En las industrias del petróleo y el gas, la tubería flexible se refiere a una tubería de metal muy larga, normalmente de 1 a 3,25 pulgadas (25 a 83 mm) de diámetro, que se suministra enrollada en un carrete grande. Se utiliza para intervenciones en pozos de petróleo y gas y, a veces, como tubería de producción en pozos de gas agotados. Los tubos en espiral se utilizan a menudo para realizar operaciones similares al cableado.. Los principales beneficios sobre el cable son la capacidad de bombear productos químicos a través del serpentín y la capacidad de empujarlo hacia el interior del pozo en lugar de depender de la gravedad. El bombeo puede ser bastante autónomo, casi un sistema cerrado, ya que el tubo es continuo en lugar de un tubo articulado. Para las operaciones en alta mar, la 'huella' para una operación de tubería flexible es generalmente mayor que una extensión de cable, lo que puede limitar el número de instalaciones donde se puede realizar tubería flexible y hacer que la operación sea más costosa. Una operación de tubería flexible se realiza normalmente a través de la torre de perforación en la plataforma petrolera., que se utiliza para soportar el equipo de superficie, aunque en plataformas sin instalaciones de perforación se puede utilizar una torre autoportante. Para las operaciones de tubería flexible en pozos submarinos , se debe utilizar una unidad móvil de perforación en alta mar (MODU), por ejemplo , semisumergible , barco de perforación , etc., para soportar todo el equipo y el personal de superficie, mientras que el cableado se puede llevar a cabo desde una intervención más pequeña y más barata. embarcación. En tierra, se pueden ejecutar con plataformas de servicio más pequeñas y, para operaciones ligeras, se puede utilizar una plataforma de tubería flexible autónoma móvil.
La cadena de herramientas en la parte inferior de la bobina a menudo se denomina conjunto de orificio inferior (BHA). Puede variar desde algo tan simple como una boquilla de inyección, para trabajos que implican bombear productos químicos o cemento a través del serpentín, hasta una serie más grande de herramientas de registro, según las operaciones.
La tubería flexible también se ha utilizado como una versión más económica de las operaciones de reparación. Se utiliza para realizar operaciones de taladrado y fresado de agujeros abiertos. Los aceros para tubería enrollada comunes tienen resistencias de fluencia que van desde 55,000 PSI a 120,000 PSI, por lo que también se pueden usar para fracturar el yacimiento, un proceso en el que el fluido se presuriza a miles de psi en un punto específico de un pozo para romper la roca y permitir que el flujo de producto. La tubería flexible puede realizar casi cualquier operación para operaciones de pozos petroleros si se usa correctamente.
Usos
Circulación
El uso más típico de los tubos flexibles es la circulación o la deliquificación . Una cabeza hidrostática (una columna de fluido en el pozo) puede estar inhibiendo el flujo de fluidos de formación debido a su peso (se dice que el pozo ha sido destruido ). La solución más segura (aunque no la más barata) sería intentar hacer circular el fluido, utilizando un gas, frecuentemente nitrógeno (a menudo llamado "impulso de nitrógeno" ). Al colocar tubería en espiral en el fondo del orificio y bombear el gas, el fluido de destrucción se puede forzar a salir a producción. La circulación también se puede utilizar para limpiar los escombros ligeros, que pueden haberse acumulado en el agujero. Los umbilicales de tubería flexible pueden transportar bombas sumergibles hidráulicas y bombas de chorro a los pozos. Estas bombas permiten limpiezas de pozos de bajo costo y no invasivas en pozos de gas CBM (metano de lecho de carbón) de baja presión. Estos umbilicales también se pueden ejecutar en pozos desviados y laterales horizontales.
Bombeo
El bombeo a través de tubería flexible también se puede utilizar para dispersar fluidos a una ubicación específica en el pozo, como para cementar perforaciones o realizar lavados químicos de componentes de fondo de pozo, como filtros de arena. En el primer caso, la tubería flexible es particularmente ventajosa en comparación con simplemente bombear el cemento desde la superficie, ya que permitir que fluya a través de toda la terminación podría dañar componentes importantes, como la válvula de seguridad de fondo de pozo. Las tecnologías umbilicales de tubería flexible permiten el despliegue de bombas complejas que requieren múltiples cadenas de fluidos en tubería flexible. En muchos casos, el uso de tubería flexible para implementar una bomba compleja puede reducir en gran medida el costo de implementación al eliminar la cantidad de unidades en el sitio durante la implementación.
