manual de empaques

INTRODUCCIÓN

Los trabajos de Perforación y Workover requieren del manejo de una gran

cantidad de herramientas; por eso la importancia de conocer a fondo sus

características, su utilización y el procedimiento para operarlas. Los

tapones, anclas, retenedores, camisas de circulación y empaques hacen

parte de ese inmenso grupo de herramientas en la industria del petróleo.

Existe un sinnúmero de marcas y clases de estos elementos (aunque el

principio de operación y funcionamiento es el mismo para todos), y con base

en la información suministrada por los fabricantes, por aquellos que los han

operado y la experiencia en el campo del autor, se logró resumir en este

texto un importante grupo, con especial énfasis en las herramientas de tipo

recuperable, así como un capítulo dedicado a algunas herramientas que se

operan mediante wire line, tomando como soporte material de la antigua

compañía OTIS ENGINEERING CORPORATION (Halliburton), y al

procedimiento de algunas operaciones en particular.

Para facilitar la consulta de esta guía, el lector encontrará en el título de

cada herramienta el nombre en español e inglés y el nombre del fabricante.

En el contenido se describe de cada una lo más importante sobre sus

aplicaciones; el procedimiento operacional con algunas recomendaciones

para solucionar inconvenientes y por último, gráficos (no están a escala),

esquemas, tablas y datos técnicos de utilidad para la planeación o diseño

de las operaciones.

El autor agradece a todas las personas que de alguna manera colaboraron

en la elaboración y corrección de este trabajo.

2

INFORMACION NECESARIA PARA SOLICITAR HERRAMIENTAS

Por la similitud que existe entre muchas de estas herramientas, a veces no

se les da el trato que merecen y se han dado casos en los que no han

funcionado, ocasionando pérdidas de tiempo y dinero a las compañías por

no generarse una información adecuada de parte del operador o una

completa asesoría del dueño de la herramienta. Como normas mínimas, se

deben tener en cuenta al menos los siguientes pasos para su selección,

pedido y operación:

1. Diámetros, peso y tipo del revestimiento donde se empleará el elemento.

2. Diámetros y tipo de tubería que se empleará para bajar la herramienta.

3. Profundidad a la que se posicionará la herramienta.

4. Especificar marca del fabricante, Número de Serie (S/N), Número de

Parte (P/N), número de pines o cuñas y capacidad de cada uno.

5. Especificar si es de tipo recuperable o fijo y si ha de correrse sola o con

otras herramientas a la vez (tandem).

6. Dimensiones y tipo del pescante y de la llave o herramienta para

recuperar la herramienta.

7. Dar toda la información adicional que pueda ser de utilidad.

3

EMPAQUES

Un empaque es una herramienta mecánica o hidráulica utilizada para

bloquear el espacio anular entre la tubería y el revestimiento o, entre el

revestimiento y la pared del hueco por la acción de un elemento empacante

- expandible. El propósito es aislar o separar las secciones por encima y

por debajo del elemento empacante.

Todos los empaques modernos combinan tres (3) elementos básicos, ellos

son:

1. Un mecanismo que permita correr el empaque y sentarlo a una

profundidad determinada.

2. Un elemento empacante que se expanda para llenar el espacio anular y

efectúe un sello que soporte la presión diferencial existente, la

temperatura y la acción química que se presente en el pozo.

3. Un mandril o tubo de flujo que permita el paso de aceite, gas, agua o

herramientas a través del empaque.

TIPOS DE EMPAQUES

Existen los llamados empaques sin válvula “Valveless Packers”. Son

aquellos constituidos de tal manera que cuando no están asentados, los

fluidos pueden pasar solamente a través del anular entre el empaque y el

revestimiento cuando se baja o se saca del pozo.

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Otros empaques son los llamados “Tipo Válvula”. El mandril puede ser

perforado o no. Cuando tienen la válvula abierta, permiten circular fluido por

debajo de la válvula a través de las perforaciones del mandril. Si el mandril

no es perforado, la circulación se establece a través del espacio anular

dentro del empaque, entre un “Packing Ring Sleeve” y el mandril. Estos

empaques permiten igualar presiones por encima y por debajo del mismo

cuando se desee.

A continuación se describen algunos de estos elementos.

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CEMENTADOR RECUPERABLE FULL BORE MODELO “C”

( B A K E R )

USO. Se utiliza generalmente en operaciones que requieren presión tales

como: acidificaciones, cementaciones forzadas, pruebas de presión y

estimulaciones.

TAMAÑOS DISPONIBLES. 43 a 55, para utilizar en revestimientos desde

4-1/2” hasta 13-3/8”.

DISEÑO Y OPERACION. Las partes que componen el FB son las

siguientes:

1. Cuerpo de la herramienta (mandril). Consta de un tubo que tiene rosca

izquierda en ambos extremos, el cuerpo tiene dos canales, uno circular y

otro a lo largo del cuerpo donde se coloca la chaveta que da seguridad a

las cuñas. En uno de los extremos va un cono unido al cuerpo.

2. Cuñas. La herramienta consta de dos juegos de cuñas; cada uno tiene

seis (6) cuñas, el lado o cara que va contra el cuerpo tiene dos (2)

orificios donde se insertan los resortes que permiten el movimiento de

las mismas.

3. Cauchos. Consta de tres (3) cauchos, dos (2) de igual tamaño y el otro

menor separados por espaciadores, quedando el caucho pequeño o de

menor dureza en medio de los otros dos (2).

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Los cauchos van en la parte inferior de la herramienta y las cuñas en la

parte superior.

INFORMACION NECESARIA AL SOLICITAR UN “FB”.

1. Diámetro, peso y tipo del revestimiento donde se empleará el “FB”.

2. Diámetro y tipo de tubería que se empleará para bajar la herramienta.

3. Indicar si se desea emplear el “Tubing Tester” y Unloading sub.

4. Especificar, si se emplea RBP.

COMO ASENTAR EL “FB”.

1. Bajar el “FB” a la profundidad deseada.

2. Rotar la tubería una (1) vuelta hacia la derecha.

3. Con esta rotación las cuñas superiores se agarran al revestimiento

soportando así el peso de la tubería.

4. Tensionar el “FB” de acuerdo a las especificaciones que aparecen en la

tabla adjunta.

5. Al tensionar la herramienta las cuñas inferiores se agarran al

revestimiento, el mandril sube quedando dichas cuñas sobre el cono y

permitiendo de esta manera la expansión de los cauchos.

7

COMO DESASENTAR EL “FB”

1. Bajar la tubería al punto muerto retirando así la tensión impuesta sobre

la herramienta.

2. Girar la tubería una (1) vuelta a la izquierda y levantar la tubería para

comprobar que el “FB” quede libre.

Observaciones:

Asegurarse de que se han igualado las presiones por encima del FB

antes de comenzar a desasentarlo.

3. Circular en reversa para limpiar la herramienta y la tubería.

4. Si no es posible librar el “FB” tensiónelo con 14000 a 20000 lbs y repita

el procedimiento descrito en los numerales 1 y 2.

COMO RECUPERAR EL “FB” EN CASOS DE EMERGENCIA

1. Colocar una tensión de 1000 a 3000 lbs y rotar la tubería 15 vueltas a la

derecha para desenroscar la unión de seguridad. Este procedimiento

disloca las cuñas evitando así que los cauchos sellen contra la pared del

revestimiento.

2. Si no da resultado el sistema anterior, aplicar de 14000 a 20000 lbs de

peso y tensionar 14000 lbs, repita esta operación hasta cuando el

empaque se mueva libremente.

8

3. Si por cualquier razón la parte externa inferior de la herramienta (del

cono hacia abajo), no se libera, una tensión de 24000 lbs cortará el anillo

“Soporta cono” y la parte externa inferior de la herramienta quedará

sostenida por el anillo de corte.

4. Si la herramienta aún no puede liberarse una tensión de 34000 lbs

cizalla el anillo de “corte” permitiendo extraer la parte superior del “FB”,

dejando únicamente la parte inferior externa (cono o guía), en el pozo.

9

FULL BORE” RETRIEVABLE CEMENTER

T E N S I Ó N

( l b s )

T A M A Ñ O O . D . C A S I N G

( i n )

P E S O C A S I N G

( l b s )

O . D . E L E M E N T O

( i n )

O . D . R O S C A S

( i n )

1 5 0 0 0 4 5 A 5 ½ 1 5 . 5 - 1 7 . 0 4 . 3 7 5 2 3 / 8 E U E 8 R D

1 5 0 0 0 4 7 A 6 5 / 8 2 0 . 0 - 2 2 . 0 5 . 5 0 0 2 7 / 8 E U E 8 R D

1 5 0 0 0 4 5 F 6 5 / 8 2 4 . 0 - 2 9 . 0 5 . 2 5 0 2 3 / 8 E U E 8 R D

1 5 0 0 0 4 5 E 6 5 / 8 2 8 . 0 - 3 2 . 0 5 . 2 5 0 2 3 / 8 E U E 8 R D

1 5 0 0 0 4 7 B 7 2 3 . 0 - 2 6 . 0 5 . 7 5 0 2 7 / 8 E U E 8 R D

1 8 0 0 0 4 9 A 9 5 / 8 3 2 . 0 7 . 0 0 0 2 7 / 8 E U E 8 R D

1 8 0 0 0 5 1 A 9 5 / 8 4 3 . 5 - 4 7 . 0 7 . 3 9 8 2 7 / 8 E U E 8 R D

2 4 0 0 0 5 1 B 9 5 / 8 4 0 . 0 8 . 3 7 5 2 7 / 8 E U E 8 R D

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VALVULA IGUALADORA DE PRESIONES (UNLOADING SUB)

(BAKER)

La válvula está diseñada para igualar las presiones de la tubería y el anular

por encima de un “FULL BORE”, puede correrse también con cualquier

herramienta similar que sea compatible con su operación.

VENTAJAS.

1. Puede correrse en posición abierta o cerrada y abrirse o cerrarse

cuantas veces se desee.

2. Iguala presiones en cualquier dirección.

3. Fácil de operar, abre con peso y cierra con tensión.

OPERACIÓN.

La válvula va instalada encima del “FULL BORE” y generalmente se corre

en posición abierta para permitir el paso de los fluidos a través del “FULL

BORE” y el espacio anular. Al aplicar la tensión requerida para asentar el

empaque se cierra la válvula y al aplicar peso se abre ésta. En la tabla de

abajo se muestra las tensiones y los pesos requeridos para operar la

válvula.

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FUERZAS REQUERIDAS PARA CERRAR Y ABRIR LA VALVULA

TAMAÑO TENSION PARA CERRAR

LA VALVULA

PESO PARA ABRIR LA

VALVULA

2 - 3/8” 2500 Lbs 3000 Lbs

2 - 7/8” 3000 Lbs 5000 Lbs

4 - 1/2” 6000 Lbs 8000 Lbs

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MODELO “N” FULL BORE TUBING TESTER(BAKER)

Esta herramienta es utilizada para probar con presión una sarta de tubería y

detectar así cualquier tipo de fuga antes de realizar una operación de

cementación forzada. Aunque está diseñado para ser usado con el “Baker

Full Bore Retrievable Cementer” este puede correrse con cualquier

herramienta similar que sea compatible con su operación.

VENTAJAS

1. Su operación es sencilla. Requiere solamente torque a la derecha

2. Puede cerrarse y abrirse repetidamente

3. Puede ser utilizado como preventor de reventones, ya que permite cerrar

la tubería en caso de emergencia

OPERACION.

El probador debe colocarse por encima del empaque y de la válvula

igualadora antes de bajar la herramienta a la profundidad de asentamiento.

El probador es corrido con la “Flapper valve” en posición abierta.

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Para probar la tubería, se debe liberar el mecanismo de las cuñas del

empaque a la profundidad de asentamiento y aplicar rotación a la derecha

hasta obtener 1 - ½ vueltas sobre la herramienta (3/4 de vuelta sobre el

probador más el número de giros requeridos para el empaque).

La rotación a la derecha mueve el segmento trabador y el pin de la posición

uno (1) a la posición dos (2) -ver diagrama-, “J-Slot in top sub”, posiciones

(1) (2) y (3)” mantenga el torque sobre las herramientas y baje la tubería

hasta cuando pierde peso en el indicador de peso. (Al bajar la tubería se

mueve el “Top Sub” hacia abajo cerrando la Flapper Valve y colocando el

pin y el segmento trabador en la posición (3) y esta permanece cerrada

durante la prueba de la tubería debido a la diferencia de área entre el

cilindro y el Top Sub, después de probar la tubería, descargue la presión y

tensione el Full Bore, esto abre la “Flapper Valve” dentro del probador y

automáticamente permanece en posición abierta hasta cuando la tubería

sea rotada nuevamente a la derecha.

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EMPAQUE CHAMP IV(HALLIBURTON)

Es uno de los empaques más utilizado en operaciones de D.S.T. Se

compone de un juego de cuñas mecánicas, un elemento empacante, un

juego de cuñas hidráulicas, un mecanismo tipo “J - slot” que abre un “by

pass” y un pistón que lo cierra. El “by pass” permanece abierto mientras se

corre a la profundidad de asentamiento y el pistón se encarga de cerrar el

“by pass” al asentarse el empaque.

En pozos viejos se recomienda correr un raspador antes de bajar el

empaque para remover impurezas acumuladas en las paredes del

revestimiento.

