Línea de acero se refiere a un cable de una sola hebra que se utiliza para ejecutar una variedad de herramientas en el pozo con varios propósitos. Se utiliza durante las operaciones de perforación de pozos en la industria del petróleo y el gas. En general, también puede describir un nicho de la industria que implica el uso de un camión de línea de acero o hacer un trabajo de línea de acero. Slickline se ve como un alambre largo, liso, sin trenzar, a menudo brillante, de apariencia plateada / cromada. Viene en diferentes longitudes, de acuerdo con la profundidad de los pozos en el área donde se utiliza (se puede pedir según las especificaciones) hasta 35,000 pies de largo. Se utiliza para subir y bajar herramientas de fondo de pozo utilizadas en el mantenimiento de pozos de petróleo y gas a la profundidad adecuada del pozo perforado.
En uso y apariencia, está conectado por un tambor a medida que se enrolla desde la parte trasera del camión de línea de acero a la polea de cable , una rueda redonda ranurada y dimensionada para aceptar una línea específica y posicionada para redirigir la línea a otra polea que permitirá el línea de acero para entrar al pozo. [1] Slickline se utiliza para bajar herramientas de fondo de pozo en un pozo de petróleo o gas para realizar un trabajo de mantenimiento específico en el fondo de pozo. Fondo de pozo se refiere al área de la tubería debajo de la superficie, la tubería es la carcasa cementada en el pozo por la plataforma de perforación (lo que evita que el pozo perforado se hunda y la presión de las diversas zonas de petróleo o gas del fondo del pozo se alimente entre sí) o la tubería, una tubería de menor diámetro colgaba dentro de la carcasa.
Usos
Slickline se usa más comúnmente en tubos de producción. El operador de cable monitorea en la superficie la tensión de la línea de acero a través de un calibre indicador de peso y la profundidad a través de un contador de profundidad 'puesto a cero' desde la superficie, baja la herramienta de fondo de pozo a la profundidad adecuada, completa el trabajo manipulando la herramienta de fondo de pozo mecánicamente, verifica para asegurarse funcionó, si es posible, y saca la herramienta enrollando la línea de acero nuevamente en el tambor del que fue enrollada. El tambor de la línea de acero está controlado por una bomba hidráulica, que a su vez es controlada por el 'operador de la línea de acero'
Slickline viene en diferentes tamaños y grados. Cuanto más grande sea el tamaño y más alta el grado, generalmente significa que se puede tirar de la tensión de la línea más alta antes de que la línea se rompa en el punto más débil y cause un costoso trabajo de "pesca". Debido a que las herramientas de fondo de pozo se atascan debido a fallas o 'condiciones de fondo de pozo', incluyendo arena, sarro, sal, asfaltenos y otros subproductos del pozo que se asientan o sueltan de las paredes de la tubería debido a la agitación de las herramientas de fondo de pozo o un cambio en el flujo de entrada de fondo de pozo, a veces es necesario tirar con fuerza de las herramientas para que vuelvan a subir a la superficie. Si las herramientas están atascadas y el operador tira demasiado fuerte, la línea se romperá o se romperá en el punto más débil, que generalmente está más cerca de la superficie, ya que cuanto más arriba esté el punto débil de la línea, más peso tendrá que soportar. (el peso de la línea).
Los puntos débiles en la línea pueden ser causados por hacer un círculo alrededor de la rueda contraria, hacer una curva alrededor de una polea, una torcedura en una línea debido al uso normal (cuando se instala el equipo, se debe sacar una línea adicional del camión para dar suficiente holgura cuando se levanta el lubricador de control de presión; esto deja la línea enrollada en el suelo a menudo lleno de baches y, a veces, se engancha y tuerce la línea).
