Integrantes:

Ing. Ely Guadalupe García Esteban

Ing. Bertino Izquierdo Toledo

Ing. Mariana López de la Cruz

Ing. Víctor Hugo López Hernández

Ing. Otilia Cristell Jímenez López

LÍNEAS SUPERFICIALES, MÚLTIPLE, ESTRANGULADORES, VÁLVULAS Y OTROS

ACCESORIOS.

Asesor:

Ing. Ariel Mozqueda Castillo

Jefe Sector Cunduacán

A.I. Samaria Luna

Conexiones Superficiales de Control

7mo Semestre

Clase 2010-2014

SISTEMA DE CONTROL: Seguridad para el pozo, para la compañía,

para el ambiente y para tu familia.

CONTENIDO

• Factores para el diseño • Especificaciones • Carrete de control• Líneas de matar y estrangular • Múltiple de estrangulación

Arreglos • Estranguladores • Consola de control remoto • Válvulas• Bridas y anillos• Birlos, espárragos y tuercas

OBJETIVOSAl término de la presentación usted será capaz de:

• Identificar las características y funciones de algunas delas CSC (líneas, múltiple, válvulas, estranguladores yotros componentes).

• Clasificar e identificar válvulas y estranguladoresusados en las operaciones de control.

• Ubicar y reconocer estas CSC en el equipo deperforación.

• Conocer las conexiones y elementos de seguridad delas CSC.

• Brindar información esencial sobre las CSC a otraspersonas.

INTRODUCCIÓN

• Las CSC son elementos imprescindibles en un equipo de perforación para las operaciones de

control, son garantía de prevención.

FACTORES GENERALES PARA EL DISEÑO

• Presión de la formación.

• Presión máxima esperada en superficie.

• Ambiente circundante.

• Corrosividad, volumen, toxicidad y abrasividad del fluido.

• Método de control del pozo a emplear

ESPECIFICACIONES GENERALES

• Todas las líneas, válvulas, conexiones, válvulas decontrapresión, etc. soportarán la misma presión.

• En las presiones de trabajo de 3M psi y mayores,deben usarse conexiones que NO SEAN ROSCADAS.

• El múltiple de estrangulación debe ser instalado enpreferencia fuera de la subestructura de laplataforma o de la subestructura del equipo entierra.

• Y todos los demás que dictaminen lasespecificaciones API 16C y RP-53

CARRETE DE CONTROL

• Función

• Configuración Estándar

• Configuración Alternativa Adicional

• Especificaciones (Generales)

• Accesorios

LÍNEAS DE MATAR

Fig. Línea de matar para 2,000 Y 3,000 lb/pg² presión de trabajo

La línea de matar conecta las bombas de Iodo del equipo, con una de

las salidas laterales del carrete de control de los preventores.

Fig. Línea de matar para 5,000; 10,000 Y 15,000 lb/pg² presión de trabajo

LÍNEA Y MÚLTIPLE DE LLENADO

MÚLTIPLE STAND PIPE

regula la presión y el gasto de las bombas que bombearán el fluido de control al pozo.

LÍNEAS DE ESTRANGULAR

SON VÍAS ALTERNAS A LA DIRECCIÓN DE FLUJOFig. Múltiple de estrangulación típico para rangos de presión de trabajo de 2,000 Y 3,000 lb/pg2

MÚLTIPLE DE ESTRANGULACIÓNEl múltiple de estrangulación está formado por válvulas, cruces y tees (“T”) de

flujo, estranguladores y líneas. Se diseñan para controlar el flujo de lodo y los

fluidos invaores durante el proceso

• Los arreglos están reglamentados en Norma API-16-C y por las prácticas recomendadas API-RP-53.

ARREGLOS DEL MÚLTIPLE DE

ESTRANGULACIÓN

Ensamblado de válvulas, cruceta, estrangulador, líneas, cámara de amortiguación que sirve paraconfinar el pozo y regular el flujo y estabilizar la presión

Fig. Múltiple de estrangulación típico para rango de presión de trabajo de 2,000 y 3,000 lb/pg²

Fig. Múltiple de estrangulación típico para rango de presión de trabajo de 5,000 lb/pg²

existen 3 arreglos: para 2 y3m, para 5m y de 10m para arriba. Mismo diámetro interno,2Mmas barato