OPERACION DE ASENTAMIENTO

Antes de bajarlo dentro del pozo, verifique que el mecanismo de las cuñas

posea un movimiento libre. Para esto, rote el bloque de arrastre para liberar

la “J” y accione el bloque arriba y abajo varias veces. El mecanismo de las

cuñas debe moverse libremente.

Una vez el empaque esté posicionado en su profundidad de asentamiento,

levante la sarta de modo que el peso muerto quede en el empaque y rote la

tubería a la derecha de modo que el empaque gire media vuelta en el fondo.

Mantenga un momento el torque a la derecha en la tubería, hasta que las

cuñas mecánicas en el cuerpo del empaque empiecen a tomar peso.

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Descargue peso sobre el empaque, bajando lentamente la sarta hasta que

éste soporte la cantidad de peso recomendada. En ese momento el

asentamiento ha sido realizado y se podrá proceder con el trabajo.

OPERACION DE DESASENTAMIENTO

Para desasentar, una vez las columnas en el anular y la tubería han sido

igualadas, bastará con darle tensión a la sarta.

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RETRIEVABLE TEST, TREAT, SQUEEZE PACKER (RTTS)- (HALLIBURTON) -

Es una herramienta muy versatil y se recomienda correrla con algunos

elementos adicionales como son una junta de seguridad (RTTS Safety

Joint) que permita liberar la tubería en caso de pegas y una válvula de

circulación (RTTS Circulating Valve) que permita circulación en ambos

sentidos y facilitar el manejo de presiones en caso de alguna complicación.

Sus aplicaciones mas comunes de empleo son en trabajos de:

- Fracturamiento y acidificación

- Pruebas por suabeo

- En pruebas de formación (DST) como parte esencial de la sarta

- Cementaciones correctivas, tratamientos químicos y colocación de resinas

- Para localizar fugas en el revestimiento

Como aspecto importante este empaque puede combinarse con los RBP o

BP perforables.

Tamaño disponible 2-3/8” a 13-3/8” O.D. (Un número limitado disponible en

16” O.D.), con conexiones pin/caja diferentes.

En pozos viejos se recomienda correr un raspador antes de bajar el

empaque para remover impurezas acumuladas en las paredes del

revestimiento.

21

COMPONENTES GENERALES DEL EMPAQUE

El RTTS Packer está constituido principalmente por:

1. Bloque de fricción

2. Conjunto de cuñas o mecanismos de agarre al revestimiento

3. Elemento sellante (cauchos)

4. “Hold Down” Hidráulico accionando por presión interna

5. Una válvula de circulación de dos posiciones suministrado como parte

integral de la herramienta

6. El empaque posee un mandril de gran diámetro que permite el paso de

herramientas y cañones tipo tubing.


Antes de bajarlo dentro del pozo, verifique que el mecanismo de las cuñas


la Jota y accione el bloque arriba y abajo varias veces. El mecanismo de

las cuñas debe moverse libremente.

Ensamble la válvula de circulación en la parte superior del empaque

asegurada en la posición de abierta y proceda a bajar el empaque sin

permitir rotación de la sarta a la derecha ni arrastre del “Drag Block” contra

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el pozo. La rotación de la sarta o el arrastre del drag block provocarán la

apertura de las cuñas del empaque (asentamiento) y el cierre de la válvula

de circulación.

Una vez el empaque esté posicionado en su profundidad de asentamiento

levante la sarta de modo que el punto muerto de ésta quede en el empaque

y rote la tubería a la derecha de modo que el empaque gire media vuelta en

el fondo.

Mantenga un momento el torque a la derecha en la tubería, hasta que las

cuñas mecánicas en el cuerpo del empaque empiecen a tomar peso.

Descargue peso sobre el empaque, bajando lentamente la sarta hasta que

éste soporte la cantidad de peso recomendada. En este momento el

asentamiento ha sido realizado, la válvula de circulación ha sido cerrada y

se podrá proceder con el trabajo.

1. Baje la herramienta a la profundidad de asentamiento deseado

2. Gire la tubería a la derecha y aplique el peso necesario para mantener

sello en el empaque de acuerdo a la operación a realizar (10000 - 18000

libras)

La acción de aplicar peso permite que las cuñas se enganchen a la

pared del revestimiento. Las cuñas soportan el peso de la tubería

requerido para comprimir los elementos sellantes.

3. Después de que el empaque ha sido asentado un torque de

aproximadamente 50 libras a la derecha abrirá la válvula.

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Inicialmente coloque la tubería en posición neutra y levante lentamente la

tubería. Si el procedimiento inicial no funciona, entonces para desasentarlo

se procede a la apertura de la válvula de circulación. Para ello se levanta la

sarta dejando el punto muerto en la válvula de circulación y se gira la sarta

media vuelta a la derecha y se tensiona para abrir.

Una vez igualadas las columnas de fluído en el anular y la tubería, se podrá

proceder a sacar la sarta (POOH), ya que el tensionar el RTTS se

desasentará automáticamente.

- RTTS SAFETY JOINT

Es una herramienta que permite liberar al empaque en caso de una pega de

tubería, por ejemplo en una cementación. Para iniciar su liberación debe

tensionarse la tubería esperar unos 10 minutos para que los elementos del

empaque accionen y proceder a rotar la tubería a la derecha y manteniendo

el torque, mientras que a la vez se aplica un movimiento reciprocante de la

sarta evitando rotarla en el punto libre.

En caso de emergencia se debe tensionar la sarta hasta romper los pines

del empaque y se procede a liberar la junta de seguridad de acuerdo con el

procedimiento antes mencionado.

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JUNTA DE SEGURIDAD RTTS

TAMAÑO 8 5/8 A 13 3/8 7 A 7 5/8 4 ½ A 5

OD 6.12 5.00 3.68

ID 3.12 2.44 1.90

CONEXIÓN 4 ½ IF 2 7/8 EUE 2 3/8 EUE

LONGITUD INCH 42.67 39.9 38.52

TENSIÓN LB 301.000 164.000 95.000

P. COLAPSO PSI 14.000 12.500 12.500

- RTTS CIRCULATING VALVE

Es una herramienta que permite la circulación en ambos direcciones (ya sea

en directa o en reversa) Esta válvula se cierra automáticamente cuando el

empaque ha sido sentado además, posee un sistema de seguros que

impiden la apertura de la válvula cuando se están realizando operaciones

de bombeo o squeeze. El diseño de la J-slot permite que trabaje en

combinación con la J-slot del empaque y evita con estos movimientos que la

tubería tenga que rotarse o desasentar el empaque para establecer

circulación.

Antes de correrla al pozo abra y asegure la válvula y verifique que la “J” del

empaque esté en posición de seguro.

27

Para abrir la válvula proceda así:

1. Verifique que el empaque esté sentado

2. En el punto deseado baje la tubería unos 2 pies

3. Rote la tubería 1/4 de vuelta a la derecha y sostenga el torque

4. Levante la tubería

VALVULA DE CIRCULACION RTTS

TAMAÑO 8 5/8 A 13 3/8 7 A 7 5/8 4 ½ A 5

OD 6.12 4.87 3.60

ID 3.00 2.375 1.80

CONEXIÓN 4 ½ IF 2 7/8 EUE 2 3/8 EUE

LONGITUD INCH 38.36 32.89 32.16

TENSIÓN LB 335.000 159.000 90.000

P. COLAPSO PSI 17.000 17.000 12.000

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RETRIEVABLE BRIDGE PLUG (RBP) - (HALLIBURTON)

CONDICIONES PREVIAS DE OPERACION

Seleccione el tipo de empaque de acuerdo a las condiciones mecánicas del

pozo, temperatura de fondo, profundidad y tamaño del casing.

En pozos viejos se recomienda bajar un raspador para limpiar las impurezas

presentes en el revestimiento.

PROCEDIMIENTO DE OPERACION

Enganche en la planchada del equipo el overshot o llave pescante (RH), en

la cabeza de recuperación del RBP, comprobando que trabaje

perfectamente.

Conecte el overshot a la tubería

Enganche el RBP al overshot y revise los prisioneros, verifique que las

cuñas posean un movimiento libre, para ello gire el bloque de arrastre a la

izquierda y desplace arriba y abajo, las cuñas deben desplazarse

libremente.

Baje lentamente la sarta considerando:

A. Si se baja el RBP conectado a la tubería, no permita que éste gire por

ningún motivo a la izquierda

31

B. Si se baja el RBP por debajo de un CHAMP o un RTTS, no permita giro

de la sarta en ningún sentido (derecha o izquierda)

Una vez se ubique la sarta en posición de asentamiento del RBP, gire la

sarta a la izquierda de modo que se presente un giro de ½ vuelta en el RBP

y aplique el peso deseado.

Una vez asentado el RBP, para liberar el overshot de la cabeza de

recuperación; levante girando a la izquierda lentamente hasta que se

observe que la tubería queda libre.

Levante la sarta hasta sacar un tubo por encima de la rotaria y repita el

paso de ubique la sarta en posición de asentamiento. Si al descargar peso

se nota que la sarta no pierde peso, el RBP ha sido liberado con éxito.

Pruebe el sello del RBP, aplicando 2000 PSI en cabeza por 15 minutos.

Arene el empaque con 5 a 8 pies para protegerlo durante la operación y

retire la sarta de acuerdo a la operación a ejecutar.

Una vez terminada la operación proceda a pescar el RBP de la siguiente

manera:

A. Baje nuevamente el overshot hasta detectar el tope de la arena y

levante la sarta unos 3’. Circule bajando lentamente hasta obtener

retorno limpio.

B. Enganche el overshot en la cabeza de recuperación del RBP.

Descargue sobre el RBP el peso que utilizó para asentarlo. Si se

considera que la presión por debajo del empaque es muy alta adicione

peso de modo que las fuerzas arriba y abajo se compensen

32

C. Aplique torque a la derecha para desenganchar la J inferior.

D. Manteniendo el torque a la derecha suba lentamente la sarta para

liberar la herramienta

E. Adicione unas dos (2) vueltas a la derecha

F. Suba y baje la sarta para verificar que el empaque se encuentra en

posición de retirarlo del pozo

G. Proceda a retirar el empaque del pozo

33

TAPON DE RETENCION RECUPERABLE MODELO “C” (RBP)

(BAKER)

Es una herramienta diseñada para control de presiones de un pozo tanto

por encima como por debajo de la misma. Se emplea para aislar zonas en

los trabajos de cementación, estimulación y fracturación.

OPERACION

1. Acoplar el Retrieving Head (RH), con el extremo inferior del Full Bore o

de la tubería.

2. Colocar el RBP en posición vertical, levantar el RH con el elevador y

bajar el RH, cuidadosamente sobre la cabeza de la barra RBP el pin en

forma de “J” se mueve hacia arriba, de la posición 1 a la posición 2, ver

figura adjunta.

3. Levantar la herramienta y colocarla dentro del revestimiento. Al levantar

la herramienta el pin en forma de “J” pasa a la posición 3, bajando la

herramienta, el pin pasa a la posición 4.

4. Bajar la herramienta a la profundidad de asentamiento deseada.

a. En la posición 4, la guía del RH empuja el cuerpo, conos y los

cauchos hacia abajo. La barra de control, la cruz de enlace y las

cuñas se colocan en posición neutra de tal manera que los conos no

35

pueden deslizarse por debajo de las cuñas para asentar el RBP. La

barra de control mantiene la válvula inferior abierta y la presión del

fluido abre la válvula superior. Así el fluido dentro del pozo pasa a

través del RBP cuando este se está bajando.

5. Para soltar el RBP levante un poco la tubería (4”) sin girar la tubería a la

izquierda, en esta posición coloque torque a la izquierda y baje

lentamente la tubería hasta cuando coja peso la herramienta. Mantenga

el torque mientras tensiona la tubería con el fin de evitar que se vuelva a

enganchar el RH en la cabeza del RBP.

a. Un ligero movimiento hacia arriba y el pin en forma de “J” pasará a la

posición 3, bajando la sarta con torque a la izquierda se mueve el pin

“J” a la posición 5. Si el RBP no coge peso debe repetirse la

operación de asentamiento.

6. Cuando el RBP coge peso, levante la herramienta 10’ mientras

mantiene la sarta con torque a la izquierda, así suelta el RBP. Aplique

de nuevo torque a la izquierda y baje aproximadamente 2’ si este punto

no se obtiene peso, esto indica que el RBP está suelto.

Se nota además que la sarta de tubería ofrece menos resistencia a la

torsión.

a. Cuando se ejecuta la operación arriba anotada el pin en forma de “J”

se mueve de la posición 5 a la 6 saliendo de la ranura del Retrieving

Head.

b. Después de soltar el RBP los bloques de enganche (cuñas), fijarán

éste al revestimiento.