Cuando la línea de acero se parte, esto puede crear un costoso trabajo de "pesca". Se llama pesca porque a menudo tienes que probar diferentes herramientas de 'pesca' hasta que 'muerdes', luego tienes que trabajar las herramientas originales en el fondo del pozo o cortar la línea de acero donde se unen a las herramientas en el fondo del pozo para que puedas tirar la línea de acero rota de regreso a la superficie y fuera del camino, para pescar la sarta de herramientas atascada. Debido al tiempo de inactividad involucrado en la 'pesca', lo que significa que no se puede hacer fluir el pozo de petróleo / gas, el cliente está perdiendo dinero por falta de producción y también el costo de la unidad de línea de acero para pescar, y el costo de lo que queda en el agujero si no se extrae (en la industria del petróleo / gas, si la causa del trabajo de pesca no fue culpa de la compañía de línea de acero, la compañía de petróleo / gas generalmente es responsable de pagarlo, y puede ser muy costoso).
La línea de acero se llamaba originalmente línea de medición porque la línea era plana como una cinta métrica y estaba marcada con incrementos de profundidad para que los operadores supieran a qué profundidad estaban en el agujero. Esto probablemente cambió porque la línea de medición plana no era tan fuerte como la línea de acero moderna, y se desarrollaron contadores de profundidad separados. Es ventajoso mantener el diámetro del alambre lo más pequeño posible por las siguientes razones:
- Reduce la carga de su propio peso.
- Se puede pasar sobre poleas de diámetro más pequeño y enrollar en carretes o carretes de diámetro más pequeño sin sobrecargarlo al doblarlo (donde el alambre se dobla lo debilita. Donde hace un círculo completo, como una contra rueda, lo debilita aún más).
- Mantiene el tamaño del tambor del carrete al mínimo (lo que reduce el área necesaria en la parte posterior de la unidad de la línea de acero para albergar el tambor y la bomba hidráulica, lo que reduce el peso y deja más espacio para otros equipos especializados necesarios para las operaciones de la línea de acero).
- Proporciona un área de sección transversal pequeña para operar bajo presión.
La desventaja de una línea de acero de menor diámetro es la menor resistencia. La profundidad y la naturaleza del trabajo (una herramienta que debe jalarse con fuerza o podría atascarse) afectarán el camión de línea de acero (diferentes camiones se especializan en diferentes tamaños de línea) que se utilice.
Los tamaños de cable sólido en los usos más comunes son: 0.092 ", 0.108", 0.125 ", 0.140", 0.150 "y 0.160" de diámetro, y se pueden obtener de las plantas de trefilado en longitudes estándar de una pieza de 18,000, Longitudes de 20.000, 25.000 y 30.000 pies. Otros diámetros y longitudes suelen estar disponibles a pedido de los proveedores, con el tamaño más grande actualmente disponible en 0,188 ".
Jarras mecánicas e hidráulicas
Las herramientas de línea de acero operan con una acción mecánica, controlada desde la superficie en el compartimiento del operador de los camiones de línea de acero. Normalmente, esta acción mecánica se logra mediante el funcionamiento de frascos. Generalmente hay dos tipos de frascos; mecánica e hidráulica.
Los frascos mecánicos se ven como una pieza larga y tubular de metal mecanizado que se desliza más o menos aproximadamente entre el 75% y el 90% de su longitud total. Dan el efecto de martillar en las herramientas de fondo de pozo. El peso o golpe del 'martillo' depende de la cantidad de barra de hundimiento que se agregue por encima de los frascos. Generalmente, un operador de línea de acero controla las herramientas de fondo de pozo con golpes y golpes de la barra de hundimiento a través de los frascos mecánicos, controlados en la superficie bajando o levantando la sarta de herramientas y monitoreando el peso, la profundidad y la presión. Los frascos mecánicos para línea de acero pueden golpear hacia arriba o hacia abajo del agujero, lo que los convierte en una forma versátil de sacudidas.
Los frascos hidráulicos para línea de acero generalmente están diseñados para sacudirse solo, porque no se puede lubricar de manera factible la suficiente barra de hundimiento para golpear las herramientas de fondo de pozo. Las jarras hidráulicas funcionan por el operador tirando hacia arriba de la línea, lo que ejerce una fuerza hacia arriba en la parte superior de las jarras hidráulicas. La parte inferior de las jarras hidráulicas generalmente está unida mediante una conexión roscada a las jarras mecánicas, que están unidas a las herramientas de fondo de pozo. Dependiendo de la fuerza con que el operador tire de los recipientes hidráulicos, afectará la rapidez con que golpean y la fuerza con que golpean. Cuando se tira de la parte superior, el mandril interior comienza a deslizarse hacia arriba. Tiene una restricción en la que el fluido hidráulico tiene que pasar por alto a medida que se tira hacia arriba, hasta que alcanza un área sin restricción, lo que le permite deslizarse rápidamente. La razón de la restricción inicial más estricta es permitir que el operador tire de su línea al rango de golpe deseado.
