS . 53
3.7.1. CAVITACIÓN DE LAS BOMBAS ............................................... 54
3.7.2. POWER END ............................................................................. 55
3.7.2.1. Temperatura ....................................................................... 55
3.7.2.2. Ruidos ................................................................................. 56
V
3.7.3. SELLOS DE LOS PONY-ROD ................................................... 56
3.7.4. LODO ......................................................................................... 57
3.7.5. PISTONES Y EMPAQUE ........................................................... 58
3.7.6. O-RING Y ANILLO DE RESPALDO ........................................... 59
3.7.7. ASIENTOS DE VÁLVULA .......................................................... 60
3.7.8. EMPAQUE ................................................................................. 63
3.7.8.1. Herramientas ...................................................................... 63
3.7.8.2. REPUESTOS ...................................................................... 64
3.7.9. EXTRACCIÓN E INSTALACIÓN DE ASIENTOS DE VÁLVULA 72
3.7.9.1. Herramientas ...................................................................... 72
3.7.10. INSTALACIÓN DE EMPAQUE CON ANILLO INICIAL ........... 75
3.8. INSPECCIÓN Y FUNCIONAMIENTO ........................................... 80
3.9. ANTES DE INICIAR UN TRABAJO, LLEVE A CABO UNA
INSPECCIÓN ANTES DEL TRABAJO ..................................................... 83
3.10. INSPECCION DE LA BOMBA CADA 6 MESES O 300 HORAS .. 83
3.10.1. CAJA DE CADENA ................................................................ 83
3.10.2. POWER END ......................................................................... 84
3.10.3. FLUID END ............................................................................ 86
CAPÍTULO 4 ................................................................................................ 88
4. PROCEDIMIENTOS OPERATIVOS DE LAS BOMBAS DE LODOS ... 88
4.1. PROCEDIMIENTOS OPERATIVOS CAMBIO DE CUERPO
HIDRÁULICO ........................................................................................... 88
4.1.1. OBJETIVO ................................................................................. 88
4.1.2. ALCANCE ...................................................................................... 88
4.1.3. RESPONSABILIDADES ............................................................ 88
4.1.4. MATERIALES E INFORMACIÓN NECESARIA ......................... 88
4.2. DESCRIPCIÓN DEL PROCESO ................................................... 89
4.2.1. CHARLAS DE SEGURIDAD ...................................................... 89
4.2.2. OPERACIÓN ............................................................................. 89
4.3. PROCEDIMIENTOS OPERATIVOS CAMBIO DE CAMISA Y
PISTÓN EN LAS BOMBAS DE LODO. .................................................... 90
VI
4.3.1. OBJETIVO ................................................................................. 90
4.3.2. ALCANCE .................................................................................. 90
4.3.3. RESPONSABILIDADES ............................................................ 90
4.3.4. MATERIALES E INFORMACIÓN NECESARIA ......................... 91
4.4. DESCRIPCIÓN DEL PROCESO ................................................... 91
4.4.1. CHARLAS DE SEGURIDAD ......................................................... 91
4.4.2. OPERACIÓN ............................................................................. 91
4.5. PROCEDIMIENTOS OPERATIVOS CAMBIO DE VÁLVULA Y DE
ASIENTO DE VÁLVULA .......................................................................... 93
4.5.1. OBJETIVO ..................................................................................... 93
4.5.2. ALCANCE ...................................................................................... 93
4.5.3. RESPONSABILIDADES ................................................................ 94
4.5.4. MATERIALES E INFORMACIÓN NECESARIA ............................ 94
4.6. DESCRIPCIÓN DEL PROCESO ................................................... 94
4.6.1. CHARLAS DE SEGURIDAD ......................................................... 94
4.6.2. OPERACIÓN ............................................................................. 94
4.7. MANTENIMIENTO PREVENTIVO SEMANAL .............................. 96
4.8. MANTENIMIENTO PREVENTIVO MENSUAL .............................. 96
4.9. MANTENIMIENTO PREVENTIVO TRIMESTRAL ......................... 96
4.10. MANTENIMIENTO PREVENTIVO SEMESTRAL .......................... 96
4.11. MANTENIMIENTO PREVENTIVO ANUAL .................................... 97
4.12. CHECK LIST PARA LA INSPECCIÓN DE LAS BOMBAS DE
LODOS ..................................................................................................... 97
4.12.1. COMO REALIZAR LA CALIFICACIÓN DEL CHECK LIST ...... 101
4.13. PROCEDIMIENTO PARA DAR DE BAJA UNA BOMBA DE LODO
…………………………………………………………………………..102
CONCLUSIONES ...................................................................................... 103
RECOMENDACIONES .............................................................................. 105
BIBLIOGRAFÍA .......................................................................................... 106
ANEXOS .................................................................................................... 109
VII
ÍNDICE DE TABLAS
TABLA 1. CRUCETA DE EXTENSIÓN Y PISTÓN ROD CONEXIONES-
STRAIGHT TIPO DE ROSCA ...................................................................... 52
TABLA 2. CHECK LIST PROPUESTO CATEGORÍA 1 BOMBAS DE LODO
…………………………………………………………………………98
TABLA 3. CHECK LIST PROPUESTO CATEGORÍA 1,2,3 BOMBAS DE
LODOS …………………………………………………………………………99
VIII
ÍNDICE DE FIGURAS
FIGURA 1. SISTEMA DE CIRCULACIÓN ---------------------------------------------- 9
FIGURA 2. CLASIFICACIÓN DE LOS LODOS DE PERFORACIÓN --------- 18
FIGURA 3. PARTES DE LA BOMBA DE LODO UTILIZADA EN LA
PERFORACIÓN DE POZOS PETROLEROS --------------------------------------- 20
FIGURA 4. AMORTIGUADOR DE PULSACIÓN ----------------------------------- 26
FIGURA 5. DAMPER DE SUCCIÓN --------------------------------------------------- 27
FIGURA 6. CAJA DE CADENA --------------------------------------------------------- 28
FIGURA 7. POWER END (PISTONES) ----------------------------------------------- 29
FIGURA 8. FLUJO A TRAVÉS DEL FLUIDO END -------------------------------- 30
FIGURA 9. CONTACTO CON CARAS PLANAS Y DIÁMETROS PILOTO EN
CONEXIONES DE ACOPLAMIENTO DE LA CRUCETA ------------------------ 51
FIGURA 10. SELLOS DE LOS PONY-ROD ---------------------------------------- 57
FIGURA 11. INSPECCIÓN STM ------------------------------------------------------- 57
FIGURA 12. PISTONES Y EMPAQUE----------------------------------------------- 58
FIGURA 13. TAPA DE SUCCIÓN – TAPA DE DESCARGA ------------------- 59
FIGURA 14. TAPA DE SUCCIÓN – TAPA DE DESCARGA AJUSTE ------ 60
FIGURA 15. ASIENTO DE LA VÁLVULA RECTO Y CÓNICO (DESGASTE-
EROSIÓN) ---------------------------------------------------------------------------------60
IX
FIGURA 16. INDICADOR DE ASIENTO DE LA VÁLVULA -------------------- 61
FIGURA 17. POSICIONAMIENTO DEL ASIENTO DENTRO DE LA
CAVIDAD ---------------------------------------------------------------------------------62
FIGURA 18. POSICIONAMIENTO DEL ORIFICIO ------------------------------- 62
FIGURA 19. EMPUJE EL ASIENTO EN LA CAVIDAD -------------------------- 62
FIGURA 20. HERRAMIENTAS CAMBIO DE EMPAQUE ----------------------- 63
FIGURA 21. GOLPE EN LAS PESTANAS (FLUID END) ----------------------- 64
FIGURA 22. DESCONECTAR LA TAPA (FLUID END) ------------------------- 64
FIGURA 23. RETENEDOR DE LA VÁLVULA DE SUCCIÓN ------------------ 65
FIGURA 24. ESTADO DE LA VÁLVULA DE SUCCIÓN ------------------------ 65
FIGURA 25. TAPA DE DESCARGA -------------------------------------------------- 66
FIGURA 26. PISTONES DE LOS PONY RODS. ---------------------------------- 66
FIGURA 27. DESENROSQUE LOS PISTONES ---------------------------------- 67
FIGURA 28. DESENROSCAR LA TUERCA DEL PRENSA ESTOPAS ---- 67
FIGURA 29. EXTRACTOR DE PISTONES ----------------------------------------- 68
FIGURA 30. TUERCA DEL PRENSA ESTOPAS --------------------------------- 68
FIGURA 31. RETIRO DEL ANILLO DE BRONCE -------------------------------- 69
FIGURA 32. LIMPIEZA DE LAS RANURAS DE LOS O-RINGS -------------- 70
X
FIGURA 33. EXAMINE LOS CUERPOS DE LAS VÁLVULAS ---------------- 70
FIGURA 34. PISTÓN --------------------------------------------------------------------- 71
FIGURA 35. CUERPO DE LA BOMBA ---------------------------------------------- 71
FIGURA 36. PIEZAS DE BRONCE --------------------------------------------------- 72
FIGURA 37. FLUID END (PROCEDIMIENTO DE REEMPAQUE) ----------- 73
FIGURA 38. USO DEL EXTRACTOR ------------------------------------------------ 73
FIGURA 39. CORONA Y VARILLA ROSCADA ----------------------------------- 73
FIGURA 40. ACOPLE DE LA CABEZA A LA VARILLA ROSCADA --------- 74
FIGURA 41. POSICIONAMIENTO DE LA VARILLA ----------------------------- 74
FIGURA 42. INSTALACIÓN DE LA LENGÜETA ---------------------------------- 75
FIGURA 43. REMPLAZO DEL EMPAQUE ----------------------------------------- 75
FIGURA 44. LIMPIEZA Y LUBRICACIÓN DE LAS ROSCAS ----------------- 76
FIGURA 45. INSTALACIÓN DEL AMILLO CHATARRA ------------------------ 76
FIGURA 46. INSTALACIÓN DEL ANILLO INICIAL ------------------------------- 77
FIGURA 47. INSTALACIÓN DEL ANILLO DE PRESIÓN ----------------------- 77
FIGURA 48. INSTALACIÓN DEL ADAPTADOR HEMBRA -------------------- 77
FIGURA 49. INSTALACIÓN DEL ANILLO DE LINTERNA --------------------- 78
FIGURA 50. INSTALACIÓN DE LA TURCA DEL EMPAQUE ----------------- 78
XI
FIGURA 51. CONEXIÓN DEL PISTÓN Y EL PONY ROD --------------------- 79
FIGURA 52. RECUBRIMIENTO DE LA ROSCA DEL PONY ROD ---------- 79
FIGURA 53. PISTONES ----------------------------------------------------------------- 80
FIGURA 54. TAPA DE SUCCIÓN ----------------------------------------------------- 82
FIGURA 55. BANDEJA DE DRENAJE ----------------------------------------------- 82
FIGURA 56. COMPROBACIÓN EL ESTADO DE LAS TUERCAS DE
SEGURIDAD. -------------------------------------------------------------------------------- 84
FIGURA 57. SOPORTE DEL POWER END ---------------------------------------- 85
FIGURA 58. ASEGURAMIENTO DE LOS ANILLOS A LAS VARILLAS ---- 85
FIGURA 59. ASIENTO DE LA VÁLVULA ------------------------------------------- 86
FIGURA 60. CANDADOS DE SEGURIDAD ---------------------------------------- 89
FIGURA 61. CANDADOS DE SEGURIDAD ---------------------------------------- 92
FIGURA 62. BOMBA DE LODO ------------------------------------------------------ 102
XII
ÍNDICE DE ANEXOS
ANEXO 1. FOTO FRONTAL DE UNA BOMBA DE LODO ........................ 109
ANEXO 2. FOTO POSTERIOR DE UNA BOMBA DE LODO .................. 109
ANEXO 3. FOTO DE LA PLACA DEL NOMBRE DEL FABRICANTE COMO
ESPECÍFICA LA NORMA API SPEC 7-K .................................................. 110
ANEXO 4. FOTO DEL DÁMPER DE SUCCIÓN ....................................... 110
ANEXO 5. FOTO DE PISTONES .............................................................. 110
ANEXO 6. MANIFOLD DE LA BOMBA DE LODO .................................... 111
ANEXO 7. FOTO BOMBA DE LODOS ...................................................... 111
ANEXO 8. CHECK LIST BOMBA DE LODOS TRIBOILGAS .................... 112
ANEXO 9. CONTINUACIÓN CHECK LIST BOMBA DE LODOS TRIBOILGAS
………………………………………………………………………..113
ANEXO 10. CHECK LIST DE SALUD SEGURIDAD AMBIENTE ............ 114
ANEXO 11. FOTO DEL PERMISO DE TRABAJO PARA INTERVENCIÓN
EN POZOS ……………………………………………………………………..114
XIII
NOMENCLATURA O GLOSARIO
Antiferrante (lubricante): Tipo grasa utilizados en piezas mecánicas,
tornillería y tuercas para evitar o disminuir la corrosión de los metales.
Avería: Daño, deterioro que impide el funcionamiento de algo.
Bulón: Tornillos de tamaño relativamente grande, con rosca solo en la parte
extrema de su cuerpo, utilizados en obras de ingeniería, maquinaria pesada,
vías férreas, etcétera.
Cruceta: Elemento que transmiten la fuerza o el movimiento desde la biela al
punto de acción, o viceversa; reciben la fuerza desde el elemento de acción y
la transmiten a la biela.
Emboladas: Las veces que completa un ciclo completo cada émbolo de la
bomba.
Empaquetadura: Las empaquetaduras son componentes de material
adaptable que sirve para sellar bien la unión de las caras mecanizadas de los
elementos de cierre. Su fin es proporcionar un cierre que reduzca la cantidad
de líquido que se pierde por fugas entre una parte en movimiento y otra fija de
un equipo.
Estopero: También se le dice prensaestopas, es el alojamiento de la
empaquetadura que sella el vástago y evita la fuga de fluido hacia el exterior.
Excéntrico: Que esta fuera del centro o, que tiene un centro diferente.
Kit: Conjunto de las piezas de un objeto o aparato que se venden sueltas y
con un folleto de instrucciones para montar con facilidad.
Operario: Persona que se dedica a hacer un trabajo de tipo manual.
Rotatorio: Que tiene movimiento circular.
Sarta (de perforación): Es el conjunto de la tubería de perforación y flecha
Kelly.
Tobera: Una tobera es un dispositivo que convierte la energía potencial de un
fluido (en forma térmica y de presión) en energía cinética.
XIV
RESUMEN
En este trabajo se presentan los procedimientos para el mantenimiento de las
bombas de lodo con su respectivo manual y así lograr una efectiva inspección
que es requerida por la Agencia de Regulación y Control Hidrocarburífera del
Ecuador, estas bombas son utilizadas en circulación de lodos en la
perforación de pozos petroleros.
La circulación de lodos es imprescindible para mantener la integridad de la
sarta de perforación, ayudar a controlar las presiones de formación, llevar a la
superficie todos los recortes y mantener la integridad de las paredes del pozo.
Para esto, se utilizan equipos de bombeo que proporcionan el medio para
circular el fluido de control de la superficie al fondo del pozo y viceversa. El
motor que impulsa a la bomba es un motor eléctrico o un motor de combustión
interna.
Este trabajo está basado en los procedimientos y especificaciones de las
normas técnicas pertinentes como la API SPEC 7-K y la API SPEC Q1 así
como también de la visita al campo Sacha, además de los manuales
propuestos de fabricantes, literatura especializada y en la experiencia de
trabajadores de la industria encargados del mantenimiento a bombas de
circulación, que permitió la elaboración de un manual de mantenimiento y de
un Check List, para entrega, verificación, recepción y requerimientos de baja
de las bombas de lodos utilizadas en el proceso de perforación de pozos
petroleros.
XV
ABSTRACT
Procedures for maintenance of mud pumps are presented with their respective
manual this work and achieve an effective inspection is required by the
Regulatory Agency and Hydrocarbon Control of Ecuador, these pumps are
used in circulation mud in drilling oil wells.
The circulation of sludge is essential to maintain the integrity of the drill string,
help control formation pressures, bringing to the surface all the cuts and
maintain the integrity of the walls of the well. For this, pumping equipment that
provide the means to control the fluid flow from the surface to the bottom of
the well and vice versa are used. The motor that drives the pump is an electric
motor or an internal combustion engine.
This work is based on the procedures and specifications relevant technical
standards such as SPEC API 7-K and API SPEC Q1 as well as visiting the
Sacha field, in addition to the manuals given to manufacturers literature and
experience industry workers maintainers to circulation pumps, which allowed
the development of a maintenance manual and a Check List, delivery, check,
receipt and derecognition requirements of slurry pumps used in the drilling
process oil wells.
1
CAPÍTULO 1
1. INTRODUCCIÓN
Con el fin de controlar las actividades petroleras en Ecuador, pertinentes a la
perforación de pozos petroleros, se utilizan herramientas y equipos, que
permite a los ingenieros y trabajadores de la Industria, realizar los trabajos
requeridos. La verificación técnica de estos equipos requiere la aplicación de
normas internacionales.
Actualmente, la Agencia de Regulación y Control Hidrocarburífera, está
empeñada en implementar un mecanismo de control para los equipos de
perforación, con la aplicación de una serie de normativas, esto permitirá la
unificación de criterios, elaboración de procedimientos y registros
conducentes a un trabajo técnico.
El objetivo principal de este trabajo consistirá en elaborar un programa de
inspección y mantenimiento preventivo a las bombas de lodos que son parte
de los equipos de un taladro perforación, de tal manera que el operador y
fiscalizador posean una herramienta que empleen de guía al ejecutar su labor.
En lo que se refiere a la descripción de un sistema de circulación, resulta
lógico comenzar con las bombas de lodo, estas bombas y los motores que las
accionan representan el corazón del sistema de lodos, de la misma manera
que el lodo en circulación constituye el alma de la operación de perforación.
Las bombas de lodo son de desplazamiento positivo, algunas de las cuales
producen hasta 5000 psi de presión, estas bombas son accionadas por
motores diesel o eléctricos.
Para producir la presión y el caudal requeridos para un conjunto específico de
condiciones de perforación, es necesario seleccionar el tamaño correcto de
émbolo y camisa para las bombas y especificar los tamaños adecuados de
boquillas para la broca, este proceso se llama optimización de hidráulica y
consiste en un factor clave para perforar eficazmente.