36

Cuando la presión es aplicada desde arriba, la parte del bloque de

enganche de las cuñas permanecerá estacionaria. El cuerpo, los

conos y los empaques se moverán hacia abajo hasta que el cono

obligue a las cuñas superiores a ajustarse al revestimiento. Esto

evitará que el RBP se mueva hacia abajo. Las válvulas estarán

cerradas.

c. La figura muestra la relación de las piezas de la sección central de

RBP cuando la presión diferencial es ejercida por debajo de la

herramienta

7. Antes de comenzar a recuperar el RBP se circula unos pies por encima

del empaque con el fin de remover el sucio, luego se baja la sarta con el

RH hasta que la cabeza de la barra de control del RBP entre en el RH y

el Tubing pierda peso. Esto indica que se ha enganchado de nuevo el

RBP o que el RH esta asentado sobre la arena o cualquier otro

sedimento. La arena o sedimento, deben sacarse a la superficie. Si se

encuentra cemento endurecido sobre el tapón de arena usado en

trabajos de cementación, será necesario bajar con broca y botellas para

perforar el cemento. Teniendo el cuidado de no tocar la barra de control

con la broca porque se puede dañar. Si es posible remover la arena y

los residuos por sola circulación, se puede bajar la tubería solamente

con el RH.

a. Instalar el RH a la tubería.

b. Verificar el tope de sucio y circular en directa.

c. Cuando el RH alcance el tope de la cabeza de la barra de control del

RBP levante un pie o dos y continúe circulando en directa hasta que

toda la arena y residuos retornen a la superficie por el espacio anular.

37

d. Después de sacar la arena y los residuos del revestimiento, circular

en forma intensa para evitar que quede arena sobre el tope de RBP.

En muchos casos habrá necesidad de usar tubos telescópicos que

faciliten la remoción del sucio para poder recuperar el RBP.

Si el RBP no coge peso, pero la arena y los residuos se han sacado

en su totalidad, bajar más el RH, sobre la barra de control del RBP y

girar la sarta a la derecha para enganchar la cabeza de la barra de

control.

8. Levantar la tubería lentamente, no aplique demasiada tensión hasta que

la presión diferencial se haya igualado. Excesiva tensión en este

momento podría dañar el RBP. El movimiento lento hacia arriba abre la

válvula superior permitiendo que la presión sobre el RBP se iguale. En

éste punto el RBP no cogerá, pero se moverá hacia el fondo. En pozos

con zonas de flujo ligero o de moderada intensidad, cuando se iguale la

presión, el RBP puede asentarse o recuperarse con facilidad.

RECOBRO DEL “RBP” EN ZONAS DE FUERTE FLUJO

a. Si hay una zona de flujo fuerte sobre el RBP, se debe levantar este

un poco más arriba de la zona de flujo. Pero tan pronto pase la zona

de flujo el RBP se puede asentar con la presión que actúa por debajo

de las cuñas inferiores. Si esta condición existe, es mejor parar y

averiguar que está sucediendo en lugar de conseguir dificultades con

la herramienta maniobrándola bruscamente. Se debe asentar el RBP

y colocar suficiente peso con el fin de dejar la herramienta con la

válvula inferior abierta y aliviar en algo la presión que se acumula por

debajo del RBP.

38

b. Cuando la presión que se acumula por debajo del RBP no puede

descargarse rápidamente para poder mover el RBP, es mejor esperar

hasta cuando el flujo disminuya un poco o bien empujar el RBP hacia

abajo de la zona de flujo fuerte y sacarlo cuando el flujo sea ligero o

moderado.

9. En emergencia. Una tensión o un peso de 30000 lbs puede aplicarse

sin dañar el RBP.

10.Cuando se saca el RBP del pozo, al desenroscar la tubería se debe

aguantar con una llave para evitar cualquier rotación o torsión a la

izquierda, lo cual puede ocasionar que el RBP se suelte.

39

EMPAQUE “RB”-(OTIS)-

Es de los empaques más simples en su diseño y en su operación lo que le

ha llevado a ser de las herramientas más utilizadas en especial para

trabajos de pruebas de producción como aislante de zonas. Se puede

sentar y desasentar varias veces durante una misma operación sin

necesidad de sacarlo a inspección.

PROCEDIMIENTO DE OPERACION

Seleccione el empaque apropiado para condiciones del pozo, profundidad

de asentamiento, peso del casing, diámetro del casing y temperatura.

Para sentarlo con TENSION

1. Posicione el empaque un (1) pie abajo de la profundidad deseada.

2. Gire la tubería 1/4 de vuelta a la derecha y levante la sarta sosteniendo el

torque y a la tensión deseada.

3. Espere unos 5 minutos mientras el empaque hace sello y las cuñas se

aseguran a la pared del casing.

Para desasentarlo quite la tensión bajando la tubería y esperando unos 10

minutos a que el empaque vuelva a sus estado neutro. Saque la sarta.

41

Para sentarlo con PESO

1. Posicione el empaque un (1) pie arriba de la profundidad deseada.

2. Gire la tubería 1/4 de vuelta a la izquierda y baje la sarta sosteniendo el

torque y el peso deseado.

3. Espere unos 5 minutos mientras el empaque hace sello y las cuñas se

aseguran a la pared del casing.

Para desasentarlo simplemente levante la tubería y saque el empaque.

LIBERACION DEL EMPAQUE EN CASO DE EMERGENCIA

Esta herramienta posee en su diseño nueve (9) pines de cizalladura con un

valor de rompimiento de 5000 lbs por cada pin.

En caso de no poder liberar el empaque de acuerdo con los procedimientos

arriba mencionados, tensione la tubería hasta romper los pines.

42

PIN POINT INJECTION “PPI”(HALIBURTON)

Herramienta de gran uso en la actualidad para trabajos de inyección

selectiva en trabajos de workover. Para un efectivo aprovechamiento de

esta herramienta tenga en cuenta los siguientes puntos:

- Seleccione el empaque apropiado para condiciones del pozo, profundidad

de asentamiento, peso del casing, diámetro del casing y temperatura.

- Seleccione el Kit espaciador, de acuerdo a la longitud de perforaciones a

lavar en cada asentamiento.

- Instale en la parte superior del empaque una válvula de circulación.

- Ensamble en la parte inferior del empaque un “detector de collares”, con la

finalidad de correlacionar la profundidad de las herramientas.

- Coloque el conjunto de “STANDING VALVE SEAL” en el empaque.

En caso de que el pozo presente un bajo nivel de fluido, se recomienda

bajar una RETRIEVABLE FLUID CONTROL VALVE (RFC) con el fin de

evitar la perdida de fluido de lavado al desasentar el empaque para

reposicionarlo.

44


Antes de bajar el PPI al pozo, verifique que el mecanismo de las cuñas


la Jota y accione el bloque arriba y abajo varias veces. El mecanismo de

las cuñas debe moverse libremente. Repita esta misma operación en el

detector (localizador) de collares. Verifique que la válvula de circulación se

encuentre en la posición de abierta.

Proceda a bajar la sarta lentamente; por ningún motivo permita la rotación

de la sarta en cualquier sentido.

Correlacione con el detector de collares aproximadamente tres collares por

encima de las perforaciones a tratar, en el sentido de arriba hacia abajo.

Si consideró necesario utilizar una válvula RFC, ajústela según las

condiciones de apertura requeridas en el pozo.

Asiente la RFC en el niple de asentamiento bajándola con Wire Line o

lanzándola desde superficie.

Descienda hasta las perforaciones inferiores. Suba ½ pie, rote la tubería a

la derecha de modo que el empaque gire media vuelta en el fondo.

Evite en lo posible que la tubería quede con torque.

Descargue peso sobre el empaque bajando lentamente la sarta, hasta que

el empaque soporte la cantidad de peso recomendada (mínimo 12000 lbs).

En este momento el asentamiento ha sido realizado, la válvula de

circulación ha sido cerrada y podrá continuar con la operación.

45

OPERACION PARA DESASENTARLO

Para desasentar y proceder a lavar las siguientes perforaciones, levante la

sarta una longitud equivalente al SLACK OFF del empaque más la longitud

del kit espaciador.

Repita los procedimientos de asentamiento y reposicionamiento del

empaque, cuantas veces sea necesario hasta completar la operación a

través de toda la zona propuesta a lavar o inyectar.

De haber bajado la RFC, proceda a pescarla con el wire line o cualquier otro

método.

Abra la válvula de circulación y si es necesario circule el pozo.

Para abrir la válvula de circulación, mantenga unas 2000 - 3000 lb de peso

con torque a la derecha y levante la sarta lentamente aproximadamente 6”

después de registrar el peso muerto de la sarta.

Para desasentar el empaque gire a la izquierda el equivalente a ½ vuelta en

fondo, de modo que asegure la válvula de circulación en posición abierta y

el mecanismo de “J” en el empaque en posición de corrida.

Verifique que el empaque esté libre trabajando la sarta arriba y abajo un

tramo de aproximadamente 15 pies. Por ningún motivo deben registrarse

tensiones o compresiones de la sarta en el registrador de peso (Martin

Decker) del equipo.

Si la condición anterior se cumple, se garantizará que el empaque está libre

y podrá procederse a la corrida de la sarta fuera del pozo (POOH).

46

EMPAQUE INTERLOCK(HALLIBURTON)

CARACTERÍSTICAS

Para el asentamiento de este empaque se necesita rotar la tubería a la

derecha y tensionar el empaque. Este es un empaque corto, sencillo, de

desasentamiento mecánico y recuperable.

Una vez el empaque quede asegurado en la posición de asentamiento, este

permanece estacionario.Después de que el empaque es asentado, este

puede ser dejado en posición de neutro, tensión o compresión.

El empaque puede ser desasentado colocando peso y rotando la tubería a

la derecha. El empaque puede ser sentado, movido arriba o abajo y

reasentado nuevamente.

El empaque tiene un sistema de pines de seguridad para ser desasentado

cuando el procedimiento normal no funciona. Tiene un paquete de

elementos reforzados con resortes metálicos para soportar altas presiones.

El sistema de cuñas bi-direccionales no permiten movimiento ni vibraciones

hacia arriba o abajo después que el empaque es asentado.

Todos los mecanismos de asentamiento y las cuñas están por arriba de los

elementos y fuera del área de contacto con los fluidos del pozo.

48

No tiene o-rings, sellos o áreas de fugas. Este empaque esta diseñado para

producción, inyección y aplicaciones residuales, especialmente en

ambientes corrosivos.

PROCEDIMIENTO DE ASENTAMIENTO

El empaque es conectado a la tubería y corrido a la profundidad de

asentamiento. Cuando se alcanza la profundidad de asentamiento, se rota

a la derecha y a la vez se levanta lentamente; esto se hace para liberar los

segmentos de corrida de la rosca de corrida del mandril. Una vez que se

observa que empieza a aumentar la tensión en el indicador de peso, se deja

de rotar y se sigue tensionando hasta 20.000 lbs.; esto hace que se muevan

los “Locking rings” sobre el “Locking thread” comprimiendo los elementos y

asentando las cuñas superiores. Luego se coloca 5.000 lbs de peso sobre

el empaque, para asentar las cuñas inferiores forzando el “top wedge” en el

set de cuñas. En este momento la tubería es levantada nuevamente hasta

alcanzar 20.000 lbs para asegurar el asentamiento y trabado de las cuñas,

esto eliminará cualquier movimiento del empaque en procesos de reversos

en el pozo. Ahora el empaque puede ser dejado en tensión, compresión o

neutro.

PROCEDIMIENTO DE DESASENTAMIENTO

Para desasentar el empaque coloque la tubería en su peso neutro, o con un

ligero peso (1000 lbs.) y rote la tubería a la derecha. Esto desenganchará

los “Locking Segments” de la rosca de asentamiento en el Mandril; al seguir

bajando la tubería, se enganchan los segmentos de corrida con la rosca de

corrida del mandril y hace que se liberen los elementos y las cuñas de su

posición de asentamiento.

49

Si este procedimiento no funciona, entonces se tensiona la tubería con la

fuerza necesaria para romper los pines de seguridad, los cuales van

instalados en el retenedor inferior de los elementos.

CALCULOS PARA DETERMINAR EL NUMERO DE PINES

La presión a la cual esta rateado un empaque se da cuando se coloca el

número máximo de pines.

Presión de trabajo desde arriba:

Fuerza = Área de Pistón * Presión desde arriba

Área de Pistón = Área de casing - Área Pistón DSS

Número de pines = fuerza / valor de pines

Ejemplo:

Sentar un empaque Interlock 5-1/2 13-17 #/ft, en un casing de 5-1/2 17 #/ft

Área de pistón DSS = 7.79

Área pistón = 19.24 - 7.79 = 11.45

Fuerza = 11.45 * 4500 = 51.525 lbs

Número de pines = 51.525 / 7250 = 7.1 entonces 8 pines

50

Presión de trabajo desde abajo:

Fuerza = Área pistón DSS * Presión desde abajo

Número de pines = Fuerza / Valor de pines

51

EMPAQUE PERMALACH(HALLIBURTON)

Este empaque solo necesita ¼ de vuelta a la derecha de rotación de la

tubería y colocarle peso para asentarlo.

Una vez el empaque es asegurado en la posición de asentamiento, este

permanecerá estacionario. Este empaque puede ser dejado en cualquiera

de las tres posiciones: Neutro, Tensión o Compresión.

Este empaque esta diseñado para soportar presiones diferenciales de hasta

10.000 psi desde arriba y desde abajo.

El empaque puede ser liberado rotando la tubería ¼ de vuelta a la derecha

y tensionando la misma.

El empaque puede ser asentado, liberado, movido de posición arriba o

abajo y ser reasentado tanta veces como se desee.

En el diseño del empaque se incorpora un by-pass grande para dar una

buena área de descarga y la opción de un sistema de pines de seguridad

para desasentar el empaque cuando las condiciones del pozo no permitan

al desasentamiento normal.