Generalmente, una vez que alcanza ese rango en su indicador de peso, espera mientras los frascos se abren hasta el punto menos restringido, después de lo cual la barra de hundimiento se desplaza hacia arriba rápidamente, proporcionando un golpe hacia arriba en las herramientas de fondo de pozo. Luego, los frascos se pueden 'restablecer' bajando la línea hasta que el peso de la barra de hundimiento se cierre, o empujando el mandril interior de los frascos hidráulicos de regreso a la posición inicial. Debido a que los recipientes hidráulicos están diseñados para proporcionar un tiempo de espera para permitir que el operador alcance la tensión de línea deseada, pueden proporcionar un golpe hacia arriba muy eficaz.
La potencia de golpe de la jarra mecánica y la jarra hidráulica se ve afectada por la longitud de las jarras (cuanto mayor sea la longitud, más rápido pueden viajar antes de detenerse), la masa del peso sobre ellos (cuanto mayor sea la masa, más fuerte golpearán) , y la tensión de la línea que tira de ellos.
Algunos componentes de terminación pueden desplegarse y recuperarse en líneas de acero, como válvulas de seguridad recuperables con cable , medidores de fondo de pozo alimentados por batería, disparos, colocación de tapones de puente colocados explosivamente y colocación o recuperación de válvulas de elevación de gas . La línea de acero también se puede utilizar para pescar, el proceso de intentar recuperar otros equipos y cables que se han caído al pozo.
Aplicaciones
Las aplicaciones más comunes de la línea de acero son:
- Etiquetado TD (profundidad total, que es la mayor profundidad posible en el pozo)
- Corridas del anillo calibrador (que ejecuta una herramienta de fondo de pozo de tamaño especial llamada anillo calibrador, que viene en varios diámetros premecanizados, diseñados para garantizar que la tubería esté despejada hasta cierto punto)
- Instalaciones de brocha de tubería / émbolo (una brocha de tubería se ve como una lima tubular agresiva, disponible en diferentes diámetros, utilizada para eliminar rebabas y pliegues en el interior de tubería y revestimiento en pozos de petróleo y gas)
- Sacar arena y escombros (eliminar arena / roca de formación y otros escombros que quedaron de la perforación y terminación del pozo, utilizando una herramienta especializada llamada achicador. Esta herramienta utiliza una acción de carrera de bomba de agua china o una acción de vacío hidrostático para succionar los escombros del fondo del pozo, lo que permite que se transporten de regreso a la superficie a través del cable)
- Manguitos de cambio (las formaciones en el fondo del pozo se pueden aislar detrás de 'ventanas' deslizantes de metal llamadas manguitos deslizantes. Se abren o cierran mediante una herramienta de cambio especializada que ubica el manguito y se golpea hacia arriba o hacia abajo, proporcionando acceso o cerrando esa formación o sección de carcasa)
- Colocación / extracción de tapones y estranguladores (herramientas de fondo de pozo especializadas que se bloquean en restricciones premecanizadas en la tubería o que se bloquean en la tubería misma, sellando la presión desde abajo o arriba del tapón)
- Ajuste / extracción de válvulas de elevación de gas
- Correr tubos de escape (extensiones de tubería donde la tubería no está aterrizada lo suficientemente cerca de las perforaciones de formación en la carcasa)
- Estudios de presión y temperatura de fondo de pozo (herramientas electrónicas y mecánicas especializadas diseñadas para medir la presión y temperatura a profundidades predeterminadas en el pozo. Estos datos se pueden usar para determinar la vida útil del yacimiento)
- Encuestas giratorias (para determinar qué perforaciones de formación tienen el mejor flujo de entrada / qué perforaciones producen la mayor cantidad de agua / líquidos)
- Perforadora, cortadora de línea de arena y calibrador Kinley
- Ejecución de herramientas de registro de producción
- Operaciones de pesca (la pesca generalmente se refiere a intentar recuperar herramientas o alambres perdidos, u otros escombros que no tenían la intención de restringir el flujo / interrumpir las operaciones del pozo. La pesca puede ser difícil debido a que los peces están en el fondo del pozo y otras condiciones que afectan, como alta presión, el pescado se atasca en el tubo / tripa)