2
La elevada inversión al adquirir cualquier parte de un equipo de perforación y
los altos costos de mantenimiento por repuestos y mano de obra, han obligado
al personal de la Agencia de Control Hidrocarburífera en especial al
departamento de perforación a enfatizar al mantenimiento e inspección de los
equipos. La necesidad de poseer buenas condiciones en el taladro y en todos
sus componentes reviste una gran importancia, ya que el cuidado del equipo
ayudará a las diferentes compañías a conservarse activas en la industria,
pudiendo enfrentarse a la competencia y ofreciendo trabajo seguro y continúo
a su personal.
Los hombres trabajan más seguros y con mayor satisfacción cuando disponen
de buenas herramientas y procedimientos correctos de inspección y
mantenimiento. Esta práctica además de predecir fallas, le permite al usuario
prolongar la vida de los equipos; efectuar mejoras, optimizar la calidad de los
repuestos, realizar ajustes y tolerancias reales y finalmente aumentar el
tiempo medio entre fallas de los equipos.
Finalmente el deseo principal es compartir este estudio, no sólo con la
compañía que me brindó su apoyo, sino con todas las personas que de una u
otra forma se interesen en este tema. Por tal motivo, es necesario analizar de
la normativa pertinente para la implementación de un manual de inspección y
mantenimiento de las bombas de lodos usadas en el proceso de perforación
de pozos petroleros en la industria Hidrocarburífera del ecuador.
3
1.1. PROBLEMA
¿Existe una adecua inspección de las bombas de lodos, dentro del proceso
de perforación en la industria petrolera ecuatoriana?
¿Existe transferencia de tecnología o conocimiento de parte de las
prestadoras de servicios privadas?
¿La estandarización de la normativa contribuye al cambio de la matriz
productiva del Ecuador?
Actualmente en la industria Hidrocarburífera del Ecuador no se realiza una
inspección de los diferentes equipos de perforación, por lo que es de gran
importancia el desarrollo y el estudio del presente trabajo para establecer una
guía de referencia a fin de satisfacer las inquietudes en esta área de
conocimiento, ya que no existe una trasferencia de tecnología por parte de las
compañías privadas mucho menos transferencia de conocimiento lo que nos
lleva a preguntarnos que ocultan o no quieren que sean fiscalizados por parte
de la Agencia de Regulación y Control Hidrocarburífera para hacer sus
trabajos fuera de los reglamentos y normas técnicas de operación, con una
estandarización de las normas se puede fiscalizar y controlar dichas
operaciones y así la industria Hidrocarburífera estaría aportando con el
cambio de la matriz productiva que tanto necesita nuestro país.
4
1.2. JUSTIFICACIÓN
Habitualmente un taladro de perforación cuenta con tres bombas, la cual dos
de ellas efectúan operaciones mientras la otra se mantiene en standby. Las
bombas y los motores que las accionan representan el corazón del sistema
de lodos son utilizadas para el taladro de perforación están capacitadas y
programadas para proveer la fuerza y presión necesaria al lodo, en la
circulación constituye la esencia de la operación de perforación. Las bombas
de lodo son de desplazamiento positivo para realizar dicho trabajo, entre ellas
están las dúplex y triplex.
La ARCH tiene como objetivo principal la regulación y control en todas las
áreas que involucran a la industria Hidrocarburífera en el Ecuador, en la
actualidad la ARCH, desea implementar un plan de control sobre los equipos
de perforación cumpliendo con las normas tanto nacionales como
internacionales, mediante el análisis de la normativa pertinente a las bombas
de lodos usadas en el proceso de perforación a fin de una apropiada
inspección y mantenimiento del equipo, es por ello que se va realizar el estudio
entre la Universidad Tecnológica Equinoccial y la ARCH.
Además contribuirá a la organización y definición de ciertos aspectos
comprendidos en el mantenimiento operacional, incluyendo el control de
equipo, que permitirá al trabajador conocer y familiarizarse con el equipo que
opera día a día, de manera que pueda anunciar o alertar al predecir alguna
anormalidad de su funcionamiento.
También, el control de trabajo a través del cual se establecerá claramente las
actividades que se planifiquen y programen facilitando la asignación de
responsabilidades, además de los requerimientos para el mantenimiento e
inspección de las bombas de lodos
5
1.3. OBJETIVOS DEL PROYECTO
1.3.1. OBJETIVO GENERAL
Analizar de la normativa técnica pertinente para la implementación de un
manual de inspección y mantenimiento de las bombas de lodos usadas en el
proceso de perforación de pozos petroleros en la industria Hidrocarburífera
del Ecuador.
1.3.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS
Describir las características, componentes y funcionamiento de las
bombas de lodos de perforación.
Analizar las Normas técnicas pertinentes a las bombas de lodos de
perforación, así como su aplicabilidad.
Desarrollar un manual de aplicación de la normativa para las bombas
de lodos de perforación.
Elaborar un Check List, para la para entrega, verificación, recepción y
requerimientos de baja de las bombas de lodos utilizadas en el proceso
de perforación de pozos petroleros.
1.4. METODOLOGÍA
1.4.1. REVISIÓN DE LITERATURA
Se revisó libros, documentos y sitios en internet, donde se describe el equipo
en estudio, en este caso las bombas de lodos, además de revisar todo lo
concerniente a las Normativas que describen el proceso de construcción,
funcionamiento, mantenimiento, entre otros parámetros de las bombas de
lodos de perforación, para posterior a esto realizar un análisis de verificación.
6
1.4.2. CONSULTA A EXPERTOS.
La realización de consultas directamente con los técnicos especialistas en
bombas de lodos, esto fue importante ya que el apoyo y criterio de docentes
expertos en éste tema, permitió obtener una mejor guía para el desarrollo y
elaboración de este trabajo y por ende es un aporte de calidad dentro de la
industria.
1.4.3. RECOPILACIÓN Y VALIDACIÓN DE DATOS
La recopilación de los datos se obtuvo mediante la verificación del
cumplimiento de las normativas pertinentes de perforación en este equipo, con
el objetivo de determinar problemas existentes y de esta manera brindar
posibles soluciones.
1.5. ALCANCE
Con la información obtenida dentro del campo se permitió evaluar el estado
de operación del equipo, así como también verificar y analizar la normativa
pertinente a las bombas de lodos usadas en el proceso de perforación con el
objetivo de una adecuada inspección, mantenimiento y fiscalización del
equipo.
1.6. MATERIALES
1.6.1. HERRAMIENTAS / TÉCNICAS
1.7. MÉTODOS
La Observación de campo
Consulta a expertos
Revisión de archivos
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CAPÍTULO 2
2. GENERALIDADES
Las acciones involucradas en la perforación de pozos petroleros conllevan
peligros específicos y altos niveles de riesgo, ya que se comprende de la
utilización de equipos y maquinarias que manejan parámetros de presión,
temperatura, caudal, energía en magnitudes que podrían hacer daño a
personas que se expusieran a ellos; así mismo, existe el manejo de cargas
pesadas, trabajos en altura, espacios confinados y otras actividades más que
generan riesgos, tanto a las personas que trabajan como a los activos de la
empresa y en el caso de un taladro de perforación de pozos petroleros,
corresponde a una alta inversión.
El taladro de perforación es parte vital del plan de negocios de la operadora
contratante, pasando a ser, a la vez, responsable indirecto de cualquier
pérdida por retrasos o demora en la producción petrolera esperada del pozo
que está perforando, por lo que el desempeño del equipo de perforación debe
ser óptimo y todas sus partes deben tener un buen funcionamiento. Para esto
es necesario que la empresa como tal tenga planes de mantenimiento
preventivos, correctivos y predictivos.
Parte inicial de estos planes constituye la valoración del estado de
funcionamiento de partes y equipos, misma que se logra mediante la
inspección técnica y de seguridad, según estándares aprobados y
reconocidos por la industria petrolera.
Respecto a estas inspecciones, se puede decir que son reconocidas dentro
las prácticas usuales de las empresas dentro de la industria, los Check List
correspondientes a las Normas internacionales y de la ARCH. En el taladro,
estos “Check List” son ejecutados periódicamente, tanto por personal interno
del taladro como de los órganos de control.
8
En el caso de haber no conformidades respecto a estos Check List,
inmediatamente genera planes para solucionar las fallas y cumplirlos. De esa
forma podemos ver, que la existencia y aplicación de las inspecciones con
base en estos Check List, son el apoyo a la gestión operativa y el cumplimiento
legal exigido en el país.
Al poseer los Check List sin ninguna inconformidad, es la mejor carta de
presentación a nivel nacional como internacional del taladro de perforación,
por tal motivo la importancia de tener siempre al equipo con todos los Check
List actualizados y avalados por las empresas auditoras del gobierno, para
poder presentarse a concursar en proyectos de perforación.
2.1. SISTEMA DE CIRCULACIÓN DE LODOS DE UN POZO
PETROLERO
2.1.1. PROCESO DE CIRCULACIÓN DE LODOS
El sistema de circulación de lodos (figura 1) es muy trascendental dentro de
la perforación, se podría decir que es la columna vertebral de todos los
procesos que se hacen, mantiene la integridad de la sarta de perforación,
ayuda a controlar las presiones de formación, lleva a la superficie todos los
recortes de los sedimentos y mantiene la integridad de las paredes del pozo.
El proceso comienza en los tanques de lodos, donde se preparan los lodos
según la densidad solicitada, de los tanques de lodo es absorbido por las
bombas, la línea de descarga de la bomba esta acoplada al stand pipe (tuvo
vertical) el cual se eleva para conectarse con el cuello de ganso, el cuello de
ganso está conectado al swivel (unión giratoria); después de pasar el lodo por
el swivel éste baja por el top drive y todo el interior de la sarta (tubo de
perforación, heavy weight, broca), el lodo sale por las toberas de la broca el
cual asciende por el espacio anular y lleva a la superficie todos los recortes,
9
Sale por la línea de retorno y el lodo pasa por las zarandas (vibratorias) en las
cuales se le eliminan al lodo todos los sólidos, después el siguiente paso es
pasar por los desgasificadores que se encargan de excluir la posible
contaminación del lodo con partículas de gas y, retornar nuevamente y limpio
a los tanques.
Figura 1. Sistema de circulación
(Cruz R, 2012)
2.2. COMPONENTES DEL SISTEMA DE CIRCULACIÓN DE
LODOS
2.2.1. TANQUES DE LODOS
Son depósitos en los cuales se almacena el fluido de control de un equipo de
perforación cuenta con agitadores electromecánicos, pistolas hidráulicas tanto
de fondo como superficial, válvulas y líneas de circulación de fluido. El lodo se
mezcla en los tanques de lodo con la asistencia de una tolva dentro de la cual
se echan los ingredientes secos del lodo estos tanques, contienen agitadores
que mezclan al lodo ya sea con aceite o con agua, dependiendo de las
propiedades del lodo que sean necesarias.
10
2.2.2. BOMBAS
Las bombas de lodo es el elemento primario de cualquier sistema de
circulación de fluidos, las cuales funcionan con motores de combustión interna
o motores eléctricos conectados directamente a las bombas o con energía
transmitida por la central de distribución, las bombas deben ser capaces de
mover grandes volúmenes de fluido a presiones altas, también se encargan
de darle la presión y el gasto necesario que se requiere para el control de un
posible brote dentro del pozo, hoy por hoy se utilizan bombas triplex
reciprocantes.
2.2.3. TUBO VERTICAL (STAND PIPE)
El tubo vertical es el componente de tubo de acero montado verticalmente en
una pata del mástil o de la torre, este conecta la descarga de la bomba con
una manguera flexible.
2.2.4. CUELLO DE GANSO
Se la denomina así por su forma es una manguera flexible resistente al
desgaste y a la erosión, ésta conecta el tubo vertical con la unión giratoria
llamada “swivel”.
2.2.5. UNIÓN GIRATORIA (SWIVEL)
Dispositivo mecánico pesado que tiene la principal característica de girar y
que va conectado al bloque del aparejo por unas enormes asas, por lo tanto
interconecta el sistema rotatorio con el sistema de izaje, el gancho suspende
a la unión giratoria y a la tubería de perforación.
La unión giratoria tiene tres funciones básicas:
Soportar el peso de la sarta de perforación.
Permitir que la sarta de perforación gire libremente.
Proveer de un sello hermético y un pasadizo para que el lodo de
perforación pueda ser bombeado por la parte interior de la sarta.
El fluido pasa a través del tubo lavador, que es un tubo vertical en el centro
del cuerpo de la unión giratoria y hasta el top drive y la sarta de perforación.
11
2.2.6. INTERIOR DE LA SARTA DE PERFORACIÓN
La sarta está conformada en su extremo superior por la línea del top drive, la
línea transmite la rotación a la sarta y a la broca. El extremo inferior de la sarta
está conformado por el tubo de perforación el cual en el fondo está conectado
al heavy weight, el heavy weight está conectado al drill collar y, el drill collar
está conectado a la broca. Toda la sarta es pesada pero en su interior es
hueca, lo cual permite el paso del lodo por dentro de ésta.
2.2.7. BROCA
El trabajo primario de las brocas es rotar en el fondo del pozo, la broca es el
final del aparejo de perforación, porque la broca es la que perfora el pozo. La
industria que se dedica a la fabricación de brocas, ofrecen varios tipos, en
numerosos tamaños y diseños. Las diseñan para perforar un diámetro
determinado en una clase determinada de formación.
Existen dos categorías principales de brocas:
Cónicas.
Cabeza fija
Ambas tienen dientes, que muelen la roca mientras que la broca perfora, las
brocas tienen varias clases de dientes dependiendo del tipo de broca, los
cortadores para las brocas cónicas son dientes de acero o de carburo de
tungsteno. Los cortadores para las brocas de cabeza fija son de diamantes
naturales, diamantes sintéticos, o una combinación (híbrido) de ellos, Las
brocas de híbridos combinan diamantes naturales y sintetizados, y pueden
tener además, insertos de carburo de tungsteno, el lodo de perforación sale
de aperturas especiales de brocas (toberas), las brocas cónicas tienen de dos
a cuatro conos, pero la gran mayoría son solo de tres conos. Los inyectores
(toberas) expulsan el lodo a grandes velocidades en forma de chorros, los
chorros de lodo sacan los recortes que se generan por el efecto de la broca
sobre la roca, si esto no se llevara a cabo el avance en la penetración de las
diferentes capas se retrasaría puesto que solo se estarían triturando los
recortes que ya se generaron y el índice de la penetración (ROP) disminuiría
notablemente.
12
2.2.8. ESPACIO ANULAR
Es sencillamente el espacio entre la sarta de perforación y las paredes del
pozo perforado, el fluido de perforación sube llevando consigo todos los
recortes de perforación hasta la línea de retorno.
2.2.9. LÍNEA DE RETORNO
También llamada línea de descarga, es un tubo de acero por el cual retorna
el lodo con todos los recortes y cae en las zarandas.
2.2.10. EQUIPOS DE CONTROL DE SÓLIDOS
Son los equipos encargados de eliminar del lodo los sólidos como son los
recortes, arenas y arcillas. Entre estos equipos tenemos los siguientes:
Zaranda: Es un equipo que por medio de un motor hace vibrar una
malla con un ángulo determinado, mientras el lodo pasa sobre ella, esta
vibración permite separar los sólidos del lodo.
Centrífuga Decantadora: El objetivo es separar las partículas más
finas posibles, utilizan bombas de desplazamiento positivo para su
alimentación, se pueden utilizar de forma dual para recuperar material
densificante.
Desarenador: Este equipo está compuesto por un Desander, un
Desilter y un Shaker, por ello se le llama 3 en 1. Permite concentrar la
fracción cargada de sólidos antes de alimentar la centrífuga, pues la
descarga líquida de la zaranda puede ser conducida hacia el tanque de
alimentación de la centrífuga.
13
2.2.11. DESGASIFICADOR
Para el caso que se perfore una sección de formación con pequeñas
cantidades de gas, se utiliza un desgasificador para remover el gas del lodo
antes de volverlo a circular, ya que si este gas no es eliminado antes de volver
a circular el lodo, este tiende a disminuir la densidad, lo cual podría resultar
en un descontrol y reventón del pozo.
2.3. CLASIFICACIÓN DE LAS BOMBAS
2.3.1. BOMBA RECIPROCANTE
Las bombas reciprocantes son equipos de desplazamiento positivo que
descargan una cantidad definida de líquido durante el movimiento del pistón
o émbolo a través de la distancia de carrera. Sin embargo, no todo el líquido
llega necesariamente al tubo de descarga debido a escapes o arreglo de
pasos de alivio que puedan evitarlo.
Despreciando éstos, el volumen del líquido desplazado en una carrera del
pistón o émbolo es igual al producto del área del pistón por la longitud de la
carrera, existen básicamente dos tipos de bombas reciprocantes las de acción
directa, movidas por vapor y las bombas de potencia, pero existen muchas
modificaciones de los diseños básicos, construidas para servicios específicos
en diferentes campos.
Algunas Se clasifican como bombas rotatorias por los fabricantes, aunque en
realidad utilizan movimiento reciprocante de pistones o émbolos para
asegurar la acción de bombeo.
Podemos dividir las bombas reciprocantes en:
Bombas de acción directa
Bombas de potencia
Bombas del tipo potencia de baja capacidad
Bombas del tipo diafragma
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2.3.2. BOMBAS DE ACCIÓN DIRECTA
En este tipo, una varilla común de pistón conecta un pistón de vapor y uno de
líquido o émbolo. Las bombas de acción directa se constituyen de simplex (un
pistón de vapor y un pistón de líquido, respectivamente) y dúplex (dos pistones
de vapor y dos de líquido). Los extremos compuestos y de triple expansión,
que fueron usados en alguna época no se fabrican ya como unidades
normales.
2.3.3. BOMBAS DE POTENCIA
Estas poseen un cigüeñal movido por una fuente externa generalmente un
motor eléctrico, banda o cadena. Frecuentemente se usan engranes entre el
motor y el cigüeñal para reducir la velocidad de salida del elemento motor.
Cuando se mueve a velocidad constante, las bombas de potencia
proporcionan un gasto casi constante para una amplia variación de columna,
y tienen buena eficiencia.
El extremo líquido, que puede ser del tipo de pistón o émbolo, desarrollará
una presión elevada cuando se cierra la válvula de descarga. Por esta razón,
es práctica común el proporcionar una válvula de alivio para descarga, con
objeto de proteger la bomba y su tubería. Las bombas de acción directa, se
detienen cuando la fuerza total en el pistón del agua iguala a la del pistón de
vapor; las bombas de potencia desarrollan una presión muy elevada antes de
detenerse.
La presión de parado es varias veces la presión de descarga normal de las
bombas de potencia.
Las bombas de potencia se encuentran particularmente bien adaptadas para
servicios de alta presión y tienen algunos usos en la alimentación de calderas,
bombeo en líneas de tuberías, proceso de petróleos y aplicaciones similares.
