Las diez mejores herramientas para la terminación de pozos

Los tipos de herramientas de fondo de pozo que se utilizan comúnmente en las tuberías de producción y terminación de campos petrolíferos marinos incluyen: Empacador, SSSV, Manguito deslizante (Niple), Mandril de bolsillo lateral, Niple de asiento, Acoplamiento de flujo, Junta de explosión, Válvula de prueba, Válvula de drenaje, Mandril, Tapón, etc.

1. Packers

El empacador es una de las herramientas de fondo de pozo más importantes en la sarta de producción, y sus funciones principales son las siguientes:

Separar las capas de producción para evitar la colisión y la interferencia de fluidos y presión entre ellas;

Separación del fluido de exterminio y del fluido de producción;

Cumplir con los diversos requisitos de las operaciones de producción y reacondicionamiento de petróleo (gas);

Mantenga el fluido del empaquetador en el espacio anular de la tubería de revestimiento para protegerla y garantizar una producción segura.

Los empacadores utilizados en la terminación de campos de petróleo (o gas) marinos se dividen en dos tipos: recuperables y permanentes. Según el método de instalación, se clasifican en hidráulicos, mecánicos y por cable. Existen muchos tipos de empacadores, por lo que se debe realizar una selección adecuada según las necesidades de producción. Las partes más importantes del empacador son las cuñas y la goma, aunque algunos no las tienen (empacadores para pozos abiertos). Hay muchos tipos de empacadores, cuya función principal es proporcionar soporte entre las cuñas y la tubería de revestimiento, y sellar entre ambas para sellar una posición específica.

2. Válvula de seguridad de fondo de pozo

La válvula de seguridad de fondo de pozo es un dispositivo de control para el flujo anormal de fluido en el pozo, como incendios en plataformas de producción de petróleo en alta mar, roturas de tuberías, reventones, pérdida de control del pozo petrolífero causada por terremotos, etc., de modo que la válvula de seguridad de fondo de pozo se pueda cerrar automáticamente para lograr el control del flujo de fluido en el pozo.

1) Clasificación de las válvulas de seguridad:

• Válvula de seguridad recuperable con cable de acero
• Válvula de seguridad portátil para tuberías de aceite
• Válvula de seguridad del anillo de la tubería de revestimiento La válvula de seguridad más utilizada es la válvula de seguridad portátil para tuberías.

2) Principio de acción

Presurizado a través del suelo, el aceite hidráulico se transmite al pistón mediante el orificio de transmisión de presión a través de la tubería de control hidráulico, empujando el pistón hacia abajo y comprimiendo el resorte, lo que abre la válvula de aleta. Si se mantiene la presión de control hidráulico, la válvula de seguridad permanece abierta; al liberarse la presión de la línea de control hidráulico, la tensión del resorte empuja el pistón hacia arriba, y la placa de la válvula se cierra.

3. Manguito deslizante

1) El manguito deslizante puede cerrar o conectar la conexión entre la cadena de producción y el espacio anular mediante la cooperación entre los manguitos interior y exterior. Sus funciones principales son las siguientes:

• Provocar un reventón después de la finalización del pozo;
• Muerte por circulación;
• Elevador de gas
• Bomba de chorro de asiento
• Los pozos multicapa pueden utilizarse para la producción separada, pruebas por capas, inyección por capas, etc.
• Minería mixta multicapa;
• Introduzca el tapón en el pozo para cerrarlo o para comprobar la presión de la tubería;
• Agente químico anticorrosivo circulante, etc.

2) Principio de funcionamiento

El manguito deslizante cierra o conecta el paso entre la tubería de petróleo y el espacio anular mediante el movimiento del manguito interior. Cuando el canal del manguito interior está frente al paso del cuerpo del manguito deslizante, la guía está abierta. Cuando ambos están escalonados, el manguito deslizante está cerrado. Hay un cilindro de trabajo en la parte superior del manguito deslizante, que se utiliza para fijar el dispositivo de control de flujo de fondo de pozo relacionado con el manguito deslizante. Hay una superficie de sellado en los lados superior e inferior del manguito interior, que puede cooperar con el empaque de sellado del dispositivo de fondo de pozo para el sellado. Conecte la herramienta de interruptor del manguito deslizante debajo de la sarta de herramientas básica y realice la operación de cable de acero. El manguito deslizante se puede abrir y cerrar. Algunos requieren un impacto hacia abajo para mover el manguito hacia abajo y abrir el manguito deslizante, mientras que otros requieren un impacto hacia arriba para que el manguito interior se mueva hacia arriba y abra el manguito deslizante.

4. Pezón

1) Clasificación y uso del pezón de trabajo

Clasificación de los pezones:

(1) Según el método de posicionamiento: hay tres tipos: selicividad, NO-GO superior y NO-GO inferior, como se muestra en las figuras a, b y c.

Algunos mandriles pueden tener tanto un tipo opcional como un tope superior (como se muestra en la figura b). El tipo opcional significa que el diámetro interior del mandril no tiene una parte de reducción de diámetro, y la herramienta de asiento del mismo tamaño puede pasar a través de él, por lo que se pueden bajar varios mandriles del mismo tamaño en la misma sarta de tubería. El tope superior significa que el diámetro interior del mandril sellado es la parte superior del tope con un escalón móvil en la parte de diámetro reducido que actúa en la parte superior, mientras que la parte de diámetro reducido del tope inferior está en la parte inferior, la sección de sellado del tapón no puede pasar, y el tope inferior generalmente se instala en el fondo de la misma sarta de tubería como colgador de instrumentos y para evitar que las sartas de herramientas de alambre caigan al fondo del pozo.