Un Overshot Tubing Seal Divider que libere a la izquierda se puede instalar

arriba del empaque para permitir el asentamiento de un tapón de slickline y

recuperar la tubería dejando el empaque asentado y el pozo taponado.

53

Elementos Multi-Durometer con un sistema de refuerzo son los indicados

para instalarlos en trabajos que soporten alta presión.

Este empaque puede ser usado para Pruebas, Estimulación, Producción,

ancla para pozos de bombeo mecánico con un tubing seal divider, como

tapón puente (Bridge Plug).


Conectar el empaque a la tubería y bajarlo a la profundidad de

asentamiento. Debido a que el bypass baja abierto el empaque puede ser

corrido relativamente rápido, sin embargo factores como el “clearance” y el

peso del fluido pueden afectar la velocidad de corrida. Como regla de

campo es recomendable mantener en el indicador de peso el 95% del peso

de la sarta de tubería o bajar a una velocidad de una (1) parada por minuto.

Para reducir el riesgo de daño, el maquinista debe seguir las siguientes

recomendaciones:

- Cuando se llegue a la profundidad de asentamiento, se debe levantar el

empaque mínimo tres pulgadas, y rotar la tubería ¼ de vuelta y luego

colocar peso con la sarta de tubería.

- La rotación a la derecha libera el seguro de J y permite que las cuñas se

agarren al casing cuando el empaque baja; cuando se sigue colocando

peso los elementos se expanden y cierran el bypass, el resorte del cuello

superior mantiene la fuerza sobre el “Carrier” superior para mantener las

cuñas superiores agarradas en el bloque superior.

54

Los elementos estándar son 90-70-90, pero si se esta trabajando en pozos

someros unos elementos más suaves se pueden usar: 80-60-80.

Una vez sentado el empaque, se recomienda tensionar 6.000 lbs para

asegurar las cuñas superiores.

Repitiendo el procedimiento de asentamiento, en la segunda vez se

mejorará la compresión de los elementos y el funcionamiento del empaque

será mejor.

El tiempo que se le deje el peso sobre el empaque es importante para la

compresión total de los elementos. Como regla de campo, 15 minutos es

un buen tiempo para condiciones moderadas y 30 minutos es necesario

para condiciones severas.

Se recomienda aplicar los siguientes pesos sobre los empaques para lograr

un buen asentamiento:

TAMAÑO DEL CASING 90 - 70 - 90 DURO 80 - 60 - 80 DURO

4-1/2” 15.000 LBS 12.000 LBS

5-1/2” 15.000 LBS 12.000 LBS

7.0” 20.000 LBS 15.000 LBS

9-5/8” 30.000 LBS 20.000 LBS


Para desasentar el empaque se le colocan 3.000 lbs de peso sobre el

empaque; si hay presión debajo del empaque se le debe colocar más peso.

Después se rota la tubería ¼ de vuelta a la derecha y se tensiona hasta que

la sarta recobre su peso neutro. El peso se aplica para desenganchar la “J”

superior y abrir el bypass para así permitir la descarga. Al tensionar la

55

tubería libera las cuñas superiores. Después de haber tensionado la tubería

12 pulgadas, permite a la “J” inferior engancharse automáticamente y dejar

el empaque asegurado en la posición de corrida.

Si después de hacer el procedimiento anterior el empaque no es

desasentado, se recurre al sistema de corte (cizallamiento) de pines de

seguridad, para esto se tensiona la tubería con la fuerza necesaria para

romper los pines que han sido previamente instalados.

CALCULOS PARA DETERMINAR EL NUMERO DE PINES

La presión a la cual esta rateado un empaque se da cuando se coloca el

número máximo de pines.

La presión de trabajo que aguanta el empaque desde arriba, no esta

determinada por el número de pines, porque la “J” es la que aguanta la

fuerza, y la fuerza no actúa directamente sobre los pines.

Presión de trabajo desde abajo:

Fuerza = Área de Pistón * Presión desde abajo + Tensión en la tubería

Mínimo número de pines = Fuerza / valor de cada pin * 1.1 (Factor de

seguridad)

56

Asentar un empaque Permalach de 5-1/2”, para 13-17 #/ft, en un casing de

5-1/2” para 17 #/ft, con una tubería de 2-3/8”, y dejarlo con 10.000 lbs de

tensión.

Área de pistón = 3.54”

Máxima presión = 10000 psi

Tensión de Tubería = 10.000 lbs

Fuerza = 3.54 psi * 10.000 lbs / psi + 10.000 lbs

Fuerza = 45400 lbs.

Número de pines = (45.400 lbs / 5000 lbs / pin) * 1.1

Número de pines = 9.98 Entonces se debe colocar 10 pines.

Mínimo peso necesario para liberar el empaque:

Min. peso = Área de pistón * presión diferencial + 3000 lbs.

Ejemplo:

Cuanto peso es necesario aplicar al empaque sentado en un casing 5-1/2”

con 2000 psi de presión por debajo con tubería de 2-3/8.

Peso = 3.54” * 2.000 lbs / psi + 3.000 lbs.

Peso = 10.080 lbs.

57

Tensión para asentar el tubing hanger:

Si la altura del colgador es de 24”

Según la tabla se escoge el factor C = 0.31

Profundidad: 5.000 ft

S = T * D * C / 1000000

T = S/D * C

T = 24 / 5 * 0.31

T = 24 / 1.55

T = 15.000 lbs

Si el colgador es de 36 pulgadas:

T = 36 / 1.55

T = 30.000 lbs.

58

MODELO “H” WASHOVER TYPE RETRIEVING HEAD

( B A K E R )

Es utilizado para controlar el RBP durante las operaciones que se realicen

con éste en el pozo.

Posee una camisa y una corona que giran cuando la tubería es rotada a la

derecha permitiendo realizar operaciones de “Washover” con la corona y

facilitando a la vez la remoción de arena y residuos depositados alrededor

de la cabeza de control de la barra del RBP.

60

“EA” RETRIEVAMATIC CEMENTER(BAKER)

El empaque modelo “EA” es básicamente un empaque de asentamiento que

posee una válvula igualadora de presiones y un “Hold down” tipo botones.

Se utiliza en operaciones de cementación (todo tipo de squeeze), en

pruebas de revestimiento, fracturamiento de formaciones y acidificaciones a

alta presión.

En pruebas selectivas o donde se requiera aislar zonas puede utilizarse el

empaque con Baker modelo “C” Retrievable Bridge Plug.

VENTAJAS

El empaque permite el paso de instrumentos de registro y cañoneo. La

presión de sumergencia en la tubería no actúa sobre el “Hold Down” ya que

éste está aislado de la tubería por un conducto de circulación que cruza la

herramienta en sentido longitudinal. Este conducto permite también

equilibrar cualquier caída de presión de los fluidos a través de los botones

del “Hold Down”.

El empaque es de fácil desasentamiento, por simple levantamiento de la

tubería, se iguala la presión a través de los botones del “Hold Down” aun así

el empaque esté completamente taponado. Una vez equilibrada la presión

se retraerán los botones del “Hold Down” y el movimiento continuado hacia

arriba de la tubería desasentará el elemento empacante y las cuñas

inferiores permitiendo retirar la herramienta del pozo.

62

La válvula igualadora permite circular completamente alrededor de la

herramienta desde el fondo hasta la superficie. Esto hace posible circular

totalmente el exceso de cemento u otro material que pueda impedir la

recuperación del empaque. El modelo “EA” puede ser utilizado con un

empaque Baker Lock Set Retrievable Bridge Plug, cambiando el Right Hand

Limit Ring por un Left Hand Limit Ring.

INSTRUCCIONES DE OPERACION

ASENTAMIENTO

1. Baje el empaque hasta la profundidad de asentamiento deseado. El

igualador de presión baja automáticamente en posición abierta y permite

circulación a través y alrededor de la herramienta previniendo de este

modo que se arrastren los botones del “Hold Down” contra el

revestimiento.

2. Para asentar el empaque, rote la tubería ¾ de vuelta a la derecha y

aplique el peso requerido (ver tabla).

La rotación a la derecha mueve el seguro de las cuñas fuera de la

ranura existente en el cuerpo y permite el movimiento de éste hacia

abajo, el peso aplicado cierra la válvula igualadora asienta las cuñas y

permite la expansión del elemento empacante (caucho). En pozos

desviados a veces es difícil obtener el peso de asentamiento adecuado

debido a la fricción entre la tubería y el revestimiento, se recomienda en

estos casos, mantener la tubería con una presión de cero PSI y luego

presurizar el anular en forma alterna hasta la presión máxima permisible

y descargar a cero PSI, para crear una fuerza hidráulica contra la tubería

63

que rompa la presión estática de fricción y mueva la misma hacia abajo

transmitiendo peso adicional a la tubería y a la herramienta.

NOTA: Si hay fugas por falta de peso de asentamiento, presurice el

anular para ayudar a retraer los pistones antes de aplicar peso adicional.

3. Aplique presión a la tubería para generar una presión diferencial a favor

de la tubería y forzar hacia afuera los botones del “Hold Down”.

Tamaño 45 corresponde a revestimiento de 5-1/2”, 6” y 6-5/8”

Tamaño 43 para revestimiento de 4-1/2”, 5” y 5-1/2”

Tamaño 44 para revestimiento de 5-1/2” (20 a 23 #/pie)

Tamaño 47 para revestimiento de 7” y 7-5/8”

Tamaño 49 para revestimiento de 8-5/8”





DESASENTAMIENTO

1. El empaque se desasienta por simple levantamiento de la tubería. Antes

de desasentar la herramienta desequilibre el anular con una presión si

es posible para garantizar la retracción de los pistones. Esta operación

reducirá la tensión inicial requerida para retirar la herramienta y reduce el

debilitamiento de los pistones.

2. La herramienta puede reasentarse cuantas veces se requiera por simple

aplicación de torque a la derecha y peso de asentamiento. Para poder

reasentar el empaque a mayor profundidad gire la tubería ¾ de vuelta a

64

la izquierda y tensione con el fin de regresar el cerrojo de las cuñas a su

posición neutral.

La válvula igualadora en el modelo “EA” no está balanceada

hidráulicamente para cualquier tamaño específico de tubería, esto

significa, que si no se tiene en cuenta el tamaño de la tubería con que se

corre el empaque, cualquier cambio de presión en la tubería o en el

anular generarán una fuerza que mantendrá la válvula abierta o cerrada

de acuerdo a la dirección en que se actúe.

Es importante, conocer esta fuerza y la dirección en que ella actúa,

cuando se presenta un cambio de presión en la tubería o en el anular.

Cuando se disminuye la presión en la tubería en operaciones como la de

succión, la dirección de la fuerza como se explicó arriba será en sentido

contrario. Cuando la presión en el anular es mayor que la presión en la

tubería, la camisa de equilibrio es mantenida por la presión del anula

contra la “Balance Sleeve Housing” en esta posición la camisa no actúa

para mantener el cuerpo abajo; y se debe colocar algo de peso para

mantener la válvula cerrada.

65

VALVULA DE ESTIMULACION Y PRUEBA MODELO “F”

(BAKER)

La válvula abre repentinamente. Es utilizada en operaciones de

estimulación de pozos con empaques de asentamiento por peso como el

“Lane Wells” y el “Retrievamatic Cementer”.

La apertura repentina de la válvula crea una presión diferencial alta a través

de los intervalos perforados, dando como resultado una alta velocidad de

flujo desde la formación hasta la tubería. Tal caída de presión tiene sus

aplicaciones en los siguientes trabajos:

- Para realizar pruebas secas en intervalos que han sido cementados.

- En pozos inyectores para limpieza de las perforaciones.

- Para remover el filtrado del lodo antes de realizar trabajos de cementación

(squeeze) o acidificaciones.

- En el completamiento de pozos nuevos para evitar las operaciones de

swabbing.

67


La válvula esta diseñada para soportar presiones diferenciales hasta de

7500 PSI. Para controlar la severidad del choque en la lengüeta de la

válvula debe colocarse un colchón de agua de 10 a 25’ por encima de la

válvula. La válvula va conectada encima del empaque y debe correrse en

posición cerrada.

Después de asentar el empaque a la profundidad deseada para operar la

válvula de estimulación, mantenga el peso de asentamiento contra el

empaque y aplique suficiente torque a la derecha para cizallar los tornillos

de la camisa de control, para abrir la lengüeta de la válvula:

1. Rote la tubería seis (6) vueltas a la derecha en la superficie, y

compruebe la apertura de la válvula mediante una manifestación de aire

en superficie.

2. Si no detecta ninguna manifestación que asegure la apertura de la

válvula, rote una vuelta adicional a la derecha y así sucesivamente hasta

cuando la válvula abra. La rotación a la derecha mueve la camisa de

control hacia arriba, permitiendo que la presión por debajo del “Actuating

Sleeve” lo levante, para abrir la lengüeta.

La válvula presta su función una sola vez y debe retirarse del pozo,

revisarla, lubricarla, armarla y dejarla cerrada para utilizar en una próxima

operación. Antes de bajarla en un pozo compruebe que va

completamente cerrada echándole un poco de agua.

68

EMPAQUE DE TENSION MODELO AD-1(BAKER)

Herramienta de gran utilidad donde no sea posible utilizar un empaque de

peso a causa de los requerimientos de presión. Es un empaque diseñado

especialmente para pozos inyectores de agua, pero también puede ser

utilizado en operaciones que requieran presión como en fracturamiento de

formaciones poco profundas.