15
2.3.4. BOMBAS DEL TIPO POTENCIA DE BAJA CAPACIDAD
Estas unidades se conocen también como bombas de capacidad variable,
volumen controlado y de "proporción". Su uso principal es para controlar el
flujo de pequeñas cantidades de líquido para alimentar calderas, equipos de
proceso y unidades similares.
Como tales ocupan un lugar muy importante en muchas operaciones
industriales en todo tipo de plantas. La capacidad de estas bombas puede
variarse cambiando la longitud de la carrera.
Puede usarse un diafragma para bombear el líquido que se maneja,
accionado por un émbolo que desplaza aceite dentro de la cámara de la
bomba. Cambiando la longitud de la carrera del émbolo se varía el
desplazamiento del diafragma.
2.3.5. BOMBAS DEL TIPO DIAFRAGMA
La bomba combinada de diafragma y pistón generalmente se usa sólo para
capacidades pequeñas. Las bombas de diafragma se usan para gastos
elevados de líquidos, ya sea claros o conteniendo sólidos. También son
apropiados para pulpas gruesas, drenajes, lodos, soluciones ácidas y
alcalinas, así como mezclas de agua con sólidos que puedan ocasionar
erosión. Un diafragma de material flexible no metálico, puede soportar mejor
la acción corrosiva o erosiva que las partes metálicas de algunas bombas
reciprocantes.
2.4. LODOS DE PERFORACIÓN DE POZOS PETROLEROS
2.4.1. INTRODUCCIÓN
El fluido de perforación es un líquido o gas que circula a través de la sarta de
perforación hasta a la broca y regresa a la superficie por el espacio anular,
hasta la fecha un pozo de gas o petróleo no se puede perforar sin esta noción
básica de fluido circulante.
16
Un ciclo es el tiempo que se requiere para que la bomba mueva el fluido de
perforación hacia el fondo del pozo y de regreso a la superficie, el fluido de
perforación es una parte clave del proceso de perforación, y el éxito de un
programa de perforación depende de su diseño.
Un fluido de perforación para un área particular se debe diseñar para cumplir
con los requerimientos específicos, en general los fluidos de perforación
tendrán muchas propiedades que son importantes para la operación, pero
también algunas otras que no son deseables.
2.4.2. DEFINICIÓN
El fluido de perforación o lodo como comúnmente se le llama, puede ser
cualquier sustancia o mezcla de sustancias con características físicas y
químicas apropiadas, como por ejemplo: aire o gas, agua, petróleo o
combinaciones de agua y aceite con determinado porcentaje de sólidos.
2.4.3. FUNCIONES DEL LODO DE PERFORACIÓN
Retirar los recortes del fondo del pozo, transportarlos y liberarlos en la
superficie.
Enfriar y lubricar la broca y la sarta de perforación.
Depositar un revoque de pared impermeable.
Controlar las presiones del subsuelo.
Sostener los recortes y el material pesado en suspensión cuando se
detenga la circulación.
Soportar parte del peso de las sartas de perforación y de revestimiento.
Evitar daños de permeabilidad en la zona productiva.
Permitir la obtención información de las formaciones penetradas.
Transmitir caballaje hidráulico a la broca.
Proteger la sarta de perforación contra la corrosión.
17
2.4.4. PROPIEDADES DE LOS LODOS DE PERFORACIÓN
Densidad: Es la propiedad del fluido que tiene por función principal mantener
en sitio los fluidos de la formación, La densidad se expresa por lo general en
lbs/gal, es uno de los dos factores, de los cuales depende la presión
hidrostática ejercida por la columna de fluido.
La presión hidrostática debe ser ligeramente mayor a la presión de la
formación, para evitar en lo posible una arremetida, lo cual dependerá de las
características de la formación, se utilizará material densificante como la
Barita debido a su alta gravedad específica (mínimo de 4.2 gr/cc)
Viscosidad API: Se le concede cierta importancia práctica aunque carece de
base científica, y el único beneficio que aparentemente tiene, es el de
suspender el ripio de formación en el espacio anular, cuando el flujo es
laminar.
Es recomendable evitar las altas viscosidades y perforar con la viscosidad
embudo más baja posible, siempre y cuando, se tengan valores aceptables
de fuerzas de gelatinización y un control sobre el filtrado. Un fluido
contaminado exhibe alta viscosidad embudo.
Resistencia al gel: Esta resistencia o fuerza de gel es una medida de la
atracción física y electroquímica bajo condiciones estáticas. Está relacionada
con la capacidad de suspensión del fluido y se controla, en la misma forma,
como se controla el punto cedente, puesto que la origina el mismo tipo de
sólido (reactivo)
Esta fuerza debe ser lo suficientemente baja para:
Permitir el asentamiento de los sólidos en los tanques de superficie,
principalmente en la trampa de arena.
Permitir buen rendimiento de las bombas y una adecuada velocidad de
circulación
Minimizar el efecto de succión cuando se saca la tubería
Permitir el desprendimiento del gas incorporado al fluido.
18
2.4.5. CLASIFICACIÓN DE LOS LODOS DE PERFORACIÓN
Figura 2. Clasificación de los lodos de perforación
(Arrieta, 2010)
Los principales factores que determinan la selección de fluidos de perforación
son:
Tipos de formaciones a ser perforadas.
Rango de temperaturas, esfuerzos, permeabilidad y presiones
exhibidas por las formaciones.
Procedimiento de evaluación de formaciones usado.
Calidad de agua disponible.
Consideraciones ecológicas y ambientales.
Sin embargo, muchas veces impera el ensayo y error.
Lodos base Agua
Consisten en una mezcla de sólidos, líquidos y químicos, con agua
siendo la fase continúa.
Algunos de los sólidos reaccionan con la fase agua y químicos
disueltos, por lo tanto son llamados ‘sólidos reactivos’. La mayoría son
arcillas hidratables.
Los químicos agregados al lodo restringen la actividad de estos,
permitiendo que ciertas propiedades del F.P. se mantengan dentro de
límites deseados.
19
Los otros sólidos en un lodo no reaccionan con el agua y químicos de
manera significativa, siendo llamados sólidos inertes.
Cualquier aceite que se agregue a un lodo base agua es emulsificado
dentro de la fase agua, manteniéndose como pequeñas y discontinuas
gotas (emulsión aceite en agua)
Lodos base Aceite
Son similares en composición a los lodos base agua, excepto que la
fase continua es aceite en lugar de agua, y gotas de agua están
emulsificadas en la fase aceite.
Otra diferencia importante es que todos los sólidos son considerados
inertes, debido a que no reaccionan con el aceite.
Evitan la corrosión a la broca y la sarta.
Evitan problemas de arcillas sensibles.
Desventaja: alto costo inicial y mantenimiento.
2.5. INTRODUCCIÓN A LAS BOMBAS DE LODOS
La bomba de lodo es el componente primario del sistema de circulación, ella
provee la fuerza de impulsión requerida para mover la columna de lodo desde
la superficie hasta la Broca, y de regreso hasta la superficie, la bomba de lodo
es también uno de los elementos críticos del programa hidráulico.
Hay dos razones importantes relacionadas con la aplicación hidráulica de la
bomba de lodo, una de ellas es la limpieza de la formación por debajo de la
broca, y la otra es la remoción inmediata de los ripios cortado por la misma,
las bombas de fluidos de perforación o bombas de lodos son una parte
esencial del proceso de perforación de un pozo.
En su desempeño las bombas están sometidas al desgaste por arenillas y
arcillas, a corrosión por efectos ambientales y químicos utilizados en el
proceso, presiones y esfuerzos resultados de las emboladas que son
necesarias para mantener controlada la presión del pozo.
20
Para aprovechar al máximo posible la vida útil de trabajo de la bomba es
preciso hacerle periódicamente mantenimiento, así un mantenimiento
preventivo a su correcto tiempo evitará la falla prematura de la bomba y
garantizará el óptimo funcionamiento de la bomba que es necesaria para el
sistema de circulación de lodos que controla las presiones de formación del
pozo, ayuda a eliminar el riesgo de un descontrol en la perforación y mantiene
la integridad de la sarta de perforación eliminando los daños por pegaduras y
derrumbes del pozo perforado.
Las bombas de lodos tienen dos partes:
Figura 3. Partes de la bomba de lodo utilizada en la perforación de pozos
petroleros
(PRIDE INTERNATIONAL, 2013)
2.6. BOMBAS DE LODOS UTILIZADAS EN EL PROCESO
DE PERFORACIÓN DE POZOS PETROLEROS
Para entrar en la discusión de las bombas de lodos, es necesario primero
tener claro la definición de bomba. Una bomba es una máquina que absorbe
energía mecánica que puede provenir de un motor eléctrico, térmico, de
combustión, y la transforma en energía que la transfiere a un fluido como
energía hidráulica la cual permite que el fluido pueda ser transportado de un
lugar a otro, variando parámetros como velocidad, caudal y presión.
21
Las bombas en general se pueden clasificar de dos tipos, uno de ellos
conocido como bombas dinámicas, la cual encierra principalmente las bombas
centrifugas, periféricas y especiales, su característica principal es que la
cantidad de fluido que ingresa a la bomba no siempre es igual a la cantidad
de fluido a la salida, puede manejar muy altos caudales pero maneja bajas
presiones; estas bombas son usadas principalmente para el transporte de
fluidos con baja viscosidad y baja densidad como el agua.
Por otro lado tenemos las bombas de desplazamiento positivo, las cuales
también se subdividen en reciprocantes como son la de embolo, diafragma y
rotatorias como son las de tornillo sinfín, engranajes entre otros;
La característica principal de estas bombas es que a diferencia de las bombas
dinámicas la cantidad de fluido que ingresa a la bomba, siempre es igual a la
cantidad de fluido que sale de ella;
Estas bombas son muy utilizadas para los sistemas hidráulicos, pues
proporcionas muy altas presiones, y pueden desplazar fluidos de altas
densidades y viscosidades.
La selección de las bombas depende de la profundidad máxima de perforación
del taladro, que a la vez se traduce en presión y volumen del lodo en
circulación.
Las bombas son generalmente de dos (dúplex) o tres (triplex) cilindros cada
cilindro de la gemela (dúplex) descarga y succiona durante una embolada,
facilitando así una circulación continua la succión y descarga de la triplex es
sencilla pero por su número de cilindros la circulación es continua, para evitar
el golpeteo del lodo durante la succión y descarga, la bomba está provista de
una cámara de amortiguación, como en la práctica el volumen y la presión
requeridas del lodo son diferentes en las etapas de la perfección, los ajustes
necesarios se efectúan cambiando la camisa o tubo revestidor del cilindro por
el diámetro adecuado, y tomando en cuenta la longitud de la embolada se le
puede regular a la bomba el número de emboladas para obtener el volumen y
presión deseadas.
22
La potencia, requerida por la bomba se la imparte la plata de fuerza motriz del
taladro, por medio de la transmisión y mando apropiados, la potencia máxima
de funcionamiento requerida por la bomba especifica su capacidad máxima,
los siguientes ejemplos dan idea de las relaciones entre los parámetros y
características de las bombas. Entre el diámetro máximo y mínimo del embolo,
cada bomba puede aceptar tres o cuatro diámetros intermedios y cada cual
dará relaciones diferentes de presión, caballaje volumen que pueden
satisfacer situaciones dadas.
Por tanto, al seleccionar la bomba, el interesado debe cotejar las
especificaciones del fabricante con las necesidades del taladro para
informarse sobre otros detalles como son el diámetro del tubo de succión y el
de descarga., tipo de vástago para el émbolo y empacadura, lubricación y
mantenimiento general de la bomba, tipos de engranajes y relaciones de
velocidad, montaje y alineación y todo cuanto propenda al funcionamiento
eficaz de la bomba. La bomba está sujeta a fuertes exigencias mecánicas de
funcionamiento, las cuales se hacen más severas en perforaciones profundas.
Aunque su funcionamiento es sencillo su manufactura requiere la utilización
de aleaciones de aceros específicos para garantizar su resistencia al desgaste
prematuro.
La bomba es una pieza costosa y se podrá apreciar su valor al considerar que
además de la tecnología de fabricación que la produce, el peso del acero de
sus componentes puede ser de 7 a 22 toneladas.
Una bomba de lodo es un dispositivo de pistón embolo diseñado para distribuir
fluido de perforación a alta presión hasta 7500 psi, por la sarta de perforación.
Las bombas de lodo vienen en una variedad de tamaños y configuraciones,
pero para la plataforma de perforación de petróleo típico, el triple (tres pistón
/ émbolo), también se usan bombas de lodo dúplex (dos pistón émbolo) por lo
general han sido reemplazados por la bomba triple, pero siguen siendo
comunes en los países en desarrollo, un desarrollo posterior es la bomba
hexagonal con seis pistones émbolos.
23
El "normal" bomba de lodo compuesto por dos principales sub-ensambles
parciales, al final del líquido y el final de energía. El extremo líquido produce
el proceso de bombeo con válvulas, pistones y camisas. Debido a que estos
componentes son elementos de mayor desgaste, las bombas modernas están
diseñadas para permitir una rápida sustitución de estas piezas.
Para reducir la vibración severa causada por el proceso de bombeo, estas
bombas incorporan tanto un amortiguador de pulsaciones de aspiración y de
descarga. Estos están conectados a la entrada y salida del fin de líquidos.
El terminal de potencia convierte la rotación del eje impulsor al movimiento
alternativo de los pistones. En la mayoría de los casos una cruceta engranaje
inestable se utiliza para esto.
2.6.1. BOMBAS DE LODOS MÁS COMUNES UTILIZADAS EN EL
PROCESO PERFORACIÓN DE POZOS PETROLEROS
Una bomba centrífuga es una máquina que consiste en un conjunto de paletas
rotatorias encerradas dentro de una caja o cárter; o una cubierta o carcasa,
las paletas imparten energía al fluido por la fuerza centrífuga.
Se clasifican:
DUPLEX: Es una bomba de presión y aspiración con nivel constante
integrado en el termostato para su conexión a circuitos abiertos y
cerrados. Han sido por mucho tiempo muy usadas para diferentes
servicios, incluyendo alimentación de calderas en presiones de bajas a
medianas, manejo de lodos, bombeo de aceite y agua, etc. Se
caracterizan por la facilidad de ajuste de columna, velocidad y
capacidad. Al igual que todas las bombas alternativas, las unidades de
acción directa tienen un flujo de descarga pulsante.
TRIPLEX: Es un dispositivo mecánico que tiene como actividad
bombear un fluido de un nivel más bajo a otro más alto añadiéndole
energía. En los trabajos que se realizan con los equipos de perforación
es imprescindible utilizar la bomba para lodos, (nombre común que
24
se le da en el campo), ya que proporciona el medio para circular el
fluido de control de la superficie al fondo del pozo y viceversa. La
transmisión de fuerza está formada por dos catarinas, una motriz y otra
impulsada, unidas por una cadena de rodillos alojada y protegida
dentro de una carcasa o guarda que incluye un sistema de lubricación.
2.6.2. EVOLUCIÓN DESDE BOMBAS DÚPLEX HASTA BOMBAS
TRIPLEX
A principio de los años cincuenta, la introducción de las brocas equipadas con
chorros cambió la aplicación de la hidráulica en la perforación. De repente, las
exigencias de presiones de circulación aumentaron hasta 3.500 psi (libra por
pulgada cuadrada).
La repuesta de los fabricantes de bombas de lodo, ante esta situación fue
diseñar equipos con más caballaje, los cuales resultaron muy costosos.
Las bombas tenían recorridos de emboladas y vástagos más largos, extremos
de potencia más pesados etc.
Las bombas dúplex se volvieron equipos sumamente incomodos y pesados,
las bombas triplex de pequeño diámetro ya existían desde hace tiempo para
operaciones de reparación y rehabilitación de pozos. Se utilizaban para
operaciones de fracturamiento. Los fabricantes de bombas vieron en el diseño
de la bomba triplex la repuesta ideal para las necesidades del momento, ya
que estas bombas eran capaces de trabajar hasta con 10.000 psi. Las
potentes bombas de lodo, toman el fluido de los tanques de succión y lo hacen
circular dentro de la sarta de perforación fuera de la broca y de vuelta a la
superficie. Aunque los equipos de perforación tienen normalmente dos
bombas de lodo y algunas veces tres y cuatro, por lo general solo usan una
sola bomba a la vez, las otras se usan principalmente como reserva en caso
de que una falle, algunas veces sin embargo.
25
Las operaciones del equipo de perforación pueden combinar las bombas o
sea, pueden usar dos, tres o cuatro bombas al mismo tiempo para poder
mover grandes volúmenes de lodo cuando se requiera.
Las bombas triplex tienen tres pistones que se mueven para atrás y para
adelante en las camisas, las bombas dúplex tienen dos pistones que se
mueven de igual forma. Las bombas triplex tienen muchas ventajas con
respecto a las bombas dúplex.
Pesan un 30% menos que una dúplex con los mismos caballos de fuerza, las
partes de peso más ligero son más fáciles de manejar y por lo tanto más
fáciles de mantener, cuestan menos utilizarlas.
El lado de fluidos es accesible, descargan lodo más suavemente o sea la
salida de una bomba triplex no produce tantas sacudidas como la de una
bomba dúplex y pueden mover grandes volúmenes de lodo a altas presiones
requeridas en las perforaciones modernas de pozos más profundos.
2.6.3. FUNCIONAMIENTO DE LAS BOMBAS TRIPLEX
Los operarios pueden cambiar las camisas y los pistones y no solamente
pueden cambiar los inservibles si no también instalarlos de diferentes
tamaños. Normalmente las bombas usan camisas y pistones grandes cuando
se necesitan mover grandes volúmenes de lodo a presiones relativamente
bajas, usan camisas y pistones pequeños cuando se necesita mover
volúmenes más pequeños de lodo a presiones relativamente altas.
2.6.4. COMPONENTES DE LA BOMBA TRIPLEX
Una bomba de lodo tiene una sección de fluidos, otra de fuerza, válvulas de
entrada y de descarga. La sección de fluidos contiene los pistones con las
camisas que introducen y descargan los lodos, los pistones de la bomba
aspiran el lodo a través de las válvulas de entrada y lo expulsan a través de
las válvulas de descarga.
26
La sección de fuerza, aloja el cigüeñal y el montaje de engranaje que mueven
los pistones que a su vez están montados en la sección de fluidos. La potencia
de la bomba se alimenta por un motor, los equipos de perforación modernos
y grandes utilizan potentes motores eléctricos para accionar las bombas, los
equipos de perforación mecánicos utilizan la transmisión por cadenas o
correas de potencia para accionar las bombas, un amortiguador conectado al
tubo de descarga del lodo suaviza el vacío formado por los pistones cuando
descargan el lodo.