Perforación de tubería en espiral
Una técnica de perforación relativamente moderna implica el uso de tubería flexible en lugar de la tubería de perforación convencional . Esto tiene la ventaja de requerir menos esfuerzo para entrar y salir del pozo (la bobina simplemente se puede introducir y extraer mientras que la tubería de perforación debe ensamblarse y desmontarse junta por junta mientras se dispara hacia adentro y hacia afuera).
Una ventaja adicional es que la tubería flexible entra en el orificio a través de un separador , montado en el inyector, que proporciona un sello hidráulico alrededor de la bobina. Esto ofrece capacidades de control de pozo más allá de las que normalmente son posibles con la tubería de perforación y brinda la capacidad de perforar en condiciones de bajo balance .
En lugar de rotar la broca mediante el uso de una mesa giratoria o un impulsor superior en la superficie, se gira mediante un MOTOR DE LODO de fondo de pozo, impulsado por el movimiento del fluido de perforación bombeado desde la superficie. La perforación que es impulsada por un motor de lodo en lugar de una tubería giratoria generalmente se llama perforación por deslizamiento. [1]
Normalmente, el motor de lodo será un componente de un conjunto de perforación de fondo de tubería en espiral . La BHA también proporciona registros direccionales, gamma, presión, temperatura y, en algunos casos, registros petrofísicos a medida que avanza la perforación. La última generación de BHA de perforación con tubería flexible avanzada ofrece la capacidad de dirigir la barrena, [2] lo que permite corregir la trayectoria del pozo en respuesta a las mediciones tomadas por los sensores.
Tala y disparos
Estas tareas son, por defecto, el ámbito de la telefonía fija . Debido a que la tubería flexible es rígida, se puede empujar dentro del pozo desde la superficie. Esta es una ventaja sobre el cable , que depende del peso de la sarta de herramientas que se va a bajar al pozo. En el caso de pozos horizontales y muy desviados, la gravedad puede ser insuficiente para el registro con cable. El vástago de rodillo y los tractores a menudo pueden superar esta desventaja a un costo muy reducido, particularmente en plataformas pequeñas y pozos submarinos donde la tubería flexible requeriría movilizar una costosa plataforma de perforación móvil. El uso de tubería flexible para estas tareas generalmente se limita a ocasiones en las que ya está en el sitio para otro propósito, por ejemplo, una operación de registro después de un lavado químico.
Producción
La tubería flexible se utiliza a menudo como cadena de producción en pozos de gas poco profundos que producen algo de agua. El diámetro interno estrecho da como resultado una velocidad mucho más alta que la que se produciría dentro de la tubería convencional o dentro de la carcasa. Esta velocidad más alta ayuda a elevar líquidos a la superficie, líquidos que de otra manera podrían acumularse en el pozo y eventualmente "matar" el pozo. En su lugar, la tubería enrollada se puede colocar dentro de la carcasa o dentro de la tubería convencional. Cuando un tubo flexible se coloca dentro de un tubo convencional, a menudo se lo denomina "sarta de velocidad" y el espacio entre el exterior del tubo flexible y el interior del tubo convencional se denomina "microanillo". En algunos casos, se produce gas en el microanillo. Los umbilicales de tubería flexible pueden transportar bombas sumergibles hidráulicas, bombas sumergibles eléctricas y bombas de chorro a los pozos tanto para esquemas de deliquificación permanente como para aplicaciones de servicio.
Montaje de tubería flexible
El motor principal de una intervención de tubería flexible es el cabezal del inyector. Este componente contiene el mecanismo para empujar y tirar de la bobina hacia adentro y hacia afuera del orificio. Una cabeza de inyector tiene una viga guía curva en la parte superior llamada cuello de cisne que enrosca la bobina en el cuerpo del inyector. Debajo del inyector se encuentra el separador, que contiene elementos de empaque de goma que brindan un sello alrededor de la tubería para aislar la presión del pozo.