Fig. Múltiple de estrangulación típico para rango de presión de trabajo de

10,000 y 15,000 lb/pg²

Mayor presión=mayor arreglo

Fig. Arreglo del múltiple de estrangulación para equipo terrestre 10M

Especificación

No CONCEPTO

1 Válvulas de 3 1/16” – 10M

2 Válvulas de 2 1/16” – 10M

3 Cruceta 3 1/16”x 2 1/16” – 10M

4 Cruceta 2 1/16”x 2 1/16” – 10M

5 Portaestrangulador Positivo 2 1/16 –

10M

6 Cruceta 2 1/16”x 2 1/16” – 5M

7 Tee 2 1/16”x 2 1/16” – 5M

8 Válvula de 2 1/16” – 5M

9 Estrangulador Hidráulico Variable

10 Manómetro para 10M

11 Tubería de 3 ½” de diámetro

12 Tubería de 2” de diámetro

13 Línea de carrete de control al múltiple

14 Línea del cabezal al múltiple

15 Línea al desgasificador y presa de

lodo

16 Línea de inyección

17 Línea a presa de desperdicio

18 Línea al quemador

Línea de estrangular

primaria diámetro

nominal mínimo 3”

Línea de estrangular

secundaria diámetro

nominal mínimo 3”

Estrangulador

hidráulico a control

remoto

Estranguladores ajustables

manuales

Cámara de expansión

diámetro mínimo 6”

Válvulas y cuadros de 3

1/16”

10,000 PSI

Líneas de desfogue

D.N. mínimo 3”

Y para pozos de gas

4”

Válvulas 5000 PSI

Carretes de 3 ½” con

bridas 3 1/16” 5000 PSI

A batería de separación

A quemador

A quemador

• Estrangulador positivo o fijo

• Estrangulador variable (Tipo Manual y Tipo Hidráulico)

• Estrangulador electrónico

ESTRANGULADORES

ESTRANGULADOR POSITIVO

ESTRANGULADOR

AJUSTABLE MANUAL

Fig. Estrangulador ajustable (Arriba)

Vista interior (Derecha) Vista exterior

Restringen el paso de

los fluidos en las

operaciones de control,

ajustando su diámetro

en el orificio.

ESTRANGULADOR AJUSTABLE

HIDRÁULICO

Fig. Estrangulador hidraúlico (Arriba izquierda) Vista exterior

(Arriba derecha) Vista interior

ESTRANGULADOR

ELECTRÓNICO

• Actuador

• Acoplamiento

• Sensor de TR y TP

• Instalación

CONSOLA DE CONTROL REMOTO

Función: Accionar elestrangulador hidráulico

Accesorios: Manómetros queseñalan las presiones en TP,contador de emb/min que indicala velocidad de labomba,mangueras,palanca.

Transmisión: Por medio de lasmangueras registrados en losmanómetros de la consola.

Marcas: Swaco, Cameron, Willis.

Instalación: Lugar totalmentevisible en O.C.P.

Fig. Consola de Control Remoto

• Lavado cada que se pruebe el estrangulador y operar su

apertura y cierre completo.

• Verificación continua de sus componentes (manómetros,

contador de emboladas, líneas)

• Entrenamiento continuo del personal y cuadrillas

• Simulacros cuando menos 1 vez por semana.

PRÁCTICAS RECOMENDADAS(API RP-53)

MANTENIMIENTO Y OPERACIÓN

Fig. Partes visibles del panel de la Consola de Control Remoto

VÁLVULAS

Las normas API y reglamentos internacionales

establecen que los equipos de perforación

deben estar dotados obligatoriamente de las

siguientes válvulas:

•Válvulas de las flechas

•Válvulas del piso de perforación

•Preventores interior (V. Contrapresión)

•Válvulas de compuerta

VÁLVULA DE FLECHA

• VÁLVULA MACHO SUPERIOR.

Se instalará entre el extremo superiorde ésta y la unión giratoria. Debe ser deuna presión de trabajo igual a la delconjunto de preventores.

• VÁLVULA INFERIOR DE LAFLECHA.

Se instalará entre el extremo inferior dela flecha y el sustituto de enlace, debeser de igual presión de trabajo que lasuperior y pasar libremente a través delos preventores.

VÁLVULAS DEL PISO DE PERFORACIÓN

Se debe disponer de una válvulade seguridad en posición abiertaen cada tipo y medida de roscaque se tenga en la sarta deperforación, de una presión detrabajo similar a la del conjunto depreventores instalado. Debenubicarse en un sitio exclusivo y defácil acceso para la cuadrilla en elpiso de perforación, la normaestablece que debe haber unaválvula disponible con la conexióno conexiones apropiadas de larosca que tenga la tubería.

PREVENTOR INTERIOR

Establecen que se debedisponer de un preventorinterior (válvula decontrapresión) para tuberíade perforación por cada tipode rosca que se tenga en lasarta y del mismo rango depresión de trabajo delconjunto de preventores.