- Corte de parafina (hacer un agujero y eliminar la acumulación de cera, que es un subproducto del aceite que se enfría demasiado para llegar a la superficie)
- Picado de hielo / sal (restricciones y tapones que pueden formarse como subproductos de un pozo que fluye)
- Lubricación de conjuntos largos dentro y fuera del pozo (la lubricación se realiza a través de una tubería de diámetro total más grande que la herramienta, unida en la superficie en la parte superior del cabezal del pozo, que alberga la válvula que cierra la presión en el fondo del pozo. El lubricador debe ser lo suficientemente largo para ser capaz de tragar la sarta de herramientas y las herramientas de fondo de pozo que se van a ejecutar o tirar)
Línea trenzada
La línea trenzada se usa generalmente cuando la fuerza de la línea de acero es insuficiente para la tarea. Por lo general, esto es para la pesca pesada, como recuperar una tubería de perforación rota.
Herramientas Slickline
Frasco
Este tipo de herramienta se puede extender y cerrar rápidamente para inducir un choque mecánico a la sarta de herramientas. Este choque puede hacer que ciertos componentes, como los enchufes, se bloqueen en su lugar y luego se desbloqueen para recuperarlos. Los frascos se utilizan comúnmente para cortar pequeños pasadores de latón o acero que se colocan en su lugar para que funcionen ciertas herramientas de fondo de pozo en un momento determinado. El operador puede usar los frascos para cortar los pasadores a una profundidad predeterminada. Los tarros de Spang son operados manualmente por el operador de cable que levanta o baja el cable rápidamente, lo que requiere una gran experiencia.
Madre
El vástago esencialmente solo sirve para agregar peso a la sarta de herramientas. El peso puede ser necesario para superar la presión del pozo. Algunas variaciones de vástago, llamadas vástago de rodillo, pueden tener ruedas integradas en la herramienta para permitir que la sarta de herramientas se deslice más fácilmente por pozos moderadamente desviados. El vástago da la acción de martilleo a la cadena de herramientas que a su vez permite que los frascos transmitan la fuerza dada por el movimiento de las barras del vástago. Dependiendo de las condiciones del pozo, se utilizan vástagos de diámetro exterior extrapequeños o extra grandes. El rango puede ser de 0,75 "a 3,50" de diámetro exterior y los vástagos normalmente vienen en longitudes de 2, 3 o 5 pies. La conexión al enchufe del cable u otras herramientas puede ser una conexión roscada o un sistema QLS (conexión rápida).
Tirar de herramientas
Estas son herramientas diseñadas para pescar otros componentes de cable que se han caído o colocado en el pozo en el fondo del pozo. Todas las herramientas con cable están diseñadas con 'cuellos de pesca' en su parte superior, diseñadas para ser agarradas fácilmente tirando de herramientas con una 'identificación' que coincida con la del 'od' del cuello de pesca. Las herramientas de tracción también se utilizan para recuperar componentes asentados, como clavijas de enchufe. Casi todas las herramientas de tracción están equipadas con una función de seguridad (pasador de seguridad) para que puedan soltar una herramienta atascada y permitir que la sarta de herramientas salga a la superficie para realizar cambios en los componentes (jarras hidráulicas, por ejemplo).
Cortador de calibre (anillo de calibre)
Un cortador de calibre es una herramienta con un fondo redondo y abierto que se muele a un tamaño exacto. Las grandes aberturas sobre la parte inferior de la herramienta permiten la derivación de fluido mientras se ejecuta en el orificio. Muy a menudo, un anillo calibrador será la primera herramienta que se ejecute en una operación de línea de acero. Un anillo de calibre de tamaño insuficiente permitirá al operador asegurar una tubería transparente hasta la profundidad de trabajo proyectada más profunda; por ejemplo, una tubería de 2 7/8 "que contiene perfiles de 2,313" requeriría un anillo de calibre entre 2,25 "- 2,30". También se puede usar un anillo calibrador para eliminar la parafina ligera que se haya acumulado en el tubo. A menudo, se ejecutará una variedad de calibres y / o raspadores de diferentes tamaños para eliminar la parafina poco a poco. El cortador de calibre también se puede utilizar para recorridos de deriva.