2.6.4.1. Amortiguador de Pulsación (Dámper)
Este es un amortiguador estándar de vejiga, la vejiga en el cuerpo del
amortiguador separa el nitrógeno presurizado de la parte de arriba del lodo en
la parte inferior de la vejiga, esta vejiga está fabricada de fibra sintética la cual
la hace muy flexible, cuando la presión de descarga del lodo empuja contra la
parte inferior de la vejiga la presión del nitrógeno en su parte superior lo
resiste, esta resistencia amortigua las sacudidas del lodo al salir de la bomba.
Figura 4. Amortiguador de Pulsación
(Mendoza, 2013)
27
2.6.4.2. Amortiguador en la Succión (Suction Dámper)
Un amortiguador en la succión (SUCTION DAMPER) suaviza el flujo del lodo
que entra en la bomba, los operarios montan este amortiguador en la línea de
succión de la bomba de lodo triplex, dentro de la cámara de acero hay una
vejiga o un diafragma de caucho cargado de aire con una presión de 10 a 15
lppc. El amortiguador en la succión absorbe las sacudidas de la línea de
succión de las bombas de lodo, originada por el rápido movimiento de los
pistones de la bomba, los pistones inician y detienen constantemente el flujo
de lodo a través de la bomba.
Figura 5. Damper de Succión
(Mendoza, 2013)
2.7. COMPONENTES PRINCIPALES DE LAS BOMBAS DE
LODOS UTILIZADAS EN EL PROCESO DE
PERFORACIÓN DE POZOS PETROLEROS
Casi todos los modelos de bombas tienen tres componentes principales:
Caja de cadena, (también llamada reductora de velocidad): reduce la
velocidad de rotación (rpm) del eje de entrada. Well Services utiliza
cajas de cadenas en las bombas de la serie PG y reductores de
engranajes en la mayoría de los modelos de bombas restantes.
28
Figura 6. Caja de cadena
(Schlumberger, 2013)
La caja de cadena tiene dos importantes funciones:
a) Ofrece flexibilidad, permitiendo montar la bomba en distintas
posiciones con respecto al eje de salida del motor primario. La caja de
cadena puede ir montada en cualquiera de los lados del power end.
b) Convierte la salida del motor de bajo torque y alta velocidad de rotación
en alto torque y baja velocidad de rotación, más adecuado a los
requisitos del power end. El motor primario hace que la cadena se
desplace sobre las ruedas dentadas superior e inferior, montadas en el
eje de piñón de la bomba. Cuando el motor primario hace girar el eje
inferior, la cadena transmite la potencia al eje superior, haciéndolo girar
también.
Este eje transmite entonces la rotación al eje de piñón del power end.
Debido a la diferencia en diámetros de las dos ruedas dentadas de la
caja de cadena, la velocidad de salida del motor primario se reduce y
se incrementa el torque transmitido a la bomba.
29
Power end: convierte la energía de rotación en energía de movimiento
alternativo. El power end funciona igual que el cigüeñal del motor de un
automóvil. El eje de piñón mueve el cigüeñal mediante los engranajes
principales.
Las excéntricas del cigüeñal transforman la rotación del eje principal en
un movimiento alternativo. La fuerza alternativa se transmite entonces
a las bielas y las crucetas, desplazando los pistones que se encuentran
en el fluid end.
Figura 7. Power end (Pistones)
(Schlumberger, 2013)
Fluid end: recibe la energía del Power end. Esta parte de la bomba
recibe fluido a baja presión, transmite potencia al fluido y lo descarga a
alta presión. La acción de bombeo mecánico es similar a la de un motor
reciprocante convencional de combustión interna o un compresor de
aire de pistón reciprocante. Cuando el pistón se mueve hacia el Power
end durante la carrera de succión, la presión que hay en el interior de
la cámara disminuye, entre las válvulas de succión y de descarga.
Eso hace que la válvula de succión se levante y permita la circulación
de fluido en el manifold de succión a través de la entrada de succión,
alrededor de las válvulas de succión y en el interior de la cámara.
Cuando el pistón se desplaza en sentido opuesto, hacia el fluid end
30
(carrera de descarga), el fluido que hay dentro de la cámara es
expulsado hacia el exterior. La válvula de succión se cierra
inmediatamente y el fluido levanta de su asiento la válvula de descarga,
empujando el fluido hacia la cámara de descarga.
Figura 8. Flujo a través del fluido end
(Schlumberger, 2013)
2.8. CONCEPTO DE MANTENIMIENTO
El Mantenimiento son acciones que se dedican a la conservación del equipo
de producción, para asegurar que éste se encuentre constantemente y por el
mayor tiempo posible, en óptimas condiciones de confiabilidad y que sea
seguro de operar. La European Federation of National Maintenance Societies
define mantenimiento como: “todas las acciones que tienen como objetivo
mantener un artículo o restaurarlo a un estado en el cual pueda llevar a cabo
alguna función requerida.
Estas acciones incluyen la combinación de las acciones técnicas y
administrativas correspondientes. Se clasifican en tres tipos de
mantenimientos: predictivo, preventivo y correctivo.
31
2.8.1. MANTENIMIENTO PREDICTIVO
En este tipo de mantenimiento el objetivo o función primordial es el de predecir
con toda oportunidad la aparición de una posible falla y/o diagnosticar un daño
futuro al equipo. En este sistema, la característica principal es el empleo de
aparatos e instrumentos de prueba, medición y control.
Este tipo de mantenimiento, es necesario porque ayuda a evitar las costosas
reparaciones de equipo y maquinaria, así como minimizar el tiempo perdido
por suspensiones imprevistas.
Con este sistema, no es necesario aumentar la cantidad de personal requerido
para aplicar los procedimientos, ya que se cuenta con el personal de
supervisión indispensable para mantener y conservar las instalaciones.
2.8.1.1. Ventajas
Conocemos el estado de la máquina en todo instante.
Eliminamos prácticamente todas las averías.
Solo paramos o intervenimos en la máquina cuando realmente es
necesario.
Conocemos el daño en los componentes desde una fase inicial del
mismo, permitiéndonos programar su sustitución en el momento más
conveniente.
Al intervenir en la máquina conocemos el problema, reduciendo el
tiempo de la reparación.
Podemos identificar los fallos ocultos, así como la causa de fallos
crónicos.
Reducimos las piezas del almacén, adquiriéndolas cuando detectamos
el problema en una fase primaria.
Incrementamos la seguridad de la planta.
2.8.1.2. Desventajas
Siempre que hay un daño, se necesita programación. Si al dueño le
urge que se repare, es posible que tenga que esperar hasta la fecha
32
que se defina como segunda revisión, por lo que las urgencias también
deben darse mediante programaciones.
Requiere equipos especiales y costosos. Al buscarse medir todo con
precisión, los equipos y aparatos suelen ser de alto costo, por lo que
necesitan buscarse las mejores opciones para adquirirse.
Es importante contar con personal más calificado. Aunque ya
mencionamos que el personal es menor, éste debe contar con
conocimientos más calificados, lo que eleva a su vez el costo y quizá,
dependiendo del área, disminuyan las opciones.
Es costosa su implementación. Por lo mismo debe manejarse mediante
programaciones de trabajo, si se unen los costos de todas las veces
que se paró la máquina y se revisó por cuestiones que se identificaron
la primera vez, el costo es considerablemente alto.
2.8.1.3. Procedimiento de Aplicación
En este tipo de mantenimiento, una vez establecidas las rutinas de revisiones
y comprobaciones, el trabajo se facilitará con el auxilio de registros y
anotaciones. Complemento de este tipo de mantenimiento es el trabajo de
gabinete. Aquí el ingeniero de mantenimiento elabora estadísticas con los
registros que los supervisores efectúan en campo, logrando con esto una
historia del comportamiento de cada unidad en operación.
Usar gráficas es conveniente ya que con ellas se puede predecir con
oportunidad cuando un elemento de maquinaria debe ser reemplazado para
que el equipo pueda proseguir operando con seguridad.
En resumen, el mantenimiento predictivo es beneficioso por las siguientes
razones:
Reduce el número de paros imprevistos,
Reduce las reparaciones repetitivas,
33
Alarga el período de vida útil del equipo,
Permite un abastecimiento de refacciones oportuno,
Elimina el tiempo ocioso del personal de mantenimiento para aplicarlo
en otra actividad.
2.8.2. MANTENIMIENTO PREVENTIVO
La característica principal de este sistema es detectar las fallas o anomalías
en su fase inicial y su corrección en el momento oportuno.
La definición, implica "prevenir" o sea, la correcta anticipación para evitar un
riesgo o un daño mayor al equipo, con el auxilio del mantenimiento predictivo,
ahora en forma conjunta con el preventivo, y programas de mantenimiento
adecuadamente planeados, la conservación de las unidades está en su grado
óptimo, dando como resultado una mayor disponibilidad del equipo,
reduciendo con esto los tiempos de operación del mismo en la perforación o
desarrollo.
Una buena organización de mantenimiento que aplica estos sistemas, con
experiencia, determina las causas de fallas repetitivas y la vida útil de
componentes, llegando a conocer los puntos débiles de maquinaria e
instalaciones.
2.8.2.1. Ventajas
Menos mano de obra y menos partes o repuestos utilizados en estas
operaciones, que en las de emergencia.
Menos reparaciones mayores.
Bajos costos por reparaciones sencillas realizadas antes de que se
presente la emergencia.
Eliminación de reemplazos prematuros de equipos.
Menos equipos de emergencia instalados.
Disminución de los costos de mantenimiento.
Con las investigaciones, bitácoras y control se pueden corregir las
causas de uso indebido, mala operación o un equipo obsoleto.
34
Mejor control de los repuestos, que conllevan a un inventario mínimo.
Mayor seguridad para los operarios.
2.8.2.2. Desventajas
Entre sus pocas desventajas se encuentran:
Se requiere tanto de experiencia del personal de mantenimiento como
de las recomendaciones del fabricante para hacer el programa de
mantenimiento a los equipos.
No permite determinar con exactitud el desgaste o depreciación de las
piezas de los equipos.
2.8.2.3. Procedimiento de Aplicación
Una vez establecido un plan de mantenimiento y elaborado el programa de
revisiones rutinarias y periódicas que deben efectuarse sobre un componente
del equipo, el siguiente paso será el de coordinar con las secciones de
operación y materiales todas aquellas actividades que les competen, de tal
manera que el tiempo que la unidad este fuera de operación sea el mínimo, o
bien que no afecte la buena marcha de las operaciones del equipo, en esta
sección de mantenimiento se han establecido programas computarizados de
fácil comprensión.
Que permiten llevar un récord de todas las unidades en operación y al mismo
tiempo determinar con prontitud que componentes de maquinaria son
susceptibles de reemplazo, como son bandas de transmisión, rodamientos,
filtros, acoplamientos, etc.
Para llevar a cabo un buen programa de mantenimiento preventivo es
indispensable contar con una buena disposición mental del grupo de
mantenimiento, independientemente del imperativo de tener todos los medios
disponibles para llevar a cabo con éxito todas las actividades previstas de
mantenimiento.
35
Los factores que intervienen en el desarrollo del mantenimiento programado
y que determinan su correcta aplicación son a grandes rasgos los siguientes:
Limpieza de componentes.
Utilizar kits de mantenimiento si es necesario.
Herramienta adecuada y en condiciones, refacciones y materiales.
Ruta de trabajo.
Seguridad personal.
Experiencia en las operaciones.
2.8.3. MANTENIMIENTO CORRECTIVO
Para este tipo de mantenimiento no hay una definición precisa que explique
con claridad, las ventajas o desventajas que presenta su aplicación. El
aspecto económico es determinante en el análisis de costos totales de
operación.
Para unos, el mantenimiento "correctivo" significa la actividad de reparar
después de una suspensión no prevista; otros sin embargo, consideran que
es el conjunto de acciones tendientes a minimizar los paros no previstos, como
será la sustitución de materiales, rediseño de instalaciones, modificaciones
operativas, etc. Cualquier programa de mantenimiento producirá beneficios y,
es el de conservar las propiedades físicas de la empresa en óptimas
condiciones, alta disponibilidad y alargar la vida útil de las instalaciones y de
los equipos. Puede afirmarse con certeza, que ninguno de los tres tipos de
mantenimiento descritos es aplicable en un 100%, la tendencia es la de
mantener y procurar altos niveles de eficiencia en la aplicación del programa
adoptado.
2.8.3.1. Ventajas
No requiere de una organización técnica muy especializada.
No exige una programación previa detallada.
36
2.8.3.2. Desventajas
La disponibilidad de los equipos es incierta.
Lleva paralizaciones en extremo costosas y prolongadas.
El costo extra de materiales, repuestos y mano de obra, que puede ser
el resultado de una avería imprevista la que podría haberse evitado con
un poco de atención.
Es muy probable que se originen algunas fallas al momento de la
ejecución, lo que ocasiona que este sea más tardado.
No podemos asegurar el tiempo que tardara en repararse dichas fallas.
2.8.3.3. Procedimiento de Aplicación
Desde el punto de vista técnico, el mantenimiento correctivo comprende las
actividades típicas del predictivo y preventivo, tales como:
Limpieza: Actividad obligatoria antes de intervenir el equipo.
Inspección: Actividad comprobatoria del defecto o la falla prevista o no
prevista.
Abastecimiento: Verificación previa de existencias de refacciones y
materiales.
Cambio o reparación: Reemplazo y reparación de la pieza dañada
Lubricación: Análisis de lubricantes cambio en las técnicas de
aplicación.
Pueden mencionarse otros aspectos aplicables al sistema de mantenimiento
adoptado, pero son, siempre las necesidades de la industria las que
determinan en gran parte los trabajos de mantenimiento rutinario que deben
ejecutarse.
Las recomendaciones de los fabricantes del equipo y la experiencia propia,
son factores muy importantes para la determinación de dichos trabajos, desde
el punto de vista económico y con el fin de abatir costos aunque sean
programas a largo plazo, se implementan gráficas y estadísticas que a la larga
y con la experiencia del grupo de mantenimiento, auxilian a determinar si un
equipo requiere ciertas modificaciones en sus componentes.
37
Reemplazo de unidades inadecuadas y la oportuna identificación de unidades
con altos costos de mantenimiento, lo cual lleva a investigar y corregir las
causas.
2.9. INSPECCIÓN
La función principal del sistema del sistema de circulación es la de proveer un
medio para bajar o levantar los fluidos de perforación, y hacer que la
perforación de pozos de hidrocarburos sean lo más económicamente posible.
Uno de los objetivos de los trabajos de inspección es mantener las bombas
de lodos en operación continuamente, sin embargo el uso y el funcionamiento
del equipo en las operaciones requieren hacer paradas en el proceso, lo cual
afecta de manera directa en el costo diario de perforación.
Para dar confiabilidad y seguridad en los trabajos realizados, es necesario
garantizar la calidad o el correcto funcionamiento de los componentes de las
bombas de lodos en periodos de tiempo establecidos dependiendo del
ambiente laboral en el cual se va a realizar la inspección. Inspeccionar las
bombas de lodos en perforación es una actividad que amerita el cumplimiento
técnico y verificación de las condiciones de las siguientes áreas del mismo:
unidades de potencia motores, sistema de contrapeso, transmisión, sistema
hidráulico, sistema eléctrico.
El objetivo de esta inspección es revisar las características físicas de cada
uno de los componentes de las bombas. Determinando cuáles son normales
y distinguirlas de aquellas características anormales. En este sentido, es
posible desarrollar la inspección del equipo para verificar que cumpla la
normatividad o en su defecto las especificaciones del fabricante.
38
2.9.1. CATEGORÍAS DE INSPECCIÓN
Las categorías de inspección están definidas en la Norma API RP 8B1
“Recommended Practice for Procedures for inspection, Maintenance, Repair,
and Remanufacture of Hoisting Equipment”
Categoría I: En esta categoría se observa las bombas de lodos antes,
durante y después de su operación con el fin de detectar indicios de
desempeño inadecuado. Cuando el equipo está en uso, se debe
inspeccionar diariamente buscando fisuras, conexiones o montajes
desajustados, elongación de partes y otras señales de corrosión,
desgaste o sobrecarga. También se le debe realizar una prueba de
operatividad de la herramienta para verificar el funcionamiento de los
mecanismos de apertura y cierre, movilidad de componentes, entre
otros. Las bombas deben ser inspeccionada visualmente por personal
que conozca las características y funcionamiento de las mismas.
Además, a las bombas que se le diagnostiquen fisuras, desgastes
excesivos, deben ser retiradas de manera inmediata para someterlas a
un ensayo de categoría superior a la que esté siendo evaluada.
Categoría II: Adicional a la categoría I esta inspección consiste en la
búsqueda exhaustiva de corrosión, deformaciones, componentes
sueltos o faltantes, deterioro, lubricación inadecuada, fisuras externas
visibles y ajuste.
Categoría III: Adicional a la categoría II esta inspección se le realizan
pruebas no destructivas de las áreas y partes criticas de las
herramientas, pudiendo requerir un desarme parcial para acceder a
componentes específicos e identificar desgaste que exceda los criterios
de tolerancia del fabricante.
1 American Petroleum Institute (2012). Norma API RP 8B, Recommended Practice for Procedures for Inspection, Maintenance, Repair, and Remanufacture of Hoisting Equipment, p.6.
39
Categoría IV: Incluye categoría III más una inspección adicional para
la cual se desarma el equipo en la medida de lo necesario para realizar
una prueba no destructiva de todos los componentes primarios que
soportan la carga según lo define el fabricante.
2.10. ETAPAS DE LA INSPECCIÓN
Aunque existen muchos tipos de inspecciones, el procedimiento es similar
para todas. Las etapas son: preparar, inspeccionar, desarrollar acciones
correctivas y adoptar acciones de seguimiento, éstas se aplican en diferente
grado, de acuerdo al tipo de inspección.
2.10.1. PREPARACIÓN
Una preparación adecuada incluye una planificación de pre-inspección, en la
aplicación de listas de verificación, en la revisión de los informes previos de
inspección y en la reunión de los instrumentos y materiales de inspección. Uno
de los conceptos modernos dentro de las técnicas apropiadas de inspección
consiste en asegurarse de otorgar una adecuada atención a las cosas que
muestren un alto cumplimiento con estándares.
2.10.2. PLANIFIQUE LA INSPECCIÓN
El primer paso de la planificación, es definir el mapa del taladro, el cual ayuda
a diseñar el recorrido de la inspección. A su vez, una ruta planificada ayuda a
dividir mejor el tiempo de se determina lo que se va a observar.