Ventajas

PRECAUCIÓN: Si al estar llevando a cabo las operaciones de control

con unidad de alta presión y se suscitara una fuga superficial o ruptura

de la línea y no se dispusiera de este preventor, el pozo podría quedar a

la deriva, y seria muy riesgoso que una persona se acercara a la tubería

y cerrara la válvula de seguridad. El preventor interior o válvula decontrapresión es la de caída oanclaje, básicamente estáconstituido por la válvula deretención y sustituto de fijación, elcual se puede instalar en elextremo inferior o superior de laherramienta.

La válvula de retención se lanzapor el interior de la TP y se hacedescender bombeando el fluido deperforación. Hasta llegar aldispositivo de fijación instalado; laválvula ancla y empaca cuando seejerce la presión del pozo,evitando flujo de fluido por elinterior de la TP.

Otro tipo de preventores interiores son los conocidos como válvulas decontrapresión tipo charnela y pistón; su utilización es recomendable en lasarta de perforación porque permite el manejo de obturantes e inclusive lacolocación de tapones.

Fig. Válvula de contrapresión tipo Chamela

Fig. Válvula de contrapresión tipo Pistón

VÁLVULAS DE COMPUERTA

Las válvulas de compuerta son parte esencial del equipo de controlsuperficial y se localizan en los múltiples del tubo vertical y deestrangulación; en las líneas de matar y estrangular principalmente.

También se localizan en los diferentes cabezales de TR conforme avancela perforación del pozo.

Cada válvula de compuerta está fabricada de conformidad con las

especificaciones API 6ª y, cuando corresponde, con las de NACE MR-01-75.

Se requieren de 6 especificaciones al ordenar una válvula de compuerta:

1.- Tamaño nominal de orificio central o pasaje de la compuerta

2.- Presión de trabajo

3.- Clase de material

4.- Clase de temperatura

5.- Nivel de Especificación del Producto

6.- Requisitos especiales de prueba de materiales.

Deben considerarse factores como:presiones anticipadas de laformación y en la superficie, métodode control a usarse, situaciónambiental del pozo; corrosividad,volumen, toxicidad y abrasividad delos fluidos.

.

CONSIDERACIONES DE DISEÑO

Fig. Válvula Camerón de

Compuerta tipo “F”

Fig.Válvula Cameron Flex- Seal Tipo “S”-

Vista Expansiva

BRIDAS Y ANILLOS

Las bridas pueden ser de dos tipos: B y BX

Los anilllos pueden ser de dos tipos: R, RX y BX

Las conexiones más usuales en el sistema de control superficial, son

las bridas con juntas de anillo metálico.