El modelo ADL-1 es una versión del AD-1 que posee un diámetro interno del

Mandril mayor.

VENTAJAS

Es corto y compacto, fácil de manipular

Posee un sistema de elemento empacante para temperatura hasta

250ºF, dureza 80 para los tamaños 41 a 51

Para aplicaciones por encima de 250ºF, un elemento de dureza 90 es

aconsejable

Los tamaños 53 y 55 dureza 70 y 225ºF

70

ASENTAMIENTO:

Corra el empaque a la profundidad de asentamiento deseado

Rote la tubería ¼ de vuelta a la izquierda y tensione de acuerdo a las

siguientes especificaciones:

TAMAÑO EMPAQUE TENSION (LBS)

41 (4” y 4 1/2”) 2000

43 - 45 (4 1/2”, 5”, 5 1/2”, 5-3/4”,

6” y 6-5/8”)

5000

47 (6-5/8” - 7-5/8) 7500

49 - 55 (8-5/8 - 13-3/8) 15000

DESASENTAMIENTO

Bajar la tubería al menos 1’ más de la necesario con el fin de remover la

tensión aplicada y rotar la tubería ¼ de vuelta a la derecha

Levantar la tubería y verificar el desasentamiento del empaque

RETIRO EN CASO DE EMERGENCIA

El empaque posee dos mecanismos de seguridad para cuando sea

necesario retirarlo bajo condiciones extremas.

1. Ring de cizalladura instalado en el cuerpo debajo del “Guide Ring” que al

cizallarse permite retirar del pozo la tubería y el empaque completo.

71

2. “Top Sub” rosca izquierda que opera con 1000 lbs de tensión y 20 o más

giros a la derecha. Permite remover la tubería y el “Top Sub”

únicamente

T E N S I O N R E Q U E R I D A P A R A E L E M P A Q U E B A K E R

M O D E L O A D - 1 C U A N D O L A P R E S I O N E N E L

A N U L A R E S M A Y O R Q U E L A P R E S I O N E N L A

T U B E R I A

Como éste tipo de empaque solo tiene un conjunto de cuñas que impide

únicamente el movimiento hacia arriba, debe tenerse especial cuidado en

aquellas operaciones en las cuales la presión en el anular, será

considerablemente mayor que la presión en la tubería. Cuando existe esta

situación el empaque tiende a bajar y puede desasentarse, o bajo

condiciones extremas, el ring de cizalladura en la parte inferior del empaque

puede reventarse.

Sin embargo dentro de los límites razonables la presión en el anular puede

ser mayor que la de la tubería originando una fuerza hacia abajo sobre el

empaque como resultado de la presión diferencial, la cual puede

compensarse tensionando suficientemente la tubería.

En la tabla aparece el valor de la máxima presión diferencial (P anular

mayor que P tubería), para los tamaños de empaques referido. Para

sostener las presiones diferenciales mostradas debe tenerse una tensión de

40000 libras.

72

PRECAUCION

No exceda la presión diferencial máxima indicada en la tabla o las 40000 lbs

de tensión, ya que el exceso podría cizallar el anillo de corte. Además, los

tamaños 49 a 55 (8-5/8” - 13-3/8”), no deben usarse cuando la presión en el

anular sea mayor que la presión en la tubería.

TAMAÑO

O.D.

REVESTIMIENTO

Pulgadas

MAXIMA

PRESION

DIFERENCIAL

PSI

MAXIMA AREA

Pulgadas

ANULAR

TUBERIA O.D.

2-3/8” 2-7/8”

43A 4-1/2 3800 9.25 7.20

43B 5 3200 10.80 8.75

43C 5 y 5-1/2 3000 11.90 9.85

45A 5-1/2 2300 14.95 12.90

45B 5-3/4 y 6 2000 17.20 15.15

45C 6 1800 19.20 17.10

45D 6 1700 20.40 18.35

45E 6-5/8 1500 22.65 20.60

47A 6-5/8 y 7 1200 26.40 24.35

Cuando la presión diferencial entre la tubería y el anular es menor que la

mostrada en la tabla, la tensión requerida para mantener esta presión

diferencial puede ser calculada en la siguiente forma:

73

1. Comprobar que la presión en el anular no excede a la presión en la

tubería en un valor máximo que el listado en la tabla

2. Seleccione el área máxima del anular para el tamaño de tubería y

empaque que tenga

3. Multiplique dicha área por la presión diferencial que va a ser aplicada en

el anular

4. Sume todas las fuerzas para obtener la presión necesaria

Ejemplo:

Tamaño del empaque: 45D

Modelo: AD1

Profundidad de asentamiento: 5000’

Diámetro de la tubería: 2-7/8” O.D., EUE, J-55

Presión en el anular: 1300 psi mayor que la de la

tubería.

1. De la tabla podemos comprobar que la presión en el anular de 1300 psi

es menor que 1700 que es la dada por la tabla para el tamaño 45D

2. De la tabla. El área máxima = 18.35 in2 para el empaque tamaño 45D,

con tubería de 2-7/8” O.D.

3. La fuerza que actúa sobre el empaque debido a la presión diferencial se

calcula así:

74

P = F/A F = P * A

Donde:

F = Fuerza (lbs) F = 1300 * 18.35 lbs/pulg2 * pulgadas2

P = Presión (psi)

A = Área (in2) F = 23855 Lbs.

4. La cantidad de tensión requerida para mantener los 1300 psi en el

anular será igual:

T = F + tensión para el empaque tamaño 45D

T = 23855 + 5000 = 28855 lbs

75

EMPAQUE MODELO “G”RETRIEVABLE CASING PACKER

(BAKER)

Es un empaque económico y compacto, que puede ser utilizado como

empaque de producción y en compañía de una válvula igualadora de

presiones y un “Hold Down”, en operaciones de presión, pruebas y

estimulación de pozos.

VENTAJAS

Es más corto y compacto que otros empaques de su mismo tipo, es de fácil

manejo, almacenamiento y transporte.

Permite el paso a través de su mandril de instrumentos de registro, bombas

de presión y aparato para medir la temperatura. El conjunto de cuñas y el

elemento son similares a los de otros empaques Baker.

Para trabajos a altas temperaturas se puede acondicionar el empaque con

un caucho especial. El empaque Baker modelo “G” puede también ser

utilizado como un empaque de tensión si se corre en posición invertida.

OPERACION

77

1. Corra el empaque hasta 1’ por debajo de la profundidad de

asentamiento

2. Levante el empaque hasta la profundidad de asentamiento

3. Rote la tubería ¼ de vuelta a la derecha y aplique el peso requerido para

el asentamiento del empaque, ver tabla

TAMAÑO PESO O.D.

REVEST.

PESO

# PIE

ELEMENTO

EMPACANTE

Pulgadas

CONEXIONES

ROSCAS

45A4 6000 5-1/2” 15.5-20 4.375 2-3/8” OD EU caja

arriba * 2-3/8

46B 6000 6-5/8” 17-20 5.500 OD. EU 8 Rd pin

46B 6000 7” 32-35 5.500 Abajo

47A4 10000 6-5/8” 17-20 5.500 2-7/8” OD. EU 8 Rd

47A4 10000 7” 32-35 5.500 Caja arriba

2-7/8” OD. EU 8 Rd

abajo

NOTA: Para tamaños mayores de 47 se requiere un peso mínimo de

15.000 lbs.

4. Para desasentar el empaque simplemente levante la tubería.

Si desea reasentar el empaque a mayor profundidad rote la tubería ¼ de

vuelta a la izquierda para asegurar de nuevo las cuñas y proceda a

asentar el empaque a la profundidad requerida tal como se describe en

los pasos 1 a 3.

78

COMO DESASENTARLO EN CASO DE EMERGENCIA

El empaque Baker modelo “G” tiene una unión de seguridad que permite

retirar la tubería en caso necesario. Se debe aplicar una tensión de 1000 a

2000 lbs y rotar la tubería a la derecha un mínimo de 7 vueltas, esto

desenroscará el substituto superior del empaque, permitiendo retirar del

pozo la tubería y el substituto.

DESCRIPCION DE LAS PARTES DEL EMPAQUE MODELO “G”

1. Substituto superior

2. O- Ring

3. Guía

4. Cuerpo

5. Elemento empacante

6. Cono

7. Cuña

8. Ring retenedor de la cuña

79

9. Resortes

10.Ring de las cuñas

11.Tornillo

12.Pin J.

13.Ring soporta cuñas.

DIMENSIONES

A - 4.750”

C - 7.000”

E - 33.81”

F - 4.185”

G - 3.000”

H - 3-1/2” O.D. EUE 8 Rd

2-3/8” O.D. EUE 8 Rd

2-7/8” O.D. EUE 8 Rd

80

EMPAQUE R-3 “SIMPLE Y DOBLE AGARRE”(BAKER)

El empaque R-3 es un empaque de peso que tiene un bypass bastante

amplio a través de él. El bypass es controlado por una válvula que es

actuada por medio de un mandril que tiene 30” de desplazamiento. El

empaque R-3 tiene dos versiones, una sencilla que se utiliza como

empaque convencional de producción y una versión doble agarre (con Hold

Down), que se puede utilizar para producción y para operaciones de

estimulación, este último se utiliza cuando se preveen presiones

diferenciales que tiendan a desasentar el empaque (fuerza hacia arriba).

OPERACION

1. ASENTAMIENTO

El empaque se baja en el pozo con el “bypass” abierto para permitir

libre circulación del fluido a través y alrededor de él. Se localiza un (1’)

pie más abajo de la posición de asentamiento, para liberar el seguro (J-

slot) se sube la tubería y se rota a la derecha (1 giro); posteriormente

se baja la tubería y así el cono se mueve sobre las cuñas; al aplicar

peso se cierra el “bypass”, se agarran las cuñas al revestimiento y hace

sello el elemento empacante.

82

2. DESASENTAMIENTO

Para desasentar el empaque se levanta la tubería una longitud

suficiente para que el bypass quede abierto, más o menos dos (2’)

pies, se espera mientras se igualan presiones y se sube otro poco

para liberar las cuñas, luego se baja y el seguro automáticamente

engancha; si al bajarlo el empaque coge peso, rote la tubería un poco

a la izquierda para enganchar el seguro.

Peso requerido para hacer sello al elemento empacante.

TAMAÑO DUREZA FUERZA

28 STD 90 2000 lbs

SPECIAL 80 1000 lbs

35 STD 90-70-90 4000 lbs

41 STD 95-70-95 4000 lbs

TAMAÑO

SPECIAL HARDNESS

80-60-80

SIMPLE / DOBLE

AGARRE

SPECIAL HARDNESS

90-70-90

SIMPLE / DOBLE

AGARRE

SPECIAL HARDNESS

95-80-95

SIMPLE / DOBLE

AGARRE

43 4000 6000 5000 7000 6000 8000

45 4000 6000 5000 7000 6000 8000

45 2-3/8 - - 4000 6000 5000 7000

46 y 47 6000 8000 7000 9000 8000 10000

49 8000 10000 9000 11000 10000 12000

51 15000 15000 15000 15000 15000 15000

83

RETRIEVA “D” LOK- SET PACKER (TAMAÑO 45)(BAKER)

Este es un empaque multipropósito. Se puede utilizar en completamientos

convencionales, completamientos con grava, pruebas, inyección o para

aislar zonas. Este empaque se puede asentar con cable o tubería. Puede

soportar presiones diferenciales de 8000 PSI por encima y 6000 por debajo,

la limitación de temperatura del elemento es de 300ºF.

Este empaque tiene tres versiones:

1. “STANDARD”:

Este se le pueden colocar accesorios internos incluyendo el “Expendable

Plug”. No tiene rosca en la parte inferior.

2. “DB”:

Tiene rosca en la parte inferior que permite colocar accesorios en el fondo

del empaque. La unidad inferior debajo de las cuñas esta sellada lo cual

permite el uso de niples de asentamiento y “Blanking Plugs”.

3. “Flapper Valve”:

Posee en la parte inferior una válvula tipo “flapper” que queda cerrada al

retirar la tubería o dispositivo que la tenga abierta.

85

OPERACION

1. ASENTAMIENTO CON CABLE

El empaque se baja a la profundidad de asentamiento y se inicia la

carga, esta genera una fuerza que transmitida al empaque por medio

del movimiento de la “Setting Sleeve” hacia abajo, ejerce una fuerza

hacia arriba sobre el cuerpo. Esta operación cizalla los “Brass-Screws”

de la “Setting Sleeve”, se asientan ambas cuñas y hace sello el

elemento empacante. Cuando la fuerza de asentamiento requerida es

alcanzada, el “Release Stud” se cizalla. La herramienta de

asentamiento queda libre dejando el empaque asentado y haciendo

sello.

Para asentar el empaque “Retrieva D Lok-Set” con cable (tamaño 45)

se necesita: El “Wireline adapter Kit” modelo B tamaño 44-26,

“Release Stud” de 55000 lbs (1”), “Wireline Pressure Setting Assembly”

Modelo E-4, cabeza de ignición No. 20 y carga No. 20

2. ASENTAMIENTO CON TUBERIA (HIDRAULICAMENTE)

Para asentar con tubería se utiliza el “Hydraulic Setting Assemblies”

para los Modelo J o el Modelo H y se utiliza el “Wireline adapter kit”

para el Modelo B. Cuando el empaque se asienta con tubería no se

debe aplicar tensión a la sarta.