Una vez que se hayan establecido los límites, la etapa siguiente es determinar
qué se va a observar, en estos casos, la práctica más comúnmente usada es
emplear unas cuantas palabras descriptivas, las más comunes son: doblado,
quebrado, descompuesto, desgastado, grasiento, retorcido, corroído, suelto,
mutilado, etc.
La lista de verificación es una herramienta necesaria para la inspección. Al
planificar la inspección, identificamos las instalaciones del taladro y procesos
que se van a inspeccionar en el área.
40
2.10.3. INSPECCIONAR
Los siguientes son algunos puntos clave que ayudarán a hacer más efectivas
las inspecciones:
1. Oriéntese por medio del mapa y check-List.
2. Describa e identifique claramente cada aspecto.
3. Clasifique los peligros, los cuales se pueden especificar de más graves.
4. Determine las causas básicas de los actos y condiciones inseguros.
2.10.4. DESARROLLAR ACCIONES CORRECTIVAS
No es suficiente encontrar las acciones y condiciones peligrosas para el
óptimo funcionamiento del taladro y del personal, ni siquiera las causas
básicas que las originan. Estas acciones no corrigen los problemas básicos,
se requieren de acciones correctivas permanentes.
2.10.5. ACCIONES DE SEGUIMIENTO
Las mejores ideas en cuanto a acciones correctivas tienen poco valor sino se
ponen en práctica, o no funcionan en la forma como se planificó. Por estas
razones, se requiere de acciones de seguimiento, iniciativa que debe ser
asumida por la persona responsable de realizar las inspecciones.
Este seguimiento podría incluir el llevar a cabo o entrar a comprobar lo
siguiente:
1. Garantizar que se hagan las recomendaciones apropiadas a personas
o grupos para su trabajo de mantener sus áreas seguras y en orden.
2. Controlar la propagación y el presupuesto referido a la gente y los
materiales que se van a necesitar para completar la acción.
3. Evaluar las acciones en las etapas de desarrollo, construcción y/o
modificaciones para garantizar que se satisfagan los propósitos y las
especificaciones o reexaminar las revisiones durante la ejecución del
trabajo.
41
4. Comprobar lo adecuado de las acciones ya ejecutadas, examinar las
instalaciones o los equipos, evaluar el entrenamiento y revisar los
procedimientos.
2.10.6. EL INFORME DE LA INSPECCIÓN
El escribir un informe es otro aspecto vital de una inspección, el informe es el
medio a través del cual comunicamos información y evitamos la duplicación
de esfuerzos y la pérdida de tiempo. El informe de la inspección del supervisor
que da a los ejecutivos de los niveles superiores y medios, es una
retroalimentación de los problemas del equipo, les ayuda a tomar mejores
decisiones en cuanto al taladro.
42
CAPÍTULO 3
3. NORMAS ECUATORIANAS
Ante cualquier normativa institucional y más aún los reglamentos, se
encuentra la constitución como parte principal.
3.1. PRINCIPIOS EN LOS QUE SE SUSTENTA EL
DERECHO AL TRABAJO DENTRO DE LA
CONSTITUCIÓN DEL ECUADOR 2008
Artículo 326. Toda persona tendrá derecho a desarrollar sus labores en un
ambiente adecuado y propicio, que garantice su salud, integridad, seguridad,
higiene y bienestar.
Artículo 340. EI sistema nacional de inclusión y equidad social es el conjunto
articulado y coordinado de sistemas, instituciones, políticas, normas,
programas y servicios que aseguran el ejercicio, garantía y exigibilidad de los
derechos reconocidos en la Constitución y el cumplimiento de los objetivos del
régimen de desarrollo. El sistema se articulará al Plan Nacional de Desarrollo
y al sistema nacional descentralizado de planificación participativa; se guiará
por los principios de universalidad, igualdad, equidad, progresividad,
interculturalidad, solidaridad y no discriminación; y funcionará bajo los criterios
de calidad, eficiencia, eficacia, transparencia, responsabilidad y participación.
El sistema se compone de los ámbitos de la educación, salud, seguridad
social, gestión de riesgos, cultura física y deporte, hábitat y vivienda, cultura,
comunicación e información, disfrute del tiempo libre, ciencia y tecnología,
población, seguridad humana y transporte.
Artículo 341. El Estado generará las condiciones para la protección integral
de sus habitantes a lo largo de sus vidas, que aseguren los derechos y
principios reconocidos en la Constitución, en particular la igualdad en la
diversidad y la no discriminación, y priorizará su acción hacia aquellos grupos
que requieran consideración especial por la persistencia de desigualdades,
43
exclusión, discriminación o violencia, o en virtud de su condición etaria, de
salud o de discapacidad, la protección integral funcionará a través de sistemas
especializados, de acuerdo con la ley. Los sistemas especializados se guiarán
por sus principios específicos y los del sistema nacional de inclusión y equidad
social. El sistema nacional descentralizado de protección integral de la niñez
y la adolescencia será el encargado de asegurar el ejercicio de los derechos
de niñas, niños y adolescentes. Serán parte del sistema las instituciones
públicas, privadas y comunitarias.
3.2. CREACIÓN DE LA ENTIDAD QUE REGULA Y
CONTROLA EL SECTOR HIDROCARBURÍFERO
Artículo 11. Créase la Agencia de Regulación y Control Hidrocarburífera,
ARCH, como organismo técnico-administrativo, encargado de regular,
controlar y fiscalizar las actividades técnicas y operacionales en las diferentes
fases de la Industria Hidrocarburífera, que realicen las empresas públicas o
privadas, nacionales, extranjeras, empresas mixtas, consorcios, asociaciones
u otras formas contractuales y demás personas naturales o jurídicas,
nacionales o extranjeras que ejecuten actividades Hidrocarburíferas en el
Ecuador.
La Agencia de Regulación y Control Hidrocarburífera será una institución de
derecho público, adscrita al Ministerio Sectorial con personalidad jurídica,
autonomía administrativa, técnica, económica, financiera y patrimonio propio.
La Agencia de Regulación y Control Hidrocarburífera tendrá un Directorio que
se conformará y funcionará según lo dispuesto en el Reglamento.
El representante legal de la Agencia de Regulación y Control Hidrocarburífera
será el Director designado por el Directorio.
44
3.2.1. ESTATUTO ORGÁNICO DE GESTIÓN ORGANIZACIONAL DE
LA ARCH.
Artículo 5. Transversalizar la gestión de riesgos de las operaciones y de las
actividades Hidrocarburíferas mediante la prevención en el control y
fiscalización, de tal manera que en la ocurrencia de eventos adversos se
disminuya el impacto social y minimice las pérdidas en la infraestructura.
3.2.2. ATRIBUCIONES DE LA AGENCIA DE REGULACIÓN Y
CONTROL HIDROCARBURÍFERA
Son atribuciones de la Agencia de Regulación y Control Hidrocarburífera, las
siguientes:
a) Regular, controlar y fiscalizar las operaciones de exploración,
explotación, industrialización, refinación, transporte, y comercialización
de hidrocarburos;
b) Controlar la correcta aplicación de la presente Ley, sus reglamentos y
demás normativa aplicable en materia Hidrocarburífera;
c) Ejercer el control técnico de las actividades Hidrocarburíferas;
d) Auditar las actividades Hidrocarburíferas, por sí misma o a través de
empresas especializadas;
e) Aplicar multas y sanciones por las infracciones en cualquier fase de la
industria Hidrocarburífera, por los incumplimientos a los contratos y las
infracciones a la presente Ley y a sus reglamentos;
f) Conocer y resolver sobre las apelaciones y otros recursos que se
interpongan respecto de las resoluciones de sus unidades
desconcentradas;
g) Intervenir, directamente o designando interventores, en las
operaciones Hidrocarburíferas de las empresas públicas, mixtas y
privadas para preservar los intereses del Estado;
h) Fijar y recaudar los valores correspondientes a las tasas por los
servicios de administración y control;
i) Ejercer la jurisdicción coactiva en todos los casos de su competencia:
45
j) Solicitar al Ministerio Sectorial, mediante informe motivado, la
caducidad de los contratos de exploración y explotación de
hidrocarburos, o la revocatoria de autorizaciones o licencias emitidas
por el Ministerio Sectorial en las demás actividades Hidrocarburíferas;
k) Las demás que le correspondan conforme a esta Ley y los reglamentos
que se expidan para el efecto.
3.3. OBLIGACIONES DE LAS EMPRESAS QUE REALIZAN
PROCESOS DE EXPLORACION Y EXPLOTACION DE
HIDROCARBUROS EN EL ECUADOR
Artículo 31 literal E, F, Q. PETROECUADOR y los contratistas o asociados,
en exploración y explotación de hidrocarburos, en refinación, en transporte y
en comercialización, están obligados, en cuanto les corresponda, a lo
siguiente:
e) Emplear maquinaria moderna y eficiente, y aplicar los métodos más
apropiados para obtener la más alta productividad en las actividades
industriales y en la explotación de los yacimientos observando en todo
caso la política de conservación de reservas fijada por el Estado;
f) Sujetarse a las normas de calidad y a las especificaciones de los
productos, señaladas por la Agencia de Regulación y Control
Hidrocarburífera;
g) Proporcionar facilidades de alojamiento, alimentación y transporte, en
los campamentos de trabajo, a los inspectores y demás funcionarios
del Estado.
46
3.4. NORMA PETROECUADOR SI – 003
3.4.1. PERMISOS DE TRABAJO RESOLUCIÓN NO. 187
3.4.1.1. Objetivo:
Determinar procedimientos para que la ejecución de trabajos catalogados
como peligrosos se realice en condiciones óptimas de seguridad, a fin de
preservar la integridad del personal, de las instalaciones y del medio
ambiente.
3.4.1.2. Terminología
Permisos de Trabajo (PT). Es la autorización escrita para la ejecución de
cualquier trabajo considerado peligroso.
Trabajo peligroso. Es toda actividad que requiere incorporar medidas
especiales de seguridad para prevenir accidentes.
Trabajo en frío. Es aquel que se realiza sin presencia de llama, y sin
incremento de temperatura.
Trabajo en caliente. Es cualquier actividad en la que interviene el calor en tal
magnitud que puede causar ignición.
Equipo Clase A. Se clasifica así, a los equipos que contienen o han contenido
productos tóxicos, inflamables o nocivos para la salud.
Equipo Clase B. Se clasifica así, a los equipos que no contienen o no han
contenido productos tóxicos, inflamables o nocivos para la salud.
Etiquetas de Advertencia. Son tarjetas de señalización de Seguridad con
leyendas de prevención, que se colocan en puntos de control para evitar la
operación de equipos o sistemas, por personal que no esté participando en la
ejecución del trabajo.
3.4.1.3. Procedimientos para la emisión de los permisos de trabajo.
Permiso de trabajo. Se emitirá en un formulario elaborado por cada Filial de
acuerdo a la naturaleza de su trabajo, siguiendo los lineamientos del diseño
presentado en el ANEXO (Permiso de Trabajo).
47
Elaboración de un permiso de trabajo. El jefe del área o instalación donde
se va a realizar el trabajo debe autorizar su ejecución y llenar el Formulario
previsto para el caso, en el cual debe incluirse una descripción muy concreta
de las tareas a realizarse, las condiciones y clase de equipos involucrados y
las precauciones que se requieran.
En el permiso de trabajo debe constar la firma de responsabilidad de quién lo
emite y del ejecutor.
Podrán emitir Permisos de trabajo dentro de sus respectivas áreas:
Supervisores, Jefes de Turno, Jefes de Áreas y funcionarios de nivel
jerárquico superior en la misma línea funcional.
El Permiso de trabajo se circunscribe, únicamente, al área de ejecución y será
autorizado luego de inspeccionar obligatoriamente los equipos o sistemas
donde se realizará el trabajo, utilizando para ello las listas de verificación y el
conocimiento y experiencia que se tenga al respecto.
El Permiso de trabajo autoriza la ejecución de una tarea claramente definida.
Si es necesario una derivación o ampliación del trabajo originalmente
concebido, se procederá a emitir un nuevo permiso de trabajo.
El Emisor del Permiso de trabajo, en caso de considerarlo necesario, solicitará
a la Unidad de Seguridad Industrial un Certificado de Inspección de
Seguridad, con fines de asesoría y de orientación para la toma de decisiones,
el cual contendrá los procedimientos de seguridad que deben seguirse.
Es obligatoria la obtención de un Certificado de Inspección de Seguridad,
previo a la autorización de los siguientes trabajos:
Apertura de equipo clase A.
Ingreso de personal al interior de espacios confinados.
Trabajos de Radiografía Industrial.
Las etiquetas de advertencia, se regirán a lo estipulado en la Norma PE-SI -
008.
"SEÑALES DE SEGURIDAD": Cuando existan condiciones especiales de
riesgo para la realización de un trabajo, que no estén totalmente cubiertas por
48
el Permiso de Trabajo, se deberá realizar una reunión entre los responsables
de Operaciones , Mantenimiento, Seguridad Industrial, Inspección Técnica y
demás áreas involucradas, para analizar las condiciones bajo las cuales se
llevará a cabo, suscribiendo un acta, donde se anotará claramente la
secuencia de ejecución, procedimientos de trabajo, medidas de seguridad y
demás recomendaciones pertinentes.
Participación de Seguridad Industrial: Verificar el cumplimiento de lo
expuesto en el Permiso de Trabajo, emitir Certificados de Inspección de
Seguridad (CIS) con las medidas y recomendaciones de seguridad
pertinentes, ofrecer protección contra incendios en los casos en que se
considere necesario y entregar los equipos y elementos de protección
personal especiales que se requieran.
3.4.1.4. Ejecución del Trabajo
Es obligación de los trabajadores acatar los procedimientos de seguridad para
evitar accidentes. La seguridad individual de los participantes en un trabajo es
responsabilidad de su Jefe inmediato y del emisor del permiso; quienes deben
hacer cumplir tanto los requisitos indicados en el Permiso de trabajo, como en
las Normas de seguridad vigentes.
El original del Permiso de trabajo debe estar en poder del ejecutante en el
lugar del trabajo y copias en la Jefatura del área respectiva y en Seguridad
Industrial.
El ejecutor del trabajo y el emisor del permiso o su delegado deben verificar
que las recomendaciones indicadas en el Permiso de trabajo se cumplan,
manteniendo una supervisión constante.
La protección contra incendios, durante la realización de trabajos en caliente,
es responsabilidad del ejecutante. La Unidad de Seguridad Industrial
proporcionará protección permanente en trabajos en caliente, en equipos
considerados de clase A.
49
3.4.1.5. Finalización del Trabajo
Tanto el ejecutante como el emisor del permiso harán constar la finalización
del trabajo en el espacio previsto para ello en el Permiso de trabajo.
Las etiquetas de advertencia deberán ser retiradas por el ejecutante y el
emisor del permiso una vez terminado el trabajo.
3.4.1.6. Disposiciones Generales
Un trabajo no podrá ser ejecutado si falta una firma en el Permiso de trabajo
correspondiente. Durante la ejecución de un trabajo autorizado que ponga en
riesgo al personal o a las instalaciones y ante una situación anormal, el
ejecutante o el emisor, suspenderá el trabajo cancelando el Permiso de
trabajo correspondiente.
Todo Permiso de trabajo debe ser emitido por un período de validez
determinado; cumplido el cual y si fuera necesario ampliar el plazo se
procederá a emitir un nuevo permiso.
Los incumplimientos a las disposiciones contempladas en esta norma serán
considerados como faltas graves de seguridad industrial y serán sancionadas
de acuerdo a lo establecido en:
“Reglamento Interno de Seguridad Industrial de PETROECUADOR y
sus Filiales”.
"Código de Trabajo".
"Reglamento de Seguridad y Salud de los Trabajadores" y
"Mejoramiento del Medio Ambiente de Trabajo".
Y; demás reglamentos, normas y leyes pertinentes.
50
3.5. NORMAS API RECOMENDADAS PARA LA
INSPECCIÓN DE LAS BOMBAS DE LODOS
Se plasman las normas por las cuales el área de inspección se basa para
hacer su labor, ya que estas normas son estandarizadas a nivel internacional
y el buen uso de ellas hace que exista un excelente procedimiento al
inspeccionar un equipo, de esta manera se puede garantizar la confiabilidad
para adquirir los servicios que se prestan, para evitar pérdidas en la
producción cuando los equipos estén operando.
3.5.1. INTRODUCCIÓN A LA NORMA API SPEC 7-K
Esta Norma API SPEC 7-K, establece los principios y normas generales para
el diseño, fabricación y pruebas de nuevas perforaciones y así el
mantenimiento de los equipos y la sustitución de estos, que lleva
componentes fabricados en la publicación de esta especificación.
3.5.1.1. Componentes de la Bomba general
Bomba se define como los que contienen la presión de descarga con
excepción de los artículos y componentes de cierre, tales como camisas,
pistones, bielas, empaque, válvulas y asientos, tapas, cabezas, abrazaderas,
bujes, tapones y cierres.
3.5.1.2. Propósito de la Norma API SPEC 7-K para las Bombas de
Lodos
Todas las conexiones de la barra en Bombas, que afectan a la varilla
alineación, entre el cubo de la cruceta y el pistón tendrán tolerancias que no
superen las que se muestran en la Figura
51
Figura 9. contacto con caras planas y diámetros piloto en Conexiones de
acoplamiento de la cruceta
(Norma API SPEC 7-k)
3.5.1.3. Cojinetes Antifricción
Cojinetes antifricción se utilizan como componentes de la ruta de carga
primaria deberán estar diseñados y fabricados de acuerdo con un código de
industria de rodamientos reconocido o estándar.
Los cojinetes antifricción estarán exentos de los requisitos de las Secciones
4, 5, 6,7, y 8 de esta especificación.
3.5.1.4. Dimensiones y Tolerancias de Roscas
Conexiones de tipo rosca recta se ajustarán a la dimensiones y tolerancias
indicadas en la Tabla 1, y sección B1.1 ANSI, y se calibrado de acuerdo con
la sección B1.2 ANSI.
Los siguientes requisitos son también aplicables:
Concentricidad: Las roscas deben ser concéntrica con varilla eje de diseño.
Desplazamiento angular de eje de la rosca con varilla eje de diseño no deberá
exceder 0.0005 pulgadas por pulgadas (0,0005 mm por mm) de longitud.
Largo:
52
Interno: B = 1,25 A
Externa: C = B + D + 0.25
Perpendicularidad: Cara del miembro interno de la rosca debe ser
perpendicular al eje de rosca dentro de 0,001 pulgadas por pulgada (0,001
mm por mm) de diámetro cara.