BIRLOS, ESPÁRRAGOS Y TUERCAS

TABLA . Tornillería requerida para bridas 6B y 6BX

FIG. ESPARRAGO CON TUERCAS

DIAMETRO DEL BIRLO O

ESPARRAGO

pg

MAXIMA ALTURA DE

LAS ARISTAS

pg

1/2 A 7/8 1/8

MAS DE 7/8 A 1 1/8 3/16

MAS DE 1 1/8 A 1 5/8 1/4

MAS DE 1 5/8 A 1 7/8 5/16

MAS DE 1 7/8 A 2 1/4 3/8

TABLA

ALTURA DE ARISTA DE BIRLOS O ESPARRAGOS

BRIDA PRESION DE DIAMETRO Y CANTIDAD CANTIDAD ANILLO ANILLO ANILLO

TAMAÑO TRABAJO LONG. DE BIRLOS DE DE TIPO TIPO TIPO

pg. pg. BIRLOS BIRLOS R RX BX

1 11/16 703 10.000 3/4 x 5 1/4 8 150

1 11/16 1,055 15.000 3/4 x 5 1/2 8 150

1 13/16 703 10.000 3/4 x 5 1/4 8 151

1 13/16 1,055 15.000 7/8 x 5 3/4 8 151

1 13/16 1,406 20.000 1 x 7 3/4 8 151

2 1/16 140 2.000 5/8 x 4 3/4 8 23 23

2 1/16 352 5.000 7/8 x 6 1/4 8 24 24

2 1/16 703 10.000 3/4 x 5 1/2 8 152

2 1/16 1,055 15.000 7/8 x 6 1/4 8 152

2 1/16 1,406 20.000 1 1/8 x 8 1/2 8 152

2 9/16 140 2.000 3/4 x 5 1/4 8 26 26

2 9/16 352 5.000 1 x 7 8 27 27

2 9/16 703 10.000 7/8 x 5 1/4 8 153

2 9/16 1,055 15.000 1 x 7 8 153

2 9/16 1,046 20.000 1 1/4 x 9 1/2 8 153

3 1/8 140 2.000 3/4 x 5 1/2 8 31 31

3 1/8 211 3.000 7/8 x 6 1/4 8 31 31

3 1/8 352 5.000 1 1/8 x 7 3/4 8 35 35

3 1/16 703 10.000 1 x 7 1/4 8 154

3 1/16 1,055 15.000 1 1/8 x 5 8 154

3 1/16 1,046 20.000 1 3/8 x 10 1/4 8 154

4 1/16 140 2.000 7/8 x 6 1/4 8 37 37

4 1/16 211 3.000 1 1/8 x 7 1/2 8 37 37

4 1/16 352 5.000 1 1/4 x 8 1/2 8 39 39

4 1/16 703 10.000 1 1/8 x 8 3/4 8 155

4 1/16 1,055 15.000 1 3/8 x 9 3/4 8 155

4 1/16 1,046 20.000 1 3/4 x 12 5/8 8 155

7 1/16 140 2.000 1 x 7 1/2 12 45 45

7 1/16 211 3.000 1 1/8 x 8 1/8 12 45 45

7 1/16 352 5.000 1 1/8 x 11 1/4 12 46 46

7 1/16 703 10.000 1 1/2 x 11 3/4 12 156

7 1/16 1,055 15.000 1 1/2 x 13 16 156

7 1/16 1,046 20.000 2 x 17 3/4 16 156

9 140 2.000 1 1/8 x 8 1/2 12 49 49

9 211 3.000 1 3/8 x 9 1/2 12 49 49

9 352 5.000 1 5/8 x 12 1/2 12 50 50

9 703 10.000 1 1/2 x 13 1/4 16 157

9 1,055 15.000 1 7/8 x 16 16 157

11 140 2.000 1 1/4 x 9 1/4 16 53 53

11 211 3.000 1 3/4 x 10 16 53 53

11 352 5.000 1 7/8 x 14 1/2 12 54 54

11 1,055 10.000 1 3/4 x 15 3/8 16 158

11 1,046 15.000 2 x 19 1/2 20 158

13 5/8 140 2.000 1 1/4 x 9 9 1/2 20 57 57

13 5/8 211 3.000 1 3/8 x 10 3/4 20 57 57

13 5/8 352 5.000 1 5/8 x 12 3/4 16 160

13 5/8 703 10.000 1 7/8 x 17 3/4 20 159

16 3/4 140 2.000 1 1/2 x 10 3/4 20 65 65

16 3/4 211 3.000 1 5/8 x 12 1/4 20 66 66

16 3/4 352 5.000 1 3/4 x 15 3/8 16 161

16 3/4 352 5.000 1 7/8 x 14 1/2 16 162

16 3/4 703 10.000 1 7/8 x 17 1/2 24 162

17 3/4 140 2.000 1 5/8 x 11 1/2 20 69

17 3/4 211 3.000 1 7/8 x 14 1/4 20 70

18 3/4 352 5.000 2 x 17 3/4 20 163

18 3/4 703 10.000 2 1/4 x 22 7/8 24 164

21 1/4 140 2.000 1 5/8 x 12 1/2 24 73 73

20 3/4 211 3.000 2 x 15 1/4 20 74 74

TABLA

MEDIDAS DE BIRLOS Y ESPARRAGOS

UTILIZADOS EN CONEXIONES BRIDADAS

RETROALIMENTACIÓN• Las líneas de matar conectan el conjunto de preventores con las bombas

Triplex o una unidad de alta presión.

• Las líneas de estrangular conectan el conjunto de preventores con elmúltiple de estrangulación que envía previa cámara de amortiguación, elgas a presa de quema o quemador, separador gas-lodo y/o batería y elfluido y residuos a la presa de desechos o presa ambiental.

• El múltiple de estrangulación lo componen válvulas check y decompuerta, cruces, tees, estranguladores (ajustables manuales ehidráulicos) y las líneas antes menciones.

• Las válvulas a utilizar en las operaciones de control son tramos detubería cortos con arquitectura interior que al conectar con la tubería oflecha nos sirve para las operaciones de control (de la flecha macho yhembra, de piso de perforación y preventor interior).

• Las CSC antes descritas son generalmente bridadas y con sistemas deanillos como empaque, que a su vez utilizan espárragos consistidos enun tornillo en forma helicoidal y 2 tuercas.

• Los factores de diseño se encuentran en API 16 C y las prácticas en API-RP-53.