PARA ASENTAR CON MODELO J.: Para asentar con el “Hydraulic

Setting Assembly” Modelo J, se bombea una bola “Kirksite” de 1-

7/16” de diámetro cuando esta llega al “Support Sleeve” del “Setting

Assembly” se aplican 1000 PSI a la bomba para romper el tornillo de

86

cizalladura del “Support Sleeve”, este sella los huecos superiores y

transmite toda la presión al pistón del “Setting Assembly”. Se

incrementa la presión a 3250 PSI para el tamaño 43 con “Setting

Assembly” tamaño 10 y a 2600 PSI para tamaño 45 y 47. Con

“Setting Assembly” tamaño 20, para asentar el empaque y cizallar el

“Release Stud”; después de esta operación el adapter Kit y el

“Setting Assembly” puede ser retirado del pozo.

PARA ASENTAR CON MODELO H.: Para asentar con “Hydraulic

Setting Asembly” Modelo H el procedimiento es similar al anterior

con la diferencia que este utiliza la presión hidrostática como fuerza

de asentamiento, si no hay suficiente presión hidrostática se requiere

adicionar presión de bomba. Existen varias combinaciones de

presiones hidrostáticas y presiones de bomba para cizallar los

release stud de 7/8” (33000 Lbs) para el setting assembly tamaño 10

y 1” (55000 Lbs) para el tamaño 20.

3. DESASENTAMIENTO DE LA HERRAMIENTA

Se escoge el “Retrieving Tool” del tamaño correcto para el empaque y

se baja con tubería hasta llegar a él, la herramienta entra en el

empaque y automáticamente se coloca en posición de desasentar

cuando el collar superior engancha sobre el “Top Sub” del empaque;

en este instante se aplican 15000 Lbs de peso para asegurar que el

“Anchor Lach” enganche en la rosca cuadrada izquierda que está en el

“Top Sub”. El empaque es desasentado por medio del movimiento de

la tubería hacia arriba (No se necesita rotación). A medida que la

tubería se mueve hacia arriba, el “Catch Sleeve” del “Retrieving Tool”

hace contacto con la parte inferior del “Latch release sleeve” del

empaque, continuando el movimiento hacia arriba con una tensión

entre 4000 y 15000 lbs. (cizallando los “Brass Screws” en el “Retainer”

87

del empaque). Esto levanta el “Latch retainer” y descubre los “Finger”

de tal manera que quedan libres de los canales del cuerpo del

empaque.

Suficiente tensión (aproximadamente 25000 #), se aplican para cizallar

el aro de cizalladura, después de esto el empaque puede ser sacado

del pozo con el anchor sub enganchado en la rosca cuadrada izquierda

en la parte superior del empaque. La tubería no se debe rotar a la

derecha porque esto desengancharía el empaque.

El “catch sleeve” del “retrieving tool” debe estar libre de bordes agudos

para evitar daños al hueco del empaque durante la sacada del hoyo.

Durante la sacada de las cuñas sostiene las extensiones que haya en

la parte inferior por esta razón el peso de ellas no debe exceder en

5000 libras.

4. DESASENTAMIENTO DE EMERGENCIA DEL RETRIEVING TOOL

Si no se puede recuperar el empaque el retrieving tool puede ser

sacado. Se aplica un poco de tensión y se gira la tubería a la derecha

(15 vueltas aproximadamente), para desenganchar el retrieving tool del

empaque. El ring de cizalladura de la parte inferior del empaque debe

ser cizallado antes de liberarlo de él.

5. DESASENTAMIENTO CON SAND LINE RETRIEVING TOOL

Esta herramienta se utiliza en casos especiales por ejemplo donde el

empaque tiene alta presión por debajo y se hace necesario utilizar un

lubricador y recuperar el empaque rápido. Toda la operación es

idéntica a la utilizada con tubería; para liberar el “retrieving tool” de

emergencia se aplica una tensión de 50000 libras para cizallar el ring

88

en la parte superior, una vez cizallado el retenedor se mueve hacia

abajo permitiendo liberar el retrieving tool.

No se deben colocar reducciones en la parte inferior del empaque

porque estas impiden el funcionamiento del retrieving tool o si se

colocan, deben ser compatibles con el ID del empaque y tener al

menos 1’ pie de largo antes de reducir de diámetro.

89

MODELO “A-2” LOK-SET RETRIEVABLE CASING PACKER

(BAKER)

Este empaque se puede utilizar como empaque de producción, inyección,

para aislar zonas o en operaciones de workover. Sostiene presión por

encima y por debajo mientras el tubing está en tensión, compresión o en

condiciones neutras. Disponible para revestimientos de 4 1/2” a 9 5/8”.

LIMITACIONES DE PRESION EN CONDICIONES DE

ASENTAMIENTO

PRESION DIFERENCIAL (PSI)

TAMAÑO ENCIMA DEBAJO

43 2000

45 4000

47 8000 3000

49 2000

51 6000 2000

Tiene un elemento empacante 90 de dureza CUP FORMING y un elemento

empacante 90 de dureza STANDARD. Rango de temperatura 0-275ºF.

91

OPERACION

1. CORRIDA Y ASENTAMIENTO DEL EMPAQUE

Cuelgue el empaque antes de bajarlo en el pozo. Antes de correrlo en

el pozo rote el “Drag block Housing” varias vueltas a la izquierda para

comprobar que esté operando correctamente. “No rote el drag block

housing” a la derecha porque esta operación traba los segmentos de

control y previene el movimiento de los mismos antes de alcanzar la

profundidad de asentamiento.

Cuando se alcance la profundidad de asentamiento, baje lentamente el

empaque mientras lo rota dos vueltas a la derecha hasta que el

empaque coja peso. Asiente un mínimo de 6000# para asentar las

cuñas superiores. Mientras baja rote la herramienta a la derecha para

un correcto asentamiento.

Para asentar completamente las cuñas inferiores aplique una tensión

de acuerdo a la tabla siguiente:

TAMAÑO TENSION / LIBRAS

43, 45 y 47 10000 a 20000

49 y 51 20000 a 30000

Cuando el tubing va a ser dejado en tensión, una tensión mayor puede

ser aplicada durante la operación de asentamiento.

92

Para asentar las cuñas superiores y hacer sello con los cauchos,

aplique peso de acuerdo a la tabla.

TAMAÑO MINIMO PESO EN LIBRAS

43 y 45 6000

47 10000

49 y 51 15000

Si no hay suficiente peso disponible (Pozos superficiales), la

herramienta para que haga sello se puede rotar a la izquierda o

moverla hacia arriba y hacia abajo.

En este punto el tubing puede ser colocado en tensión, compresión o

neutral.

2. PARA DESASENTAR

Regrese el empaque a su punto neutro y aplique de 3000 a 6000 libras

de tensión y rote el tubing a la derecha de cuatro (4) a ocho (8) vueltas

hasta que la herramienta se mueva hacia arriba. “Cuando el empaque

esté siendo desasentado con presión en favor del tubing, rote el tubing

a la derecha lentamente lo suficiente para igualar presión antes de

desasentar las cuñas inferiores”. Continúe la rotación a la derecha

varias vueltas mientras se mueve hacia arriba hasta que las cuñas

estén completamente retraídas.

NOTAS: La denominación AL-2 es para un empaque con las mismas

características y aplicaciones del A-2 pero con un mandril más largo.

Solo está disponible para revestimientos de 5 1/2” a 7 5/8”.

93

EMPAQUE “HUSKY M-1” (BROWN OIL TOOLS)

Este es un empaque muy utilizado en operaciones de producción; después

de ser asentado puede ser dejado en tensión, compresión o neutro.

OPERACION

1. ASENTAMIENTO

Con el empaque a la profundidad de asentamiento rote la tubería a la

derecha y baje lentamente hasta que el empaque coja peso, con esta

operación se cierra el bypass; se colocan entre 6000# y 10000# de

peso para asentar las cuñas, expandir el elemento empacante y

enganchar la rosca izquierda “Buttres” (H) con el “Upper split nut” (I).

Con el empaque asentado, la compresión asegura y mantiene el

elemento sellado; en este punto se puede adicionar tensión o

comprensión al empaque sin afectar su asentamiento. En pozos poco

profundos donde no se dispone de peso suficiente, se rota la tubería a

la derecha y se baja lentamente para cerrar el bypass y enganchar la

rosca izquierda “Butress”; posteriormente rote la tubería a la izquierda,

con esta operación se agarran las uñas y se expande el elemento

empacante; se puede presurizar el casing para mejorar el

asentamiento (tener mucha precaución al girar la tubería a la izquierda

para no desconectar la sarta).

95

2. DESASENTAMIENTO

Para desasentar, se rota la tubería a la derecha con unas 3000 libras

de tensión hasta que quede libre la sarta, se espera la igualación de

presiones. (Se puede circular para remover sedimentos que haya

sobre el empaque); se sube la tubería para asegurar el empaque y

después se baja un poco para que las cuñas queden completamente

cerradas. Una buena práctica antes de desasentar el empaque es

presurizar el casing para liberar algunas partes y minimizar la fricción.

96

EMPAQUE CHEROKEE (ARROW)

Es un empaque de asentamiento por tensión utilizado preferencialmente en

operaciones de pozos inyectores de agua. El empaque es suministrado con

un caucho 80 duro. Es corto, compacto, fácil de manejar y operar.

TAMAÑOS DISPONIBLES

Para revestimiento de 4 ½ a 7”.


1. Baje hasta la profundidad de asentamiento deseada

2. Gire un tercio de vuelta a la derecha sobre la herramienta

3. Levante la tubería lentamente y coloque la suficiente tensión para

producir sello.


1. Retire la tensión puesta sobre el empaque. Esto permitirá que el

sistema de control en J enganche automáticamente y se pueda retirar el

empaque

98

2. Si el empaque se encuentra pegado coloque tensión para romper los

pines de cizalladura y así liberar las cuñas

La tensión requerida para cada pin es de 4000 lbs y para el empaque

48000 lbs.

99

EMPAQUE ARROWSET I(ARROW OIL TOOLS)

USOS

Se utiliza para aislar zonas, como empaque de producción y en pozos

inyectores.

Esta constituido por un Holdwn mecánico que evita el movimiento de la

tubería.

TAMAÑOS DISPONIBLES

3 ½ a 11- ¾”.


1. Corra el empaque a la profundidad de asentamiento deseada

2. Levante la tubería más o menos un pie

3. Rote un cuarto de vuelta a la derecha sobre la herramienta

4. Baja la tubería y mientras retira el torque coloque el peso adecuado

101

5. Después de que el empaque esté asentado la tubería puede dejarse en

tensión, compresión o neutral.


1. Coloque la tubería en posición neutra

2. Rote un cuarto de vuelta a la izquierda y levante la sarta.

PROCEDIMIENTO PARA LEVANTAR EN EMERGENCIA

El Arrowset I posee un mecanismo de seguridad en forma de J que permite

romper el “TACK WELD” sobre el pin ring de la J cuando la tubería se gira

bruscamente a la derecha. Si rota 15 giros a la derecha o en el mismo

sentido retirará el J pin ring del empaque causando un estiramiento hacia

arriba y permitiendo retirar el empaque del pozo.

102

ARROWSET II DOUBLE GRIP RETRIEVABLE PRODUCTION PACKER

Esta herramienta se puede utilizar en trabajos de reacondicionamiento o

como empaque de producción. Posee un bypass el cual permanece abierto

mientras se baja o se saca del hueco previniendo así el efecto de succión,

esto también permite sacar residuos que se acumulan en las cuñas antes

de desasentarlo.

OPERACION

1. ASENTAMIENTO

Con el empaque a la profundidad de asentamiento, se sube lentamente

y se rota la tubería a la derecha; se baja y se coloca peso sobre el

empaque unas 10000 lbs., así asientan las cuñas inferiores, cierra la

válvula y expande el elemento empacante. Las cuñas superiores

automáticamente asientan en la misma operación.

2. DESASENTAMIENTO

Para desasentar, levante la tubería con el fin de abrir la válvula,

desasentar las cuñas y el elemento empacante. Una vez hecho esto

podrá retirar el empaque del pozo.

104

ARROWSET II SINGLE GRIP RETRIEVABLE PRODUCTION PACKER

Este empaque se utiliza cuando la presión por debajo de él no es excesiva.

La operación es igual que para el de doble agarre.

También posee bypass que permite el paso de fluidos a través de la

herramienta cuando esta es bajada o sacada del pozo.

106

EZ - DRILL SQUEEZE PACKERS(HALLIBURTON)

La serie EZ - Drill de empaques para cementación Howco se clasifica en

dos grupos de acuerdo con el tipo de válvula:

1. El EZ - Drill Squeeze Packer, disponible en tamaños desde 2-7/8” hasta

7”. Este empaque posee una válvula de contrapresión de resorte y

lengüeta

2. Disponible en tamaños desde 4 ½” hasta 13 - 3/8”. Este empaque

posee una válvula de camisa deslizante operada por reciprocación de la

tubería y puede ser abierta o cerrada cuantas veces se desee antes del

trabajo de cementación. El movimiento de fluidos a través de la válvula

no afecta su posición. Cuando la válvula está cerrada el empaque

impide el movimiento de fluidos en cualquier dirección. Cuando está

abierta se puede bombear fluido a través del empaque o descargar la

presión por debajo de ésta.