Tabla 1. cruceta de Extensión y Pistón Rod Conexiones-Straight
Tipo de rosca
(American Petroleum Institute, 2002)
3.5.1.5. Pistones
Los Pistones conformes con esta especificación deberán ser marcados con el
nombre del fabricante o la marca, Spec 7K, el correspondiente número varilla
API, y el taladro estándar. Las marcas deberán ser estampadas en letras de
1/8 pulgadas (3,2 mm) de altura en el lado frontal de núcleo pistón en el
extremo grande del agujero del vástago de pistón.
53
3.6. INTRODUCCIÓN A LA NORMA API SPEC Q1/ISO-
TS29001
Especificación API Q1 describe los requisitos para un sistema de calidad que
facilita la fabricación consistente y fiable de los productos de la API. Un API
de licencia se emite sólo después de un manual de calidad se ha presentado
y aprobado y una auditoría in situ y se ha confirmado que el solicitante cumple
con los requisitos de los Q1 y el correspondiente producto de la API pliego de
condiciones. Spec Q1 es consistente con la norma ISO 9000 y API ofrece
ahora doble inscripción.
Si bien es necesario tener una licencia válida de API para aplicar el
monograma API, un fabricante puede producir el producto que cumpla los
requisitos de la API sin la licencia y marca el único producto con la designación
de la especificación (por ejemplo "5CT" para la cubierta). Sin embargo,
muchos usuarios requieren el uso del monograma para asegurarse de que la
API es la auditora del fabricante, sobre una base regular.
3.6.1. PANORAMA GENERAL DE API SPEC Q1
API SPEC Q1 tiene cuatro partes principales: la sección 1 es el alcance de la
pliego de condiciones;
La Sección 2 es la referencia a la norma ISO 8402 para las definiciones,
La Sección 3 define los términos única de Especificación Q1, y define
la Sección 4 del sistema de calidad.
En general, las secciones 1 a 4 se explican por sí mismo. Sección 4 tiene 20
temas
3.7. MANUAL DE MANTENIMIENTO DE LAS BOMBAS DE
LODOS
Como ocurre con cualquier otro equipo, el mantenimiento de la bomba
prolongará su vida útil. A continuación se presentan los pasos que se deben
seguir para conseguir el correcto cuidado, mantenimiento y reparación de las
bombas de lodos.
54
3.7.1. CAVITACIÓN DE LAS BOMBAS
La cavitación es la principal causa de deterioro de las bombas triplex durante
su funcionamiento, especialmente cuando la bomba golpea y las líneas de
tratamiento vibran violentamente. Otra fuente de cavitación es la rotura
prematura de los discos de ruptura (válvulas de succión) a presiones mucho
más bajas que su presión de ruptura nominal. En ambos casos, el resultado
ocasiona una falla en la operación.
La cavitación normalmente se produce cuando:
Se utiliza para presurizar, una bomba deteriorada o dañada que no
mantiene la presión adecuada en el manifold de succión de la bomba
Hay una fuga de aire en el manifold de succión
El bombeo es demasiado rápido como para que la bomba centrífuga
pueda suministrar un caudal de fluido suficiente a la bomba triplex.
La cavitación se produce cuando la cámara no está llena de líquido y el pistón
pasa de succión a descarga. El pistón no empuja el fluido hacia la descarga,
sino que comprime el vapor causando un cambio momentáneo en la carga de
la bomba y en la velocidad del pistón. Este cambio repentino de la velocidad
causa una enorme tensión en el Power end y en el fluid end, lo cual puede
producir fatiga o falla mecánica. La cavitación provoca lecturas incorrectas en
los contadores de barriles y los registradores del trabajo. Estos contadores
miden el volumen de fluido que se bombea contando el número de
revoluciones que efectúa el eje de piñón o el eje de salida del motor, los
contadores siguen llevando a cabo el recuento mientras la bomba gire,
aunque no se esté bombeando nada.
La cavitación es más probable que ocurra cuando se bombea petróleo, incluso
después de cebarla, que cuando se bombea agua, ya que el agua tiene una
presión de vapor mucho menor que el petróleo.
55
Para evitar la cavitación, deben realizarse lo siguientes pasos:
Asegúrese de que la bomba triplex esté bien cebada purgando todo el
aire del sistema.
Asegúrese de que el amortiguador de pulsaciones esté en buenas
condiciones y compruebe la purga de aire
Cuando bombee lodo de alta viscosidad almacenado en tanques de
desplazamiento durante mucho tiempo, haga circular el lodo hacia los
tanques antes de bombearlo con el fin de evitar que se gelatinice o
limite la succión.
Si bombea el contenido de dos o más tanques o tiene que cambiar de
tanques de desplazamiento, abra la válvula del segundo tanque antes
de cerrar la del primero para evitar que entre aire en el sistema.
Asegúrese de que las mangueras de succión no presenten fugas de
aire en las conexiones o alrededor de los niples. Se puede realizar una
prueba de presión en las mangueras de succión y en las conexiones
presurizándolas cuidadosamente con una bomba centrífuga.
Si observa cualquier indicio de cavitación, reduzca el caudal de la
bomba inmediatamente y corrija el problema antes de volver a
aumentar el caudal.
Si se produce cavitación al utilizar una bomba sin succión presurizada,
compruebe el O-ring del manifold de succión del fluid end para ver si
las mangueras y las conexiones están tienen buen sello.
3.7.2. POWER END
Para garantizar que el Power end funcione correctamente, examine y
compruebe lo siguiente:
3.7.2.1. Temperatura
Durante cualquier trabajo, compruebe frecuentemente el manómetro de
lubricación del Power end y la temperatura del cuerpo.
Se considera que el Power end se está recalentando cuando no se puede
tocar el cuerpo más que unos segundos sin quemarse.
56
El recalentamiento se produce cuando se mantiene la bomba en
funcionamiento durante mucho tiempo a una potencia cercana o igual a la
máxima, apague la bomba si se recalienta el Power end.
3.7.2.2. Ruidos
1. Preste atención a los ruidos extraños, como chasquidos o golpes. El
origen de los ruidos puede ser:
2. Excéntricas flojas o chavetas dañadas
3. Engranajes principales o piñones diferenciales dañados
4. Cojinetes principales, pony rod o cojinetes de bielas gastados o
dañados
5. Cigüeñal principal dañado
6. Excéntricas agrietadas
7. Los problemas registrados en el fluid end también pueden confundirse
con ruidos del Power end. Examine el fluid end detenidamente para
descartar esta posible fuente de ruidos o golpeteos.
3.7.3. SELLOS DE LOS PONY-ROD
La finalidad de los sellos de los pony-rods es evitar las fugas de aceite y la
entrada de polvo en el interior del Power end. Si el extremo expuesto del pony-
rod presenta indicios de ralladuras o desgaste, puede significar que los sellos
estén gastados, se instalan anillos de limpieza en el pony-rod para evitar que
entre polvo o suciedad y que cause daños a los sellos del pony-rod.
57
Para que funcionen con eficacia, los anillos de limpieza deben quedar bien
ajustados al pony-rod en todo momento. Asimismo, los anillos de limpieza
evitan que el líquido a presión pueda entrar en el Power end y traspasar el
sello del pony-rod en el caso de que un pistón no estuviera bien sellado
Figura 10. Sellos de los pony-rod
(Schlumberger, 2013)
3.7.4. LODO
Durante la inspección STEM (Mantenimiento Estandarizado de los Equipos),
retire la tapa posterior del Power end o la placa de inspección y toque el fondo
del cuerpo para ver si hay restos de lodo.
El lodo puede desgastar durante la inspección STEM (Mantenimiento
Estandarizado de los Equipos), retire la tapa posterior del Power end o la placa
de inspección y toque el fondo del cuerpo para ver si hay restos de lodo. El
lodo puede desgastar rápidamente los cojinetes y bujes de bronce que hay en
el interior del poder end.
Figura 11. Inspección STM
(Schlumberger, 2013)
58
3.7.5. PISTONES Y EMPAQUE
Realice los siguientes pasos antes de cada trabajo:
1. Apriete los pistones y verifique el empaque.
2. Si el empaque es doble o con anillo inicial, compruebe que las tuercas
del prensaestopas no se hayan aflojado.
3. En los sistemas convencionales, ajuste el flujo de aceite que va desde
la bomba hasta los empaques. Compruebe que no haya fugas en los
circuitos de aire y de lubricación.
4. En los sistemas de aceite con aire comprimido, asegúrese de que la
válvula de presión de tres vías esté activada y que haya un nivel
adecuado de aceite en el depósito.
5. Compruebe los protectores de los Martin Decker para asegurarse de
que estén colocados y funcionen correctamente.
6. Compruebe detenidamente los diafragmas de goma para asegurarse
de que no presenten perforaciones
Figura 12. Pistones y empaque
(Schlumberger, 2013)
59
3.7.6. O-RING Y ANILLO DE RESPALDO
Después de remover las tapas de succión o descarga, saque los o-rings y los
anillos de respaldo para examinar el interior y limpiar los restos de lodo y otros
residuos. Después de colocar de nuevo los o-rings y los anillos de respaldo
en la ranura, engrase un poco la rosca de la tapa y el retenedor.
Si aplica demasiada grasa, podría evitar que la tapa cierre bien o provocar
que los o-rings y los anillos de respaldo se salgan de sus ranuras, con lo cual
podría dañarlos al apretar la tapa. Si sucediera esto, saque la tapa y cambie
los sellos dañados.
NOTA: El taponamiento producido por exceso de grasa ocurre porque la
grasa actúa igual que un fluido hidráulico incompresible dentro de un gato
hidráulico. La grasa que queda atrapada entre la rosca y los o-ring evita que
la tapa quede bien apretada. Al aplicar presión sobre el retenedor de la tapa,
el o-ring puede ceder. Normalmente, esto ocurre cuando el o-ring de las tapas
de succión o descarga, entra en la superficie de sellado del fluid end. Al
apretar la tapa, la grasa va quedando atrapada a medida que el o-ring empieza
a sellar el paso. Sin embargo, la grasa no puede pasar y queda retenida por
el o-ring, por lo que no puede apretarse del todo la tapa.
Figura 13. Tapa de succión – Tapa de descarga
(Schlumberger, 2013)
60
Figura 14. Tapa de succión – Tapa de descarga ajuste
(Schlumberger, 2013)
PRÁCTICA RECOMENDADA: Al instalar el buje en el extremo, insértelo
primero con el borde más corto mirando hacia el fluid end para tener un sello
efectivo cuando el área de sellado del fluid end está en buenas condiciones.
Cuando, con el uso, la efectividad del sello empiece a disminuir, cambie el
buje de sentido, colocando el borde más largo primero. Esto hace que se
reposicione el o-ring a un área efectiva de sello. Este procedimiento puede
prolongar la calidad del sello unos 5 ó 10 años más.
3.7.7. ASIENTOS DE VÁLVULA
Antes había dos tipos de asientos de válvula: cónicos y rectos. Actualmente,
los rectos han quedado obsoletos y ya no se fabrican, ahora sólo se utilizan
los asientos cónicos. Al bombear a alta presión o cuando un pistón realiza un
ciclo completo de presión, las válvulas chocan con el asiento al cerrarse. Este
efecto empuja los asientos de las válvulas fuertemente hacia el fluid end.
Figura 15. Asiento de la válvula recto y cónico (Desgaste-Erosión)
(Schlumberger, 2013)
61
Utilice un indicador para asientos de válvula para determinar el nivel de
desgaste del asiento y cámbielo cuando el indicador quede a nivel de la parte
superior o cuando observe indicios de desgaste, corrosión o hundimiento
Figura 16. Indicador de asiento de la válvula
(Schlumberger, 2013)
Para instalar un asiento de válvula nuevo, realice los pasos siguientes:
Paso 1: Limpie la cavidad y elimine cualquier resto de óxido, incrustaciones o
lodo. Si no se limpian bien estos restos el o-ring puede quedar por fuera y se
puede cortar o dañar al entrar en contacto con la cavidad para el asiento de
la válvula en el fluid end.
Paso 2: Coloque el asiento dentro en la cavidad, asegurándose de que el o-
ring quede bien encajado en su hendidura (Ver fig. 15)
Paso 3: Coloque el asiento en el orificio en forma pareja. (Ver fig. 16)
Paso 4: Instale una válvula usada sin inserto sobre el asiento.
Paso 5: Coloque una barra de acero en el centro de la válvula y golpéela para
hacer entrar el asiento dentro de la cavidad. (Ver fig. 17)
Paso 6: Retire la válvula usada.
Paso 7: Termine el reempaque de la bomba y pruebe el fluid end a la presión
nominal.
62
Figura 17. Posicionamiento del asiento dentro de la cavidad
(Schlumberger, 2013)
Figura 18. Posicionamiento del orificio
(Schlumberger, 2013)
Figura 19. Empuje el asiento en la cavidad
(Schlumberger, 2013)
63
3.7.8. EMPAQUE
Las pruebas de campo realizadas demuestran que el sistema de empaque
con anillo inicial dura más que el sistema convencional simple (conjunto de
anillos duros y blandos). Este nuevo sistema también ofrece mejores
resultados para lodos de perforación.
3.7.8.1. Herramientas
Un trozo de madera dura (no sirve el mango de un mazo)
Un palo de escoba o el mango de un mazo viejo
Extractor de pistones
Una maza de 2 kg
Llave en “C” para las tuercas del prensa estopas
Una llave de tubo de 18-24 pulgadas en fluid ends viejos puede ser
necesaria una tuerca hexagonal y una barra de acero
Trapos y material de limpieza.
Figura 20. Herramientas cambio de empaque
(Schlumberger-2013)
64
3.7.8.2. REPUESTOS
O-rings
Anillos de respaldo
Insertos para válvula
Resortes
Paso 1: Golpee las pestañas de la tapa del fluid end con una maza hasta que
se empiece a aflojar
Figura 21. Golpe en las pestanas (fluid end)
(Schlumberger, 2013)
Paso 2: Utilice una llave de tubo para desenroscar la tapa del fluid end. El
retenedor de la válvula de succión sale conjuntamente con la tapa.
Figura 22. Desconectar la tapa (fluid end)
(Schlumberger, 2013)
65
Paso 3: Saque el retenedor de la válvula de succión y coloque la tapa y el
retenedor en el andamio o en una paleta siguiendo un orden lógico.
Figura 23. Retenedor de la válvula de succión
(Schlumberger, 2013)
Paso4: Saque la válvula de succión, examine su estado y luego déjela con
las demás piezas de la misma cámara.
Figura 24. Estado de la válvula de succión
(Schlumberger, 2013)
Paso 5: Retire la tapa de la descarga, si hay un sensor del Martin Decker,
sáquelo primero. Coloque todas las piezas con las de la misma cámara.
66
Figura 25. Tapa de descarga
(Schlumberger, 2013)
Paso 6: Con una llave y un martillo, desenrosque los pistones de los pony
rods.
Figura 26. Pistones de los pony rods.
(Schlumberger, 2013)
NOTA: No coloque la llave en el pony rod, utilice el extremo cónico del pistón
para enroscar o desenroscar el pistón.
Paso 7: Desenrosque los pistones completamente de los pony rods utilizando
una llave de tubo, tenga cuidado de no dañar la rosca de los pony rods
67
Figura 27. Desenrosque los pistones
(Schlumberger, 2013)
Paso 8: Si el pistón está cubriendo la válvula de succión, rota el tubo del eje
de la transmisión a la caja de cadena usando una barra en la unión universal
para retractar el pistón.
Paso 9: Use la llave en “C” para desenroscar la tuerca del prensa estopas del
empaque y aflojar el empaque.
Figura 28. Desenroscar la tuerca del prensa estopas
(Schlumberger, 2013)
Paso 10: Instale el extractor de pistones enroscándolo cuidadosamente con
un movimiento de rotación retire lentamente el pistón de la cámara.
68
Figura 29. extractor de pistones
(Schlumberger, 2013)
Paso 11: Desenrosque completamente la tuerca del prensa estopas del
empaque y déjela con las demás piezas.
Figura 30. Tuerca del prensa estopas
(Schlumberger, 2013)
NOTA: Mueva los pony rods tanto como sea posible hacia el power end para
que le resulte más fácil sacar las tuercas del prensaestopas.
Paso 12: Con un trozo de madera dura, golpee suavemente y de forma pareja
el anillo de bronce. El bronce está cerca a la cavidad del empaque.
Cualquier desalineación hará que la pieza de bronce sea más difícil de sacar.
69
Figura 31. Retiro del anillo de bronce
(Schlumberger, 2013)
Paso 13: Retire cuidadosamente el adaptador macho del empaque, es posible
que haya cemento pegado a su alrededor, dificultando la extracción.
Paso 14: Repita los pasos anteriores con todas las cámaras.
Paso 15: Examine las piezas de la forma siguiente:
a) Limpie con un trapo los o-rings y los anillos de respaldo para ver si
presentan deformaciones, grietas o cortes.
b) Limpie y examine las ranuras de los o-rings y mire si hay partículas
extrañas. Examine las roscas para ver si presentan grietas u otros
desperfectos, use una lima para reparar daños pequeños en la rosca.
70
Figura 32. Limpieza de las ranuras de los o-rings
(Schlumberger, 2013)
c) Examine los cuerpos de las válvulas para ver si hay algún hundimiento,
muescas o corrosión, revise los insertos de las válvulas para ver si
presentan indicios de abrasión o grietas. Cámbielos si es necesario,
Compruebe el disco de ruptura para asegurarse de que esté intacto,
cambie los resortes si están deformados u oxidados.
Figura 33. Examine los cuerpos de las válvulas
(Schlumberger, 2013)
d) Examine y cambie los pistones si están desgastados o presentan
ralladuras, usar los pistones en estas condiciones acorta la vida útil del
empaque.
71
Figura 34. Pistón
(Schlumberger, 2013)
e) Examine el cuerpo del fluid end y asegúrese de que los asientos de las
válvulas no presenten hundimientos ni muescas. Compruebe las
roscas y las cavidades donde va el empaque. Limpie bien los restos de
fluido, arena, óxido o suciedad utilizando un cepillo, papel de lija o una
limpiadora a vapor.
Figura 35. Cuerpo de la bomba
(Schlumberger, 2013)
f) Limpie y examine las piezas de bronce para ver si hay algún signo de
decoloración, deformación, mellas o desperfectos, instale las piezas de
bronce en el pistón para comprobar si existe excentricidad
(ovalamiento), coloque las piezas de bronce sobre un pedazo de vidrio
plano para comprobar si hay alguna deformación, frote las piezas de
bronce con papel de lija para pulir los pequeños arañazos o muescas.