Debajo del separador se encuentra el dispositivo de prevención , que brinda la capacidad de cortar la tubería de tubería flexible y sellar el orificio del pozo (corte ciego) y mantener y sellar alrededor de la tubería (deslizamiento de tubería). Los quad-BOP más antiguos tienen un pistón diferente para cada una de estas funciones (ciego, cortante, tubería, deslizamiento). Los BOP dobles más nuevos combinan algunas de estas funciones para necesitar solo dos arietes distintos (cizalla ciega, deslizamiento de tubería).
El BOP se encuentra debajo de la contrahuella, que proporciona el túnel presurizado hasta la parte superior del árbol de Navidad . Entre el árbol de Navidad y el tubo ascendente se encuentra la barrera de presión final, el BOP de sello de cizalla, que puede cortar y sellar la tubería.
En todo el mundo, el recuento de unidades de tubería flexible ha aumentado año tras año en la última década, especialmente en los EE. UU. [3]
Unidad de tubería en espiral ligera en tierra
Una unidad de tubería flexible (CTU) es una máquina autónoma de usos múltiples que puede hacer casi todo lo que hace una plataforma de servicio convencional, con la excepción de disparar tuberías articuladas. En general, hay dos tipos de servicios poco profundos: Arch y Picker. Uno usa un elevador vertical con una cabeza de caballo en la parte superior y un inyector que cuelga de un cabrestante. Las unidades Picker tienen un selector y una cabeza de caballo atornillada directamente al inyector.
Este tipo de unidades de tubería flexible tienen un tambor semipermanente montado en el centro del barco (generalmente son camiones Clase 3 con transmisión en tándem, de 40 pies (12 m) de largo más o menos)
Piezas de tubería en espiral
Bloques de agarre de tubería en espiral personalizados / genéricos, rodillos de patín, rodillos de arco
UVG - Bloque de agarre universal
La mayoría de los bloques de agarre, que sostienen la tubería mientras empujan o jalan hacia adentro / afuera del pozo, son de "tamaño a medida", lo que significa que encajan exactamente en la tubería. Hay otro bloque de agarre que se adapta a varios tamaños sin cambiar el bloque de agarre. Esto a menudo se conoce como un "bloque en V" que fue desarrollado por primera vez por Otis Engineering . Esto proporciona tubos de diferentes tamaños para usar sin cambiar los bloques de agarre. Estos bloques proporcionan un agarre superior con menos fuerza ( según la patente ). La ventaja de esto es una menor presión hidráulica y menos estrés en los rodillos de los patines y las placas de respaldo, lo que aumenta la vida útil del equipo.
Ver también
- Industria del aceite
- Perforación de petróleo y gas
Referencias
- ^ "Tecnología de perforación de diapositivas" .
- ^ "Copia archivada" . Archivado desde el original el 29 de julio de 2014 . Consultado el 22 de julio de 2014 .CS1 maint: copia archivada como título ( enlace ), AnTech, Directional Coiled Tubing Drilling Bottom Hole Assembly, 2014, obtenido el 25 de julio de 2014
- ^ [1] , CTD Rig Unit Count, Drilling Contractor, obtenido el 23 de julio de 2014
enlaces externos
- Definición de tubería en espiral
- Asociación de Intervención y Tubería Coiled
- Diario de tiempos de tubería flexible
- Transmisión de video en vivo de la operación de tubería en espiral de BP en el derrame de petróleo de Deepwater Horizon (visible en IE8)
- Introducción a la tubería flexible: historia, aplicaciones y beneficios // ICoTA, 2005
- Tubería en espiral: estado de la industria y función de NETL // Departamento de energía de EE. UU., Laboratorio nacional de tecnología energética, 2005
- APLICACIONES DE TUBERÍA EN ESPIRAL // SPE JPT, junio de 2007
- Proceso de fabricación de tubos en espiral // Tubos de calidad, 2013
- La comunidad de tubos flexibles // La comunidad de tubos flexibles, 2015