Bloque de impresiones de clientes potenciales
Si se encuentra una obstrucción en el fondo del pozo, se puede ejecutar un bloque de impresión de plomo para ayudar a determinar su naturaleza. El LIB tiene una base de plomo maleable en la que la obstrucción puede dejar una impresión cuando se encuentran. La LIB se llama Cámara con cable debido a su función para marcar cualquier objeto en el fondo del pozo. A veces también se les llama bloques de "confusión" porque solo brindan una vista bidimensional del objeto del fondo del pozo, lo que dificulta que una persona sin experiencia pueda determinar qué objeto tridimensional hay en el pozo.
Achicador de fondo de pozo
Los achicadores son herramientas de fondo de pozo que generalmente son largas y de forma tubular, y se utilizan tanto para obtener muestras de sólidos de fondo de pozo (arena, incrustaciones, asfaltenos, óxido, caucho y escombros de operaciones de mantenimiento de pozos) como para 'achicar' los sólidos de fondo de pozo no deseados del bien. Los achicadores se unen mediante una conexión roscada o una herramienta de fondo de pozo liberable a la sarta de herramientas con cable, y el operador del cable los manipula desde la superficie. Los achicadores generalmente tienen un fondo intercambiable (el zapato) que también contiene un cheque para evitar que los sólidos caigan o se laven del fondo.
Achicador de muestra
Un achicador de muestras es un tubo hueco (el barril), generalmente de alrededor de un metro de largo, alrededor de 40 mm de diámetro, con una 'bola de retención', una forma de válvula de retención , en la parte inferior y una abertura en la parte superior. Esta herramienta se golpea hacia abajo en la obstrucción usando los frascos mecánicos y el peso por encima de la sarta de herramientas con cable. Generalmente, después de una serie de 'golpes', con suerte permitiendo que una muestra utilizable de sólidos ingrese al barril, la herramienta se tira hacia arriba y la muestra en el barril debe asentar el control de bola en su asiento, lo que mantendrá los sólidos en el barril. barril durante el viaje de regreso a la superficie, donde se puede inspeccionar la muestra para determinar la composición de la obstrucción. El éxito de esto depende de la facilidad con la que se aceptó el sólido en el cañón y si el control de la bola estaba correctamente asentado en el viaje de regreso a la superficie. Si la bola de retención no está asentada (a veces una pieza grande y dura de sólido se asentará entre la bola y el asiento), los fluidos de fondo de pozo tienden a lavar la muestra del fondo del achicador de muestras, dejando a los inspectores en la superficie sin saber si la herramienta realmente recogió una muestra. Es posible que el procedimiento deba repetirse hasta que se recupere una muestra con éxito.
Achicador de carrera
Un achicador de carrera funciona como una "bomba de agua china" y se utiliza para recolectar sólidos no deseados del pozo. Un achicador de carrera es largo y de aspecto tubular, con una varilla más pequeña que se extiende desde la parte superior, un agujero en la parte inferior y generalmente mide alrededor de 7 metros de largo, pero la longitud depende de cuánta sección de barril se agregue al achicador. El cañón 'flota libremente' en la varilla de carrera, que está unida a la sarta de herramientas con cable. Por lo general, la herramienta se 'clava' en el sólido del fondo del pozo, luego la sarta de herramientas con cable se tira hacia arriba, lo que a su vez empuja el trazo hacia arriba a través del cañón. Idealmente, esto atrae el sólido del fondo del pozo a través de la 'zapata' inferior de la herramienta, más allá del control y dentro del barril para su recolección. Por lo general, se golpea la herramienta una cantidad predeterminada de veces o hasta que parece que la herramienta no se mueve, lo que puede significar que está llena o atascada.