72
Figura 36. Piezas de bronce
(Schlumberger, 2013)
3.7.9. EXTRACCIÓN E INSTALACIÓN DE ASIENTOS DE VÁLVULA
Este tipo de extractor está diseñado para fluid ends de bombas triplex
convencionales, especialmente para los fluid ends de estimulación que no
tienen tapones de succión y que requieren que la lengüeta oscile. Se coloca
la lengüeta en posición vertical, para que pase a través del asiento de la
válvula por la parte superior y luego gire libremente a la posición de extracción
(horizontal) debajo del asiento de válvula.
3.7.9.1. Herramientas
Extractor de asientos de válvula
Mazo
Llave de tubo de 24 pulgadas
Un cincel o un destornillador viejo
Un balde y solvente limpiador
Trapos
Grasa
Otros repuestos, tales como o-rings o anillos de respaldo.
Paso 1: Abra el fluid end tal y como se describe en el procedimiento de
reempaque del fluid end. Después de sacar las tapas de succión y descarga,
compruebe con los dedos los asientos de las válvulas y sustitúyalos si es
necesario. Utilice el indicador para asientos de válvula para el fluid end tal y
como se describe en el Manual del Equipo de Tratamiento.
73
Figura 37. Fluid end (procedimiento de reempaque)
(Schlumberger, 2013)
Paso 2: Si se usa el extractor, instale la corona en la varilla roscada. Ajuste la
posición de la corona calculando la longitud de la varilla roscada necesaria
para llegar hasta el asiento de válvula.
Figura 38. Uso del extractor
(Schlumberger, 2013)
Paso 3: Inserte la corona y la varilla roscada a través de la placa de presión.
Figura 39. Corona y varilla roscada
(Schlumberger, 2013)
74
Paso 4: Enrosque la tuerca que va debajo de la placa de presión por la parte
inferior de la varilla roscada para asegurar la corona y la placa de presión.
Paso 5: Acople la cabeza a la varilla roscada y apriétela a mano sin la
lengüeta ni el pin.
Figura 40. Acople de la cabeza a la varilla roscada
(Schlumberger, 2013)
Paso 6: Levante todo el conjunto e insértelo por la parte superior del fluid end,
asegúrese de que esté centrado, de forma que la cabeza pase fácilmente a
través del asiento de la válvula, la cabeza debe poderse ver por debajo del
asiento de válvula que se va a extraer.
Figura 41. Posicionamiento de la varilla
(Schlumberger, 2013)
75
Paso 7: Instale lengüeta y el pin en la cabeza.
Figura 42. Instalación de la lengüeta
(Schlumberger, 2013)
Paso 8: Asegúrese que la lengüeta este en posición horizontal, gire la varilla
conectadora hasta que la lengüeta haga contacto con la parte inferior del
asiento de válvula.
Paso 9: Continúe girando la varilla conectora. Lentamente, se bombea
manualmente hasta que el asiento sea completamente extraído.
3.7.10. INSTALACIÓN DE EMPAQUE CON ANILLO INICIAL
Realice los siguientes pasos para instalar el empaque con anillo inicial:
Paso 1: Use un disco o un extractor para retirar el empaque antiguo y las
piezas de bronce, el anillo chatarra (“junk ring”) de acero del empaque tiene
un orificio escalonado.
Figura 43. Remplazo del empaque
(Schlumberger, 2013)
76
Paso 2: Limpie y lubrique las roscas de las tuercas en la cavidad del fluid end.
Figura 44. Limpieza y lubricación de las roscas
(Schlumberger, 2013)
Paso 3: Limpie cualquier resto de cemento o agente de sostén que pueda
haber en la cavidad y compruebe que no haya signos de deterioro.
Paso 4: Instale el anillo chatarra.
Figura 45. Instalación del amillo chatarra
(Schlumberger, 2013)
77
Paso 5: Instale el anillo inicial.
Figura 46. Instalación del anillo inicial
(Schlumberger, 2013)
Paso 6: Instale el anillo de presión.
Figura 47. Instalación del anillo de presión
(Schlumberger, 2013)
Paso 7: Instale el adaptador hembra - pieza de bronce
Figura 48. Instalación del adaptador hembra
(Schlumberger, 2013)
78
Paso 8: Instale el anillo de linterna.
Figura 49. Instalación del anillo de linterna
(Schlumberger, 2013)
Paso 9: Instale la tuerca del empaque
a) Apriete la tuerca del empaque para fijar el empaque.
b) Afloje la tuerca del empaque ½ vuelta.
c) Apriétela a mano hasta que toque el empaque.
d) Apriétela ¼ de vuelta y haga una marca de alineación sobre la tuerca
del empaque y el fluid end.
e) Afloje el empaque 1 vuelta.
Figura 50. Instalación de la turca del empaque
(Schlumberger, 2013)
79
Paso 10: Lubrique el empaque y el pistón.
Paso 11: Pase el pistón a través del empaque con un martillo o un trozo de
madera grande, golpee el extremo del pistón para asegurarse que el pistón y
el pony rod hacen contacto.
Figura 51. Conexión del pistón y el pony rod
(Schlumberger, 2013)
Paso 12: Recubra la rosca del pony rod y, a continuación, apriete el pistón,
dele un golpe seco y fuerte con un mazo y una llave de tubo de 24 pulgadas
para acabarlo de apretar.
Figura 52. Recubrimiento de la rosca del pony rod
(Schlumberger, 2013)
Paso 13: Ponga en marcha la bomba y compruebe la instalación, el empaque
no necesita ningún otro ajuste.
80
3.8. INSPECCIÓN Y FUNCIONAMIENTO
Antes de encender la unidad, lleve a cabo una inspección en la unidad tal y
como se explica a continuación:
Paso 1: Apriete los pistones al pony rod con una llave de tubo de modo que
queden bien apretados, pero no en exceso.
Figura 53. Pistones
(Schlumberger, 2013)
Paso 2: Asegúrese de que el nivel de aceite en las cajas de cadenas, los
Power ends y el depósito de lubricante del empaque sea correcto y que se
utilicen los lubricantes indicados. Para que funcione la bomba suministre
lubricante al empaque del pistón, abra la válvula de suministro de aire.
81
Paso 3: Con presión en el circuito de lubricación del power end, verifique que
la bomba esté en funcionamiento. Ajuste el caudal de aceite tal y como se
describe en el Boletín de Mantenimiento.
Paso 4: Asegúrese de que la presión de aceite del power end sea correcta
mientras la bomba se encuentra en funcionamiento, si la velocidad del piñón
es de 1.000 rpm (2/3 del máximo de bombeo), la presión de aceite debe ser
de unos 50 psi cuando el aceite está frío y de unos 40 psi cuando está caliente
(por encima de 100 grados F).
Paso 5: Ponga la bomba en punto muerto y asegúrese de que las tuercas del
prensaestopas del empaque estén bien ajustadas, si está instalado el
empaque del anillo inicial, no es necesario llevar a cabo un ajuste periódico.
Verifique que las tuercas del prensaestopas no se han aflojado
Paso 6: En empaque simple, apriete las tuercas del prensaestopas del
empaque antes de cada trabajo.
Paso 7: En empaques de elastoplast (cementación), apriete las tuercas del
prensaestopas del empaque antes de cada trabajo.
Paso 8: En empaques dobles (fracturamiento), lleve a cabo un ajuste
periódico según se indica en el Boletín de Mantenimiento
Paso 9: En el caso de los empaques de anillos iniciales con anillo de respaldo
de teflón, compruebe que las tuercas no se han aflojado. Una vez ajustado, el
empaque del anillo inicial no requiere ningún ajuste adicional.
Paso 10: Asegúrese de que la bomba esté preparada para el cebado y lista
para funcionar.
Paso 11: Al final de cualquier operación de bombeo, bombee agua limpia a
través de la tubería de descarga hasta que vea salir agua limpia de la bomba,
y a continuación interrumpa el bombeo.
82
Paso 12: Retire las tapas del manifold de succión y lave el manifold con agua.
Si hace frío y existe la posibilidad de que se produzcan heladas, drene toda el
agua de la bomba ventilando la bomba y haciendo palanca para levantar las
válvulas de succión.
Figura 54. Tapa de succión
(Schlumberger, 2013)
Paso 13: Mire debajo de los pony rods (detrás del power end) para comprobar
que la bandeja de drenaje no esté bloqueada. Lave con agua la bandeja de
drenaje.
Figura 55. Bandeja de drenaje
(Schlumberger, 2013)
Paso 14: Revise los sellos en los pony rods del power end y sustitúyalos si
hay alguna fuga de aceite. Asegúrese de que los anillos de limpieza no estén
sueltos, estos anillos impiden que cualquier fuga de fluido a alta presión que
haya traspasado el empaque dañe el sello del pony rod y entre en el power
end.
83
3.9. ANTES DE INICIAR UN TRABAJO, LLEVE A CABO
UNA INSPECCIÓN ANTES DEL TRABAJO
Compruebe que los pistones están apretados.
Verifique el estado y el nivel del lubricante de la caja de cadena.
Compruebe el estado y el nivel del lubricante del power end.
Verifique el estado y el nivel del lubricante que se encuentra en el
depósito de aceite de empaques.
Compruebe el funcionamiento del lubricador del empaque.
Verifique la presión del aceite lubricante del power end:
50 psi cuando el aceite está frío
40 psi cuando el aceite está caliente
Compruebe que las tuercas del prensaestopas estén bien apretadas.
Cebe las bombas.
Limpie la bomba y el manifold bombean do agua limpia a través de el,
lave el manifold de succión.
Drene la bomba si hace frío.
Revise los sellos de los pony rods.
Compruebe que los anillos limpiadores no estén sueltos.
3.10. INSPECCION DE LA BOMBA CADA 6 MESES O 300
HORAS
El operador del equipo es el responsable de llevar a cabo la inspección con la
ayuda de un mecánico.
3.10.1. CAJA DE CADENA
Compruebe el estado de las tuercas de seguridad y los bujes de los extremos
de la barra de torsión. Sustituya los bujes que estén desgastados.
Engrase los extremos de la barra de torsión y ajuste su longitud según sea
necesario, inspeccione el pin de sujeción, engrase los cojinetes de la caja de
cadena. Revise el estado del respiradero /tapón de llenado de aceite. Si es
preciso, lave el respiradero / tapón de llenado con solvente y séquelo con aire,
en las unidades más antiguas, extraiga el aceite y vuelva a instalar el cable
84
de accionamiento del contador de barriles, si se ha instalado una boquilla de
engrase, lubrique con cuidado la transmisión en ángulo recto del contador de
barriles la mayoría de los contadores de barriles emplean un detector de
proximidad para calcular el caudal de bombeo, no se requiere ninguna
lubricación.
Figura 56. Comprobación el estado de las tuercas de seguridad
(Schlumberger, 2013)
3.10.2. POWER END
Inspeccione el soporte del power end por si hay algún perno suelto,
desgastado o roto, revise el cuerpo para comprobar que no esté agrietado ni
roto.
Compruebe si hay alguna fuga de aceite, y tome muestras de aceite para
analizar la presencia de contaminación por agua o partículas metálicas y
averiguar su causa, asegúrese de que los anillos deflectores encajen bien en
las varillas cortas, si se rompe o desaparece algún anillo deflector, sustitúyalo.
Inspeccione las mangueras de succión.
85
Figura 57. Soporte del power end
(Schlumberger, 2013)
Si se colapsa una manguera de succión, quiere decir que el aceite está muy
contaminado y la bomba de lubricante no contiene suficiente aceite, para
limpiar el sistema de lubricación, haga lo siguiente:
1. Drene el aceite.
2. Analice una muestra en un laboratorio.
3. Desmonte la tapa posterior del power end.
4. Limpie y lave el interior del power end con un solvente.
5. Lave y limpie las mangueras.
6. Limpie el sistema de lubricación, la bomba de aceite y el filtro.
7. Instale la tapa posterior del fluid end y añada aceite nuevo hasta el nivel
indicado.
Figura 58. Aseguramiento de los anillos a las varillas
(Schlumberger, 2013)
86
3.10.3. FLUID END
Inspeccione los empaques, los prensaestopas de los empaques y los pistones
por si están desgastados, agrietados o sueltos.
Abra el fluid end e inspeccione las válvulas, los asientos de válvula, los
insertos y los resortes por si están agrietados, desgastados o dañados, si tiene
dudas, compare las piezas con otras nuevas, sustituya todas aquellas que no
estén en buenas condiciones.
Figura 59. Asiento de la válvula
(Schlumberger, 2013)
Sustituya los anillos de respaldo y los orings dañados de las tapas de
descarga y succión, elimine todo el cemento endurecido de la ranura del O-
ring, inspeccione las roscas del fluid end y los retenedores de la tapa por si
están agrietados. Rectifique la primera o última rosca si la grieta no afecta a
más de 1/2 rosca. Si afecta a más de 1/2 rosca, sustituya el fluid end. Informe
a su departamento de mantenimiento antes de reparar las roscas.
87
Si el empaque falla prematuramente, apriete o sustituya los pistones y las
tuercas del prensaestopas del empaque, según venga al caso, asegúrese de
que la lubricación de la bomba sea correcta.
Compruebe que las tuercas de la barra de acoplamiento estén bien apretadas
(900 pies por libra). Apriételas siempre que sea necesario
88
CAPÍTULO 4
4. PROCEDIMIENTOS OPERATIVOS DE LAS
BOMBAS DE LODOS
4.1. PROCEDIMIENTOS OPERATIVOS CAMBIO DE
CUERPO HIDRÁULICO
4.1.1. OBJETIVO
Establecer las normas y procedimientos para realizar el cambio del Cuerpo
Hidráulico en las Bombas de Lodo.
4.1.2. ALCANCE
Este procedimiento es aplicable a todos los Equipos de Perforación.
4.1.3. RESPONSABILIDADES
El Gerente de Operaciones es el responsable de la administración,
interpretación y actualización del presente documento.
El Jefe de Equipo, Encargado de Turno y Enganchador son los responsables
de la implementación del presente procedimiento.
4.1.4. MATERIALES E INFORMACIÓN NECESARIA
Cuerpo hidráulico.
Empaquetadura de manifold de succión e impulsión.
Maza.
Llaves de golpe.
Barreta.
Tarjetas y candados de seguridad.
Secadores.
Bomba de succión para desagotar bandeja.
Grúa o camión hidrogrúa.
89
4.2. DESCRIPCIÓN DEL PROCESO
4.2.1. CHARLAS DE SEGURIDAD
Realizar charla de seguridad de acuerdo a la tarea a realizar, leer ATS
correspondiente con el personal del equipo registrar los cambios que puedan
surgir, evaluando los riesgos potenciales del trabajo y asignando tareas y
responsabilidades a cada integrante del turno. Documentar la misma en el
Formato Reporte de Reuniones de Seguridad.
4.2.2. OPERACIÓN
Controlar que se haya tomado las siguientes medidas de seguridad:
Colocar candado en la asignación de la bomba en la consola del
Perforador o cortar la asignación de la bomba desde el panel de control
colocando tarjeta o candado.
Poner traba y tarjeta en los motores de la bomba.
En el caso de las bombas mecánicas, parar el motor y colocar tarjeta
de peligro o candado
Figura 60. Candados de Seguridad
(PRIDE INTERNATIONAL, 2013)
90
Despresurizar abriendo la descarga por el manifold de las bombas. Chequear
que la presión quede en cero, cerrar la válvula de succión de la pileta, retirar
eslingas de seguridad de las tapas roscadas de válvulas y desenroscar las
mismas, retirándolas. Sacar las tapas de válvulas, válvulas, resortes y
elementos de sujeción, mantener el orden y la limpieza mientras se retiran los
elementos. Utilizar herramientas limpias y en buenas condiciones, limpiar con
agua el interior del cuerpo hidráulico.
NOTA: en aquellas bombas que posean un cuerpo hidráulico para la válvula
de succión y otro cuerpo para la válvula de expulsión o descarga, para retirar
el cuerpo hidráulico de succión, no será necesario retirar la camisa ni el
múltiple de alta.
4.3. PROCEDIMIENTOS OPERATIVOS CAMBIO DE
CAMISA Y PISTÓN EN LAS BOMBAS DE LODO.
4.3.1. OBJETIVO
Establecer las normas y procedimientos para realizar el cambio de Camisa y
Pistón en las Bombas de Lodo.
4.3.2. ALCANCE
Este procedimiento es aplicable a todos los Equipos de Perforación.
4.3.3. RESPONSABILIDADES
El Gerente de Operaciones es el responsable de la administración,
interpretación y actualización del presente documento.
El Jefe de Equipo, Encargado de Turno y Enganchador son los responsables
de la implementación del presente procedimiento.
91
4.3.4. MATERIALES E INFORMACIÓN NECESARIA
Camisa.
Empaquetadura.
Maza.
Llaves de mano.
Tarjetas y candados de seguridad.
Secadores.
Chupador para desagotar bandeja.
Insertos de pistón.
Émbolo.
Bandera con aparejo.
4.4. DESCRIPCIÓN DEL PROCESO
4.4.1. CHARLAS DE SEGURIDAD
Realizar charla de seguridad de acuerdo a la tarea a realizar, leer ATS
correspondiente con el personal del equipo registrar los cambios que puedan
surgir, evaluando los riesgos potenciales del trabajo y asignando tareas y
responsabilidades a cada integrante del turno. Documentar la misma en el
Formato Reporte de Reuniones de Seguridad.
4.4.2. OPERACIÓN
Detenida la bomba, las medidas de seguridad son las siguientes:
Colocar candado en la asignación de la bomba en la consola del
Perforador o cortar la asignación de la bomba desde el panel colocando
tarjeta o candado.
Poner traba y tarjeta en los motores de la bomba.
En el caso de las bombas mecánicas, parar el motor y colocar tarjeta
de peligro o candado.
Despresurizar abriendo la descarga por el manifold de las bombas.
Chequear que la presión quede en cero.
Cerrar la válvula de succión.
92
Retirar eslingas de seguridad de las tapas roscadas de válvulas y
desenroscar la misma retirándola. Sacar la cubierta de válvula (packer),
válvula, resorte y elementos de sujeción.
Mantener el orden y la limpieza mientras se retiran los elementos.
Utilizar herramientas limpias y en buenas condiciones.
Limpiar con agua el interior del cuerpo hidráulico.
NOTA: para aquellas bombas donde el diseño de las mismas no permita
extraer el pistón por el frente, el punto anterior se omitirá.
Sacar las abrazaderas del vástago y porta vástago; y retirar el pistón.