COMPONENTES DEL EMPAQUE

1. Elemento sellante resistente a alta presión y a alta temperatura

2. Mandril flotante

3. Junk Pusher para calibrar el revestimiento y evitar el deterioro de los

cauchos cuando se baja la herramienta dentro del pozo

108

4. Diseñado con material fácilmente perforable

5. Son de diámetro menor que otras herramientas diseñadas para los

mismos tamaños de revestimiento.

CUIDADOS QUE DEBEN TENERSE CON LA HERRAMIENTA

CUANDO SE BAJA DENTRO DEL POZO

1. Si es necesario empujar el empaque y la herramienta de asentamiento

cuando se comienza a bajar dentro del pozo use el peso del bloque y del

elevador, asegúrese de tener agarrada la tubería con el “Rigcatline”

2. Use un “Pup Joint” corto entre el elevador y el gancho cuando vaya a

aplicar peso sobre la tubería con el bloque

3. Evite las paradas repentinas y los giros a la derecha de la tubería con el

fin de evitar el asentamiento prematuro de la herramienta

OPERACION

Este empaque puede asentarse con tubería, con “Electric Wireline” o con

“Sand Line”.

ASENTAMIENTO CON TUBERIA

1. Cuando el empaque esté en la profundidad deseada, conecte las

mangueras y el swivel a la tubería y trabaje esta hacia arriba y hacia

abajo en un tramo de 5 a 10 pies mientras circula para limpiar.

109

Si el empaque va a ser asentado cerca a las perforaciones, NO lo

trabaje en frente de ellas ya que una diferencial de presión puede

“succionarlo” y asentarlo en medio o frente a los perforados.

2. Rote la tubería 35 giros a la derecha inmediatamente después de parar

circulación, esto permite mover el mandril de la camisa de asentamiento

hacia abajo desenganchando el anillo trabador y asentando las cuñas

superiores.

3. Tensione la tubería para asentar las cuñas inferiores y expandir los

elementos sellantes contra el revestimiento.

La expansión de los cauchos se logra con una tensión por encima del

peso de la tubería igual a un tercio de la carga de partición de la camisa

de tensión, este debe mantenerse durante uno a dos minutos. Tensione

la tubería dos tercios de la carga de partición de la camisa y reciproque

con el fin de tener una mejor expansión de los elementos sellantes.

PRECAUCION

Después de que la herramienta de asentamiento tenga los 35 giros, NO

aplique peso al empaque hasta cuando la camisa de tensión haya sido

partida.

Una presión hasta 2000 PSI por debajo del empaque puede ayudar en la

operación, pero debe descargarse antes de partir la camisa de tensión.

Después de partida la camisa y antes de dar los giros adicionales para

liberar esta un peso hasta de 100000 lbs. puede colocarse sobre el

empaque sin temor a dañarlo. Este procedimiento se recomienda con el fin

110

de ayudar en el asentamiento de las cuñas superiores y en la expansión de

los elementos sellantes.

Para retirar la camisa de asentamiento gire la tubería a la derecha 20

vueltas adicionales (55 giros en total), esto desenganchará el anillo de tal

manera que la camisa pueda moverse libremente hacia arriba cuando la

herramienta de asentamiento es asentada sobre el empaque.

PRUEBA DE LA TUBERIA

Existen varias maneras de probar la tubería antes de la operación de

cementación; aquí trataremos solo dos:

1. Después de retirar la camisa de asentamiento (Setting Sleeve), levante

la tubería justamente para cerrar la válvula de camisa deslizante (sliding

balance valve), sin sacar el vástago (stinger) del sello en el tope del

empaque y entonces pruebe la tubería con la presión requerida

2. Deje caer una bola por dentro de la tubería hasta el tope de la

herramienta de asentamiento y pruebe con presión tubo a tubo o en

paradas mientras baja la sarta. La bola es reversada después de que el

último tubo ha sido probado

TAMAÑO HERRAMIENTA DE

ASENTAMIENTO

DIAMETRO DE LA

BOLA

4 - ½” - 5 - ½” 1 - 7/16”

7” - 8 - 5/8” 1 - ¾”

111

ASENTAMIENTO CON WIRELINE

Para asentarlo con cable ver “Electric Wireline Setting Assy Model E-4” de

Baker y el “Adapter Kit” correspondiente.

TECNICA SUGERIDA PARA PERFORAR ESTE TIPO DE EMPAQUE

Esta es una de las herramientas de mayor uso en la industria y por su

versatilidad y facilidad de manejo con una relación utilidad/costo (precio)

bastante atractiva, la convierten en una alternativa interesante para los

trabajos de perforación, completamiento o workover.

La mejor técnica varia de acuerdo al equipo disponible, pero en general las

sugerencias siguientes pueden ayudar a facilitar y tener éxito en el trabajo:

BROCA: De diente corto a medio para formación dura

VELOCIDAD ROTARIA: 75 - 120 RPM

PESO SOBRE BROCA: 5000 - 7000 Libras

Las primera 4” - 5” incremente de 2000 a 3000 libras/in de diámetro de

broca hasta perforar todo el empaque.

COLLARES: Los que se requieren para peso y estabilización de la broca

debe colocarse un “Junk Basket” por encima de la broca

Cuando se trabaje con “Mill” los parámetros puede ser:

Velocidad Rotaria: 60 a 150 RPM

112

Peso sobre el Mill: 5000 a 8000 Libras

Tipo de fluido: Viscosidad 60 cps

Velocidad anular: Mínimo 120 Pies/min.

Nunca inicie el mill sobre el empaque. Inicie un pie por encima.

Mantenga una rata constante y no aplique peso en exceso del recomendado

113

TAPON RECUPERABLE “BOBCAT” JOHNSTON(JOHNSTON OIL TOOLS)

DESCRIPCION GENERAL

Es un RBP que emplea un solo juego de cuñas que se fijan a comprensión

con el fin de anclar el empaque. Está diseñado para resistir presión

diferencial en cualquier dirección.

Los elementos sellantes se expanden contra el revestimiento solamente

cuando se fija el tapón. Esta característica permite que los fluidos pasen

alrededor de la herramienta y por su interior cuando se baja o se saca del

pozo.

Su diseño de cuñas es especial. Cuando la presión diferencial actúa por

arriba, las cuñas trabajan como cualquier cuña de empaque de peso con

presión actuando por abajo del empaque, la carga es dirigida contra el

dorso de las cuñas. Mientras la presión trata de empujar la herramienta

hacia arriba, actúa contra un pistón que transmite esa fuerza a las cuñas por

medio de un mandril y el mecanismo de fijación.

Estando expandidos los cauchos, ejercen una fuerza contra el cono que lo

empuja dentro de las cuñas. El tapón se fija y se libera con rotación

derecha.

115

VENTAJAS

1. Gomas retráctiles. Las gomas bajan y salen del pozo retraídos y evitan

así posibles daños que pueden sufrir al pasar por las perforaciones o

asperezas del revestimiento. Se expanden cuando se asienta el

empaque y aseguran un buen sello.

2. Mecanismo de cuñas “Bobcat”. Este sistema usa cuñas que se operan

con peso pero resisten presiones diferenciales por encima o por debajo.

Esto elimina las cuñas de fijación por tensión.

3. Se asienta y se retira a la derecha. El tapón es asentado y retirado por

rotación a la derecha. La única torsión izquierda que se aplica es la

necesaria para desenganchar la “llave pescante”.

4. Libre movimiento de fluidos a través de la herramienta.

5. Válvula igualadora de presiones de fácil operación. Se abre cuando el

pescador entra sobre el cuello del empaque.

6. Puede utilizarse en pozos poco profundos


1. OPERACION DE LA LLAVE PESCANTE

La llave pescante se enrosca debajo del empaque “Positrieve” y se

engancha con peso sobre el cuello del tapón.

116

El pescador cumple dos funciones:

1. Conectar las herramientas

2. Operar la válvula igualadora del tapón

El pescador engancha al tapón con dos pernos que calzan en la

“Jota” del cuello. Se le engancha asentando peso y dando un cuarto

(1/4) de vuelta a la derecha; se desengancha asentando peso,

girando lo suficiente a la izquierda para rotar el pescador ¼ de vuelta,

sosteniendo la torsión y levantando la tubería.

La uñas elásticas del pescador cumplen dos funciones:

1. Cerrar la válvula del tapón

2. Mantener los pernos en la parte superior de la jota del tapón

mientras se sale del pozo

2. PARA ASENTAR EL TAPON

Baje la tubería lentamente y rótela 3 o 4 vueltas a la derecha

Coloque 10000 a 15000 libras de peso, ésta acción permitirá

expandir el elemento empacante

3. PARA DESENGANCHAR EL PESCADOR

Gire ¼ de vuelta a la izquierda y mantenga la torsión mientras levante

la tubería, esto permitirá desenganchar el pescador y cerrar la válvula

117

4. PARA DESASENTAR EL TAPON

Se toca el tapón y se colocan de 5000 a 10000 libras de peso. El

pescador se engancha automáticamente y al mismo tiempo abre

la válvula igualadora

Si encuentra sucio, rote y circule para lavar

Levante la tubería con torque a la derecha y hale más o menos

3000 libras sobre el peso, continúe halando hasta cuando

comience a perder peso. Continúe girando unas 15 vueltas a la

derecha mientras continua levantando la tubería para asegurar la

retracción de las cuñas

Una vez desasentado el empaque, baje la tubería y pase por el

sitio donde éste estuvo asentado para comprobar su

desasentamiento

Saque las herramientas del pozo. Esta herramienta puede ser

utilizada de inmediato en otra posición en el hueco

Tamaño disponible 4 - ½ a 13 - 3/8

118

EMPAQUE “POSITRIEVE”(JOHNSTON OIL TOOLS)

DESCRIPCION GENERAL

Es un empaque de asentamiento con peso, con agarre “Hidráulico” del tipo

“cono contra cuñas” y con válvula igualadora de presión integrado al

empaque.

La válvula igualadora no puede cerrarse si el empaque no ha sido asentado.

VENTAJAS

1. Cuñas de agarre hidráulico activadas con un cono

2. Válvula igualadora integrada. Se cierra con peso sobre el empaque un

pistón balanceado evita la apertura de la válvula durante el bombeo.

3. El área de “By Pass” bajo la camisa que soporta los cauchos, asegura

que se igualen las presiones aunque no se retraigan completamente las

gomas después de librar el empaque

120

INSTRUCCIONES

1. Selección de la “J ”

El empaque normal viene provisto de dos (2) “jotas”: Una manual y otra

automática.

Se puede usar cualquiera de las dos con simplemente colocar el perno

indicador en la ranura correspondiente antes de bajar el empaque. El

procedimiento de asentamiento es el mismo para cualquiera de los dos

sistemas. La diferencia está en la forma de soltarlo.

Para poner las cuñas en posición de seguro cuando se usa la “J”

manual es necesario levantar el empaque y girarlo a la izquierda.

En la posición automática solo hace falta levantar el empaque

2. Para Asentar La Herramienta

Baje el empaque a la profundidad del asentamiento, levante el

empaque y gire la tubería a la derecha ¼ de vuelta y ponga de

15000 a 20000 libras de peso para expandir los elementos sellantes

y mantener cerrada la válvula igualadora

Si se usa la “Jota” automática, debe mantenerse la torsión a la

derecha sobre la tubería mientras se coloca peso

NOTA: Si se quiere fijar el tapón “Bobcat” primero, debe comenzarse a

bajar la tubería antes de girar. Esta acción mantendrá el perno en su

seguro para que no se asiente el empaque “Positrieve”

121

3. Para Desasentar La Herramienta

Siempre que sea posible iguale presiones, levantando la tubería para

abrir la válvula, retraer los agarres hidráulicos y las gomas. Girar ¼ de

vuelta a la izquierda cuando se usa la “Jota” manual.

Tamaños disponibles 4 - ½ a 13 - 3/8

122

BV RETRIEVABLE BRIDGE PLUG- (HALLIBURTON) -

Es una herramienta desarrollada por Halliburton y sus iniciales “BV”,

corresponden a un tipo de válvula conocida como “Balanced Valve”, pero

normalmente se le conoce en la industria como el empaque “BV TENSION”,

ya que por su forma de operación debe quedar asentado con tensión.

Se utiliza en operaciones de prueba, tratamiento, squeeze o para aislar una

o varias zonas según la necesidad del trabajo. Por su efectividad en el sello

para aislar zonas en los pozos, es muy usado en pruebas de producción,

sin embargo y debido a que no posee un sistema de liberación de

emergencia, el hueco debe estar lo más limpio posible y los fluidos deben

filtrarse para evitar atascamientos a la hora de desasentarlo.


1. Sitúe el empaque a la profundidad de asentamiento.

2. Baje unos 2 ft de la profundidad deseada y dele unas 5 vueltas a la

derecha para que las cuñas inferiores se abran y se agarren al

revestimiento.

Sosteniendo el torque, levante la tubería lo necesario hasta dejarlo con el

valor de tensión deseado.

124


Coloque la sarta con peso muerto y proceda a girar unas 5 vueltas a la

izquierda para retirar el torque de la tubería. Con el torque sostenido, baje la

tubería hasta liberar la tensión y el empaque. Una vez liberado puede

asentarlo en otro lugar o retirarlo del pozo.