Achicador hidrostático
Un achicador hidrostático funciona como un "vacío" y se utiliza para aspirar sólidos no deseados del pozo. Un achicador hidrostático generalmente mide alrededor de 2,5 metros de largo y tiene un aspecto tubular, con dos orificios de 10 mm en lados opuestos en la parte superior de la herramienta y un orificio en la parte inferior. Un achicador hidrostático utiliza un tapón con clavijas con juntas tóricas en la parte inferior y un tapón en la parte superior para mantener la presión superficial a la que se ensambló (nominalmente alrededor de 100 kPa) hasta el fondo del pozo, después de lo cual se clava en los sólidos del fondo del pozo, lo que idealmente empuja la zapata hacia el tapón inferior, que corta el pasador del tapón inferior. La presión de fondo de pozo de un pozo de petróleo o gas es siempre mayor que la presión atmosférica en la superficie, debido a la presión de formación y a una combinación de profundidad y peso hidrostático de los fluidos del pozo. A veces, se agregará fluido al pozo para ayudar en el achique aumentando la presión y también lubricando el sólido del fondo del pozo. Debido a que la presión dentro del achicador es mucho menor que la presión del pozo en el fondo del pozo, cualquier sólido que esté lo suficientemente suelto es 'succionado' por el vacío formado cuando se corta el tapón inferior y viaja hacia arriba a través del barril, seguido por los sólidos. Al mismo tiempo, debido al cambio de presión negativa a presión positiva, el tapón superior sale (y es atrapado por la parte superior de la herramienta), y el exceso de flujo se dirige hacia afuera a través de los puertos de 10 mm en los lados del parte superior de la herramienta. Estos puertos permiten que el barril se llene más fácilmente. Luego, el achicador se devuelve a la superficie donde se desarma, se vacían los sólidos, se limpia y se le da servicio con juntas tóricas nuevas. Se debe tener cuidado al desarmar en la superficie ya que la herramienta está potencialmente cargada con la presión de fondo de pozo (posiblemente muchas decenas de miles de kpa) y puede 'explotar' cuando se desenrosca si no se purga primero.
Ejecución de herramientas
Estas herramientas se utilizan principalmente para "fijar" tapones en perfiles de bloqueo (niples) ubicados en la tubería; sin embargo, el término "herramienta de ejecución" se refiere a una herramienta de fondo de pozo unida a la sarta de herramientas con cable que se utiliza para "ejecutar" otra herramienta que debe dejarse en el fondo del pozo cuando la sarta de herramientas vuelva a la superficie. En general, una herramienta de funcionamiento se adjunta a una 'herramienta de bloqueo' de fondo de pozo que se ubica y se bloquea en el perfil de fondo de pozo seleccionado (boquilla). La 'herramienta de bloqueo', o 'bloqueo' para abreviar, se puede conectar mediante una conexión roscada a la parte superior de una variedad de herramientas diferentes, que incluyen, entre otros, estranguladores de fondo de pozo (limitadores de caudal dimensionados de acuerdo con un cálculo predeterminado) , válvulas de retención unidireccionales (tapones estilo TKX), colgadores de instrumentos y, más comúnmente, tapones de tubería. El bloqueo se coloca en la herramienta de funcionamiento y se fija mediante pasadores de seguridad de latón o acero. Cuando se alcanza el perfil de destino, la cerradura se puede configurar colocando la cerradura en el perfil usando tarros mecánicos (spangs) hasta que las llaves de bloqueo hayan bloqueado la cerradura en el perfil, después de lo cual el operador generalmente 'tira de prueba' de la cerradura para dar una indicación está correctamente "ajustado", luego corta los pasadores de cizalla con sus tinajas mecánicas o hidráulicas para permitir que la "sarta de herramientas" vuelva a la superficie. Hay muchos tipos diferentes de herramientas de funcionamiento, algunas son mecánicamente complejas y pueden hacerse 'selectivas' para atravesar perfiles y alcanzar una del mismo tamaño pero de diferente profundidad; algunos son relativamente simples, como una herramienta de carrera con tope de collar en 'F', que es esencialmente una varilla de metal que encaja dentro de la herramienta de fondo de pozo con tope de collar que se fija en su lugar.