Si se requiriera cambiar pistón únicamente, continuar en el punto 10.
Desenroscar la prensacamisa o desabulonar la abrazadera o brida
prensacamisa, dependiendo del modelo de la bomba.
Retirar la camisa con la ayuda del aparejo. Limpiar y revisar el cuerpo
hidráulico de la bomba verificando su estado.
Figura 61. Candados de Seguridad
(PRIDE INTERNATIONAL, 2013)
93
Colocar la camisa y empaquetadura nueva ajustando con el
prensacamisa, abrazadera o Brida prensacamisa.
Tener la precaución al ajustar la brida, de hacerlo en forma gradual y
cruzada para lograr un correcto ajuste.
Colocar el pistón nuevo o reparado y ajustar las abrazaderas del
vástago al porta vástago.
Armar válvula, resorte, elementos de sujeción, colocar cubierta de
válvula (packer) y enroscar la tapa de válvula.
Colocar las eslingas de seguridad en las tapas roscadas de las válvulas
y ordenar las herramientas utilizadas.
Retirar traba en los motores de la bomba. Retirar el candado de la
asignación de la bomba en la consola del Perforador o dar la asignación
de la bomba desde el panel de control según las acciones que se hayan
tomado.
En el caso de las bombas mecánicas, retirar la tarjeta de peligro o
candado y arrancar el motor
NOTA: El retiro de las trabas y tarjetas lo debe hacer la misma persona que
las colocó. El enganchador deberá verificar todo el circuito, desde la válvula
de succión hasta la descarga. Probar el funcionamiento antes de poner la
bomba al pozo. Limpiar las bandejas ecológicas de la bomba, evitando
derrames y cuidando el medio ambiente
4.5. PROCEDIMIENTOS OPERATIVOS CAMBIO DE
VÁLVULA Y DE ASIENTO DE VÁLVULA
4.5.1. OBJETIVO
Establecer las normas y procedimientos para realizar el cambio de Válvula y
Asiento en las Bombas de Lodo.
4.5.2. ALCANCE
Este procedimiento es aplicable a todos los Equipos de Perforación.
94
4.5.3. RESPONSABILIDADES
El Gerente de Operaciones es el responsable de la administración,
interpretación y actualización del presente documento.
El Jefe de Equipo, Encargado de Turno y Enganchador son los responsables
de la implementación del presente procedimiento.
4.5.4. MATERIALES E INFORMACIÓN NECESARIA
Válvula.
Empaquetadura.
Maza.
Llaves de mano.
Inserto de válvula
Tarjetas y candados de seguridad.
Secadores.
Chupador para desagotar bandeja.
Asiento.
Extractor de asiento.
4.6. DESCRIPCIÓN DEL PROCESO
4.6.1. CHARLAS DE SEGURIDAD
Realizar charla de seguridad de acuerdo a la tarea a realizar, leer ATS
correspondiente con el personal del equipo registrar los cambios que puedan
surgir, evaluando los riesgos potenciales del trabajo y asignando tareas y
responsabilidades a cada integrante del turno. Documentar la misma en el
Formato Reporte de Reuniones de Seguridad.
4.6.2. OPERACIÓN
Detenida la bomba, las medidas de seguridad son las siguientes:
Colocar candado en la asignación de la bomba en la consola del
Perforador y cortar la asignación de la bomba desde el panel de control
colocando tarjeta o candado.
95
Poner traba y tarjeta en los motores de la bomba.
En el caso de las bombas mecánicas, parar el motor y colocar tarjeta
de peligro o candad
Despresurizar abriendo la descarga por el manifold de las bombas.
Chequear que la presión quede en cero.
Cerrar la válvula de succión a la pileta.
Retirar eslingas de seguridad de las tapas roscadas de válvulas y
desenroscar las mismas, retirándolas. Sacar la tapa de válvula, válvula,
resorte y elementos de sujeción. Mantener el orden y la limpieza
mientras se retiran los elementos.
Utilizar herramientas limpias y en buenas condiciones. Limpiar con
agua el interior del cuerpo hidráulico.
Revisar la válvula y el asiento. En el caso de que el problema sea la
válvula, cambiar su inserto o válvula y continuar con lo indicado dos
puntos más adelante donde dice: “Armar válvula, resorte, elementos de
sujeción, colocar la tapa de válvula y colocar la tapa de válvula
roscada”.
Si el asiento estuviera dañado, se lo deberá cambiar utilizando los
elementos adecuados.
Tener la precaución de que al momento de dar presión al extractor
hidráulico, el personal se deberá retirar de la zona.
Lavar, secar y revisar el alojamiento antes de colocar el asiento nuevo. Para
instalar el asiento en el alojamiento, colocar una válvula por encima de éste y
dar dos golpes.
NOTA: en el caso de aquellos cuerpos que posean los dos asientos en la
misma línea vertical, se deberá retirar la válvula y asiento superior.
En el caso de estar trabajando en la expulsión con asiento de pasaje total, no
será necesario retirar el mismo, armar válvula, resorte, elementos de sujeción,
colocar la tapa de válvula y colocar la tapa de válvula roscada.
96
Colocar la eslinga de seguridad en las tapas roscadas de las válvulas y
ordenar las herramientas utilizadas. Retirar traba en los motores de la bomba.
Retirar el candado de la asignación de la bomba en la consola del Perforador
o dar la asignación de la bomba desde el panel de control según las acciones
que se hayan tomado. En el caso de las bombas mecánicas, retirar la tarjeta
de peligro o candado y arrancar el motor.
NOTA: El retiro de las trabas y tarjetas lo debe hacer la misma persona que
las colocó.
El enganchador deberá verificar todo el circuito, desde la válvula de succión
hasta la descarga. Probar el funcionamiento antes de poner la bomba al pozo.
Limpiar las bandejas ecológicas de la bomba, evitando derrames y cuidando
el medio ambiente
4.7. MANTENIMIENTO PREVENTIVO SEMANAL
Lavar el armazón de las líneas de drenaje.
Revisar todos los controles de seguridad por posibles defectos.
4.8. MANTENIMIENTO PREVENTIVO MENSUAL
Revisar todos los bulones de acoplamiento del cuerpo mecánico.
Revisar el filtro de la bomba de salpicado.
Limpiar el respiradero de la caja del cigüeñal.
4.9. MANTENIMIENTO PREVENTIVO TRIMESTRAL
Engrasar baleros o cojinetes del cigüeñal.
Cambio de aceite de lubricación y filtro.
4.10. MANTENIMIENTO PREVENTIVO SEMESTRAL
Inspeccionar el acoplamiento de la bomba.
Revisar el anclaje y/o bulones de sujeción.
97
Quitar la tapa de registro del cuerpo mecánico e inspeccionar lo siguiente:
Inspeccionar el espacio libre, ajuste del cojinete del muñón del
cigüeñal.
Inspeccionar el espacio libre, ajuste del rodamiento principal.
Inspeccionar el espacio libre, ajuste de los pernos de la cruceta.
4.11. MANTENIMIENTO PREVENTIVO ANUAL
Cambio de retenes de aceite.
Cambio de baleros del cigüeñal
4.12. CHECK LIST PARA LA INSPECCIÓN DE LAS BOMBAS
DE LODOS
Para la realización del check list se tomó una decisión con respecto a los viajes
de campo y experiencias adquiridas es necesario realizar dos check list el uno
en el que forman parte todo lo que se puede evaluar visualmente, es decir,
como categoría 1. Y el otro que forman parte las demás categorías, es decir,
que se necesita desarmar íntegramente todo el equipo y realizarle, pruebas
visuales a las partes internas, etc.
98
Tabla 2. Check List Propuesto Categoría 1 Bombas de Lodo
CHECK LIST CATEGORÍA 1 BOMBAS DE LODOS
CONTRATISTA INSPECCIONADO POR:
COMPANY MAN: POZO:
TOOL PUSHER: FECHA: / / RIG No:
Este check list ha sido elaborado de acuerdo a las normas aplicables para la industria, entre ellas API SPEC 7K. API SPEC Q1/ISO-TS29001
Marque una X la categoría considerada de acuerdo a la inspección
NOMENCLATURA DE CADA
CATEGORIA
A Adecuado Nota: Cualquier
INADECUADO debe
tener una explicación y
ser corregido
I Inadecuado
NA No aplica
De obligatorio cumplimiento para iniciar operación
BOMBA DE LODO
MOTOR CAJA DE CONEXIÓN CADENA PIÑÓN TOBERAS ATOMIZADORAS PERNOS VÁLVULA CAMARA DE LODO FILTROS PISTÓN BARILLAS DE EXTENSIÓN SELLOS
DESCRIPCIÓN A I NA OBSERVACIONES
CONTROL GENERAL DE TUERCAS
VERIFICAR AJUSTE GRAMPA DE VASTAGO
CONTROL CONDICIÓN VÁLVULA DE SUGURIDAD
CONTROL LUBRUCACIÓN DE VASTAGOS
CONTROL NIVEL DE ACEITE
CONTROL DE RUIDOS EXTRAÑOS
CONTROL DE TEMPERATURA
CONTROL DE PRESION DE LUBRICACIÓN
CAMBIO DE INSERTO DE PISTÓN
CONTROL DESGASTE RANURA CABEZA DE PISTÓN
CONTROL DESGASTE CAMISA
CONTROL VISUAL CAMISA
CONTROL PIN / ROSCA VASTAGO PISTÓN
CONTROL ALOJAMIENTO EN CONTRA VASTAGO
99
Tabla 3. Check List Propuesto Categoría 1,2,3 Bombas de Lodos
CONTROL CIRCUITO LUBRICACIÓN CAMISA
CONTROL RESORTE DE VÁLVULA
CONTROL GUÍA DE VÁLVULA
CONTROL PRENSA VÁLVULA
CONTROL ROSCA TAPÓN
CONTROL ROSCA BRIDA
CONTROL VISUAL ASIENTO VÁLVULA
CONTROL VISUAL ASIENTO FLOTANTE
CONTROL VISUAL EMPAQUETADURA TAPA VÁLVULA
CONTROL VISUAL ALOJAMIENTO EMPOAQUETADURA
CONTROL VISUAL SOPORTE GUÍA VÁLVULA
CHECK LIST CATEGORÍA 1 BOMBAS DE LODOS
CONTRATISTA INSPECCIONADO POR:
COMPANY MAN: POZO:
TOOL PUSHER: FECHA: / / RIG No:
Este check list ha sido elaborado de acuerdo a las normas aplicables para la industria, entre ellas API SPEC 7K. API SPEC Q1/ISO-TS29001
Marque una X la categoría considerada de acuerdo a la inspección
NOMENCLATURA DE CADA
CATEGORIA
A Adecuado
Nota: Cualquier
INADECUADO debe
tener una explicación y
ser corregido
I Inadecuado
NA No aplica
De obligatorio cumplimiento para iniciar operación
BOMBA DE LODO
MOTOR CAJA DE CONEXIÓN CADENA PIÑÓN TOBERAS ATOMIZADORAS PERNOS VÁLVULA CAMARA DE LODO FILTROS PISTÓN
100
DESCRIPCIÓN A I NA OBSERVACIONES
CAMBIO DE VÁLVULA COMPLETA
CAMBIO EMPAQUETADURA TAPA DE VÁLVULA
CAMBIO BUJE VÁLVULA
CONTROL CAMBIO CAMISA
CONTROL CAMBIO EMPAQUETADURA CAMISA
CONTROL TUERCAS PRENSA CAMISA
CONTROL BULONES PRENSA CAMISA
CONTROL PLACA DESGASTE APOYO EMPAQUETADURA
CONTROL DESGASTE APOYO EMPAQUETADURA CUERPO HIDRÁULICO
CONTROL DESGATE EN APOYO EMPAQUETADURA DE CAMISA
CONTROL TUERCAS Y ESPARRAGOS
CAMBIO DE PISTÓN
CONTROL CAMBIO ORING CABEZA DE PISTÓN
CONTROL INSETRO PISTÓN
CONTROL PLATO ASIENTO SEGURO
CONTROL ROSCA VASTAGO
CONTROL TUERCA VASTAGO
CONTROL CAMBIO CUERPO HIDRÁULICO
CONTROL COMBIO EMPAQUETADURAS MANIFOLD SUCCIÓN
CONTROL COMBIO EMPAQUETADURAS MANIFOLD IMPULSIÓN
CONTROL CAMBIAO ESPARRAGOS
CONTROL CAMBIO TUERCAS
101
4.12.1. COMO REALIZAR LA CALIFICACIÓN DEL CHECK LIST
La calificación por ítem se la realizará en un rango de 0 a 1, siendo
INADECUADO y 1 ADECUADO respectivamente, la opción que se dará con
este formato es que pueda existir una calificación acorde a al estado o
funcionamiento correcto del ítem en prueba, es decir:
0 totalmente inadecuado.
0,25 medianamente inadecuado.
0,5 un estado regular bueno.
0,75 un estado medianamente adecuado.
1 totalmente adecuado
El check list cuenta con 47 ítems necesarios de ser revisados
minuciosamente, para un correcto chequeo o control del equipo, es necesario
realizar una calificación total, para esto se utilizará la siguiente ecuación:
𝑸 =∑𝐼𝑇
𝐼𝑇
Ecuacón 1.
Dónde:
Q = Calificación
∑IT = Sumatoria de la calificación de los ítems totales
IT = Ítems totales, (47)
Y la multiplicación por 100 para obtener en porcentaje la respuesta.
Según normas internacionales es necesario una calificación de un proceso o
funcionamiento de un equipo mínima de 7/10, para cuidar los demás
procesos, equipos y talento humano. En este caso se propone calificar en
porcentaje con un mínimo de 70%, para que continúe con su operación el
equipo, caso contrario de ser menor a dicho valor, se recomienda parar las
operaciones hasta que el equipo malacate sea reparado o cambiado.
102
4.13. PROCEDIMIENTO PARA DAR DE BAJA UNA BOMBA
DE LODO
Figura 62. Bomba de lodo
(Dezhou Rundong Petroleum Machinery Co., Ltd., 2007)
La bomba de lodo es un equipo que, consta de muchas partes no fijas al
cuerpo del mismo o sea todas sus partes son cambiables y reparables, es
decir, es difícil dar de baja a una bomba, ya que mientras cumpla con el
mantenimiento expuesto en este capítulo y cuando se realice el check list
propuesto se haga los cambios o reparaciones necesarias que exija la
calificación del mismo para aprobar su operación, una bomba puede seguir
operando sin importar el año de fabricación del cuerpo como tal.
Los pistones son unos de los elementos que más desgaste sufre debido a las
emboladas que realizan para desplazar el fluido, pero también es otra parte
muy importante el motor que se debe dar mantenimiento cada cierto tiempo,
las camisas del cuerpo de la bomba y los pines del tambor son los que se
cambian frecuentemente además de que se los debe engrasar
frecuentemente.
103
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
CONCLUSIONES
Con la implementación de un manual de inspección y mantenimiento
de las bombas de lodos, genera un mayor control del mismo, y es
importante para el desarrollo óptimo de las actividades de la Agencia
de Regulación y Control Hidrocarburífera, además de alcanzar una
base para el adiestramiento del personal y crear un lugar seguro de
trabajo.
En la realización de éste trabajo se desarrolló un programa de
mantenimiento para ser aplicado a una bomba de lodos y se resaltó la
importancia del mantenimiento preventivo a los equipos e instalaciones
en las áreas de proceso, ya que se previenen los paros imprevistos por
fallas o, anomalías en las piezas o, desperfectos de fábrica. Así se
disminuyen las pérdidas económicas por el equipo parado por avería y
por abastecimiento innecesario de refacciones y piezas; además que
alargamos la vida útil del equipo.
los mantenimientos preventivos que incluyen limpieza, inspección y
utilización de kits de mantenimiento y kits reparación reducen la
probabilidad de falla en la maquinaria y los equipos de trabajo, pero
siempre existe un factor de riesgo y un porcentaje de incertidumbre con
las bombas de lodos sometidos a fatiga y esfuerzos; muchas veces se
tiene que improvisar ante una falla repentina y, es ahí donde se tienen
que saltar los protocolos y los procedimientos de trabajo de un
mantenimiento.
104
Se ha desarrollado la metodología para la inspección y mantenimiento
de las bombas de lodos basándose en las normas internacionales API
como API SPEC 7-K y la API SPEC Q1/ISO-TS29001
El disponer de la información del check list propuesto, permitirá
establecer mecanismos de control que satisfagan las necesidades de
mantenimiento preventivo, de igual forma se descartará la duplicación
de los esfuerzos y la interferencia de responsabilidades.
105
RECOMENDACIONES
Utilización el presente manual y check list, servirá para realizar
inspecciones más técnicas, y dar seguimiento a las empresas para que
realicen las acciones correctivas de las observaciones realizadas en
cada inspección
.
Realizar o completar la inspección técnica y mantenimiento del check
list propuesto y ser necesario dar asesoramiento al personal que lo
vaya a ejecutar, de una forma periódica para que se realice un correcto
trabajo de control.
Incorporar u obtener la certificación de las bombas de lodos de acuerdo
al tiempo estipulado en las normativas técnicas y/o a la ley ecuatoriana,
por parte de las compañías prestadoras de servicios.
Este trabajo de investigación debe ser tomado como base y soporte
técnico para futuras actualizaciones de manual de mantenimiento, y
procedimientos de inspección. Esta recomendación la realizo por
cuanto la implementación de nuevas tecnologías implica una
actualización de conocimientos y procedimientos.
Utilizar computadoras con programas adecuados para el control o
inspección de las bombas de lodos, para no pasar por alto ningún
aspecto concerniente a la inspección o mantenimiento preventivo para
su funcionamiento óptimo.
106
BIBLIOGRAFÍA
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línea], disponible en:
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20. Mendoza, Luis “ Bombas de lodos’’ [tomado en línea], disponible en :
http://es.scribd.com/doc/152066285/Bombas-de-Lodo-New, fecha de
consulta 11 de mayo del 2014
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ANEXOS
Anexo 1. Foto frontal de una bomba de lodo
Anexo 2. Foto posterior de una bomba de lodo
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Anexo 3. Foto de la placa del nombre del fabricante como específica la norma API SPEC 7-K
Anexo 4. Foto del dámper de succión
Anexo 5. Foto de Pistones
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Anexo 6. Manifold de la bomba de lodo
Anexo 7. Foto bomba de lodos
112
Anexo 8. Check List Bomba de Lodos Triboilgas
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Anexo 9. Continuación Check List Bomba de Lodos Triboilgas
114
Anexo 10. Check List de Salud Seguridad Ambiente
Anexo 11. Foto del Permiso de trabajo Para Intervención en Pozos