(2) Según la presión de trabajo: hay presión normal y alta presión, la primera se utiliza para pozos convencionales y la segunda para pozos de petróleo y gas de alta presión.

Aplicación de pezones:

• Siéntate en el bloqueador.
• Siéntese en el subsuelo para controlar automáticamente la válvula de seguridad.
• Siéntese en la válvula de retención.

Utilice una válvula de alivio (boquilla de estrangulación) para reducir la presión en la cabeza del pozo.

• Colabore con Polished Nipple, instale un manguito de separación o una junta de derivación, repare tuberías de aceite dañadas o tuberías engrosadas cerca de la capa de aceite.
• Siéntese y cuelgue los instrumentos de medición de fondo de pozo.
• Puede evitar que la sarta de herramientas caiga al fondo del pozo durante las operaciones con cable.

5. Mandril de bolsillo lateral

1) Estructura funcional

El mandril de bolsillo lateral es una herramienta fundamental para la terminación de pozos. Se combina con diversas válvulas de levantamiento por gas para implementar diferentes métodos de levantamiento, utilizar boquillas de agua de distintos tamaños y realizar la inyección por capas. Su estructura, mostrada en la figura, consta de dos partes: el tubo base y el cilindro excéntrico. El tamaño del tubo base es el mismo que el del tubo de petróleo. La parte superior cuenta con un manguito de posicionamiento, mientras que el cilindro excéntrico dispone de un cabezal de identificación de la herramienta, una ranura de bloqueo, un cilindro de sellado y un orificio de comunicación externo.

2) Características del mandril de bolsillo lateral:

Posicionamiento: Haga que todo tipo de herramientas de fondo de pozo sean excéntricas y oriéntelas con precisión dentro del cañón excéntrico.

Identificabilidad: Las herramientas de fondo de pozo del tamaño correcto se introducen excéntricamente en el tubo excéntrico, mientras que otras herramientas de mayor tamaño pasan a través del tubo base.

Se permite una mayor presión de prueba.

2) Función del mandril de bolsillo lateral: elevación por gas, inyección de agente químico, inyección de agua, eliminación por circulación, etc.

6. Enchufe

Cuando no hay válvula de seguridad en el fondo del pozo o esta falla, el cable de acero se activa y se baja un tapón del tamaño correspondiente al cilindro de trabajo para cerrar el pozo. Pruebas de presión de la tubería y ajuste de los empacadores hidráulicos durante las operaciones de terminación o reacondicionamiento del pozo.

7. Válvula de elevación por gas

La válvula de elevación por gas se baja al cilindro de trabajo excéntrico, lo que permite realizar diferentes métodos de producción de elevación por gas, como la elevación por gas continua o la elevación por gas intermitente.

8. Acoplamiento de flujo

El acoplamiento de flujo es en realidad un tubo engrosado, cuyo diámetro interior es igual al de la tubería de petróleo, pero su diámetro exterior es ligeramente mayor, y se utiliza generalmente en los extremos superior e inferior de la válvula de seguridad. Para pozos de petróleo y gas de alto rendimiento, se puede optar por su uso o no. Cuando el petróleo y el gas de alto rendimiento fluyen a través de la válvula de seguridad, se produce una estrangulación debido a la reducción del diámetro, lo que provoca erosión por corrientes parásitas y desgaste en sus extremos superior e inferior.

9. Válvula de drenaje de aceite

La válvula de drenaje de aceite se instala generalmente entre 1 y 2 tuberías de aceite por encima de la válvula de retención. Es el puerto de descarga del fluido en la tubería de aceite cuando se eleva la bomba durante la operación de inspección, lo que reduce la carga de la plataforma de reacondicionamiento y evita que el fluido del pozo contamine la cubierta de la plataforma y el medio ambiente. Actualmente existen dos tipos de válvulas de drenaje de aceite: de varilla y de bola hidráulica. La primera es más adecuada para pozos de petróleo ligero y pesado con alto contenido de agua; la segunda se utiliza para pozos de petróleo pesado con bajo contenido de agua y tiene una alta tasa de éxito.

10. Raspador de tuberías

1) Propósito: Se utiliza para eliminar bloques de cemento, vaina de cemento, cera dura, diversos cristales o depósitos de sal, rebabas de perforación, óxido de hierro y otra suciedad que queda en la pared interna del revestimiento, y para facilitar el acceso sin obstáculos a diversas herramientas de fondo de pozo. En particular, cuando el espacio anular entre la herramienta de fondo de pozo y el diámetro interno del revestimiento es pequeño, el siguiente paso de la construcción debe realizarse después de un raspado suficiente.

2) Estructura: Está compuesta por cuerpo, placa de cuchilla, bloque fijo, bloque de presión y otras partes.

3) Principio de funcionamiento: antes de entrar en el pozo, el tamaño máximo de instalación de la pieza grande del rascador es mayor que el diámetro interior de la tubería de revestimiento. Una vez dentro del pozo, la cuchilla presiona el resorte, que proporciona la fuerza de avance radial. Al raspar materiales duros, se requieren varias pasadas para alcanzar el diámetro interior de la tubería de revestimiento. El rascador está conectado al extremo inferior de la sarta de tubería de fondo de pozo, y el movimiento vertical de la sarta constituye el avance axial durante el proceso de descenso.

Como se puede apreciar en la estructura de la cuchilla, cada una de ellas tiene dos filos de corte en forma de arco, uno interno y otro externo. El efecto de molienda es óptimo. Las cuchillas en forma de tira se distribuyen uniformemente sobre la superficie del rascador siguiendo la línea helicoidal izquierda, lo que facilita la evacuación del lodo de retorno superior y la eliminación de los residuos raspados.