NOTA:

Para asegurarse que el empaque ha sido liberado, trabaje la sarta arriba y

abajo aproximadamente unos 20 pies.

125

RETENEDOR MERCURY MODELO “K” (CEMENT RETAINER)

-(BAKER)

Estas herramientas permiten realizar las operaciones de cementación con el

menor riesgo posible, ya que están construidas de un material (magnesio)

que se deja demoler con una broca muy fácilmente. La válvula de dos vías

de estos retenedores se puede controlar completamente desde la superficie,

permitiendo de esta forma mantener la presión final de forzamiento en la

herramienta, probar la tubería, etc.

La válvula tipo camisa permite probar la tubería antes de hacer el

forzamiento simplemente levantando para cerrar la válvula y aplicar presión.

Presión final de forzamiento: la válvula cierra siempre que el vástago

(stinger) de la herramienta de asentamiento (setting tool) se retira del

retenedor. Esta acción es automática y no requiere presión. Cuando el

vástago (stinger) se remueve, la válvula se cierra, manteniéndose aislado

de la presión hidrostática el intervalo de forzamiento.

El retenedor modelo “K” está diseñado para asentamiento mecánico con

tubería, pero con un conjunto de cuñas superiores especiales y un perno

especialmente diseñado, puede asentarse con cable.

Este retenedor también puede ser convertido para utilizarse como tapón

puente (Bridge Plug).

127


1. Se baja lentamente la tubería evitando que esta gire a la derecha

(velocidad: 40 pies/min). Al llegar a la profundidad deseada se dispone

la tubería de tal forma que queden ocho (8) pies por fuera del hueco.

2. Soltar la camisa de asentamiento (Setting Sleeve) y la canasta de

resortes (Drag Spring) del mandril de asentamiento, se levanta la tubería

dos (2) pies y se da (10) vueltas a la derecha. Luego se baja dos (2)

pies para soltar las cuñas superiores.

3. Para agarrar las cuñas superiores se aplican de 16000 a 17000 libras de

tensión (tamaño 2AA, revestimiento de 5 - ½”). El tirón hacia arriba

mueve primero el cono en esa dirección para asentar las cuñas, luego

corta el pasador del cono. Esto permite comprimir el elemento de sello

(cauchos) y expandirlo.

4. Asentamiento de las cuñas inferiores para completar el sellamiento

(Pack Off). El estiramiento continuado hacia arriba, corta el pin en el

cono inferior y sienta las cuñas inferiores completándose el

asentamiento y sello del retenedor. Aplíquese 16000 libras de peso

(tamaño 2-AA). Pruébese la tubería si se desea, tensionando ésta con

16000 libras sobre el peso y aplicando la presión requerida. Pruébese la

válvula abriéndola y cerrándola.

5. Con el fin de soltar la herramienta de asentamiento y de ésta manera

permitir circulación por encima del retenedor, aplíquese 2000 a 3000

libras de tensión (2AA) y dense seis (6) vueltas a la derecha con este

128

ligero estiramiento, al aplicar el torque de mano derecha se logra el

rompimiento del seguro rotacional. Ahora aplíquense 10000 libras de

tensión, para sacar el Stinger del retenedor, levántese la tubería tres (3)

pies sobre el punto muerto.

6. Para realizar el forzamiento, es necesario meter nuevamente el Stinger

dentro del retenedor para abrir la válvula. Para ello bájese la tubería y

aplíquense 16000 libra de peso. Una vez terminado el forzamiento

aplíquense 10000 libras de tensión para romper el Stinger.

Estas dos operaciones se pueden realizar con la frecuencia que se

desee siempre y cuando no se haya cementando aun.

Con el fin de proteger el retenedor durante la bajada de éste, es posible

instalar en su extremo inferior un Junk Pusher especial lubricado (Baker)

con este fin.

INSTRUCCIONES PARA EL ACOPLAMIENTO DE LA HERRAMIENTA DE

ASENTAMIENTO (“K” SNAP LATCH SETTING TOOL) AL RETENEDOR

MODELO “K” (VER FIGURA)

1. Deslice la canasta de resortes (Drag Spring) hacia arriba hasta que sea

detenida por la tuerca de control (Control Nut).

2. Rote la canasta hacia la derecha, hasta que ésta se detenga.

3. Localice el perro (dog) en la ranura superior del cuerpo del Stinger

(válvula de control abierta) y oprima el perro varias veces para verificar

su funcionamiento.

129

4. Deslice las cuñas superiores hasta la parte superior del cuerpo del

Stinger (Stinger Sub-Body). Afloje las grapas lo suficiente para instalar

los segmentos de cuñas sobre el caballete y el perro del cerrojo de

control (control latch).

5. Ajuste los segmentos de cuñas sobre el caballete del control latch y

apriete fuertemente

6. Lubrique con grasa la porción libre de las cuñas

7. Verifique que la canasta de resortes esté aun contra el tope. Rote la

camisa de asentamiento (Setting Sleeve) hacia abajo sobre las cuñas

hasta donde sea posible. Devuelva ½ vuelta

8. Apriete el conjunto de tornillos

9. Lubrique el sello del stinger y los hilos del control Latch

10.Lleve el retenedor sobre el sello del stinger, hasta que el retenedor se

siente en el control Latch

11.Rote el retenedor sobre el control Latch (rosca de mano izquierda)

12.Ajuste los tornillos del seguro de rotación en el hueso del control Latch y

asegure. Los hueco están localizados a 45º del perro (dog)

13.Remueva las grapas o abrazaderas

14.Remueva la banda que rodean las cuñas inferiores

130

En la mayoría de las operaciones se utiliza, una herramienta también

perforable (magnesio), como tapón puente. Es el tapón puente Baker

modelo “N” wire line casing bridge plug el cual se corre con cable, pero

puede hacerse con tubería, si se desea.

131

ANCLAS

Las anclas son herramientas utilizadas principalmente en pozos profundos o

con algún grado de desviación, que trabajando por el método de bombeo

mecánico, pueda afectar a la sarta de bombeo o producción, previniendo el

efecto conocido como buckling (la sarta se enrosca como si fuera un

resorte) y la ruptura de la tubería durante estas operaciones.

Estas herramientas se pueden asentar con peso o tensión. Con ellas se

busca incrementar la eficiencia de bombeo y disminuir el desgaste en las

varillas de subsuelo, la tubería de producción y el revestimiento.

Las principales características de estas herramientas y que desarrollan los

fabricantes de anclas son:

Un sistema mecánico de liberación que en ningún momento involucra o

afecte a la tubería de producción o al revestimiento.

Las roscas y sistema de conexión son de un material y de un diseño muy

resistente a la corrosión.

Un sistema secundario de liberación compuesto principalmente por unos

pines de cizallamiento a un valor de tensión predeterminado.

133

MODELO B - 2 “TUBING-ANCHOR CATCHER”(BAKER)

Cumple dos funciones importantes:

1. Anclar la tubería

2. Soportar la tubería en su sitio, si llega a partirse. Debe colocarse por

debajo de la bomba, pero si no es posible por alguna razón debe tenerse

en cuenta el diámetro interno del ancla con relación al diámetro externo

de la bomba

INSTRUCCIONES DE OPERACIÓN

Para prevenir el daño de las cuñas antes de alcanzar la profundidad de

asentamiento es aconsejable girar la tubería a la derecha cada 5 o 10

paradas.

ASENTAMIENTO

A la profundidad de asentamiento rote la tubería a la izquierda con llave 36”

hasta cuando las cuñas hagan contacto con el revestimiento (más o menos

5 a 8 vueltas). Mantenga torsión a la izquierda mientras mueve la tubería

arriba y abajo varias veces para trabajar el conjunto de cuñas de la

herramienta. Durante la operación de asentamiento de las cuñas la tensión

mínima debe ser igual a la tensión final cuando la tubería está colgada, y el

peso de asentamiento será igual al peso de la tubería. Retire las llaves y

134

continúe trabajando la tubería para eliminar completamente el torque, y

aplique la tensión requerida.

DESASENTAMIENTO NORMAL

Para retirar el ancla, se debe colocar la tubería en comprensión (aplicar

poco peso), de tal manera que el cono superior quede espaciado y el cono

inferior baje completamente cuando las cuñas pierde su contacto con el

revestimiento. Esta operación evita el daño de las cuñas cuando se retira el

ancla del pozo y el cono inferior no se retrae completamente. Si no es

posible realizar la operación arriba descrita, el ancla puede retirarse así la

tubería este sometida a tensión.

Para retirar el ancla gire la tubería a la derecha (5 a 8 vueltas sobre la

herramienta) para retraer los conos de las cuñas y permitir que las cuñas

regresen a su posición original. Antes de comenzar a sacar el ancla del

pozo mueva la tubería arriba y abajo mientras gira unas vueltas más a la

derecha con el fin de estar seguros que el ancla no está asentada.

FORMA DE RETIRAR EL ANCLA EN EMERGENCIA

Si es posible desasentar el ancla por procedimientos normales, debe aplicar

una tensión mayor que la resistencia de los pines de cizalladura más el

peso de la tubería la cual partirá los pines y permitirá el retiro del ancla.

NOTA:

Las anclas 4 - ½” a 7” poseen de 10 a 12 pines de cizalladura con una

resistencia de 5000 libras por cada pin las de 8 - 5/8” a 10 - ¾” poseen de

12 a 16 pines de cizalladura

135

ANCLA HIDRÁULICA (HOLD DOWN) TIPOS H 4, H 1 y LV

- (GUIBERSON) -

Son utilizadas para mantener fijos el empaque y la tubería en operaciones,

a alta presión tales como: acidificaciones, fracturamientos, cementaciones

forzadas y operaciones donde la presión interna en la tubería excede la

presión externa en el anular.

El tipo H4 es probado con 6000 psi de presión diferencial

El tipo LV tiene como máxima presión de operación 8000 psi

ASENTAMIENTO

1. Debe tenerse el cuidado de que todos los pistones de las cuñas estén

en su posición de retracción

2. Se procede a instalar el ancla directamente encima del empaque

3. Bajar el ancla a una velocidad moderada hasta la profundidad de

asentamiento

4. Asentar el empaque, el ancla se asentará automáticamente cuando la

presión interna en la tubería exceda la presión externa en el anular

137

NOTA:

Cuando se utiliza el ancla en operaciones de cementación el espacio anular

entre el mandril y el cuerpo debe llenarse cuidadosamente con grasa

pesada antes de bajar el ancla al pozo, después de la operación debe

desarmarse y limpiarse cuidadosamente

DESASENTAMIENTO

1. Igualar las presiones tubería espacio anular antes de proceder a retirar

el ancla

2. Desasentar el empaque

3. Retirar el ancla lentamente o a una velocidad moderada

138

TUBING ANCHOR/CATCHER TIPO R- (ARROW) -

Esta herramienta es utilizada con el fin de prevenir el movimiento y

doblamiento de la tubería para así aumentar la eficiencia de bombeo y

reducir el desgaste de las varillas, la tubería y el revestimiento

OPERACIÓN

1. ASENTAMIENTO

Esta herramienta se puede colocar, encima o debajo de la bomba, el

ancla se baja a la profundidad de asentamiento y se rota la tubería a la

izquierda para asentarla (8 giros). Se sube la tubería para chequear el

asentamiento de las cuñas, luego asiente sobre el ancla, 10000 libras de

peso mientras sostiene el torque a la izquierda en este momento puede

colocar tensión deseada sobre el ancla (recuerde cuantos pines de

cizalladura tiene en el ancla).

2. DESASENTAMIENTO

Para desasentar, retire la tensión y rote el tubing a la derecha hasta que

el ancla quede libre. Si el ancla no desasienta se puede tensionar para

romper los pines de cizalladura que se encuentran debajo del cono

inferior. La tensión para el desasentamiento de emergencia se puede

ajustar a un valor deseado con incrementos de 4000 libras por cada pin

de cizalladura

140

ANCLAS HIDRÁULICA DE TENSIÓN MODELO “R” (PAGE OIL TOOLS)

Este tipo de herramienta está diseñado para resistir el movimiento hacia

arriba causado principalmente por la acción de la bomba de varillas, es de

asentamiento automático y el diseño especial de la cuña elimina los cálculos

para tensión, la manipulación mecánica y el espaciamiento en la cabeza del

pozo.

VENTAJAS

1. Reduce el movimiento de la tubería, aumentando la eficiencia de la

bomba al asegurar un máximo recorrido

2. Posee un área de “By Pass” lo que reduce el “gas build up” por debajo

del ancla y el “sand build up” por encima de la misma.

OPERACIÓN

El peso de la columna de fluido dentro de la tubería acciona el pistón dentro

del ancla y la carga de la bomba es la fuerza dinámica que mueve el ancla a

tensión.

142

SELECCIÓN DE LA HERRAMIENTA

Es generalmente utilizada en pozos profundos y con bomba tipo inserto

idealmente debe colocarse a 30’ o 60’ de la bomba.

FORMULA

Carga 1 = Psi en la bomba * A pistón

Carga 2 = Psi en el ancla * A pistón

Si carga 2 mayor 30% que carga 1 debe instalarse ancla Modelo “R”

Si carga 2 menor 30% que carga 1 debe instalarse ancla Modelo “DR”

143

HERRAMIENTAS Y DATOS DE

INTERES

145

T U B I N G S I Z E W t / F t N I P P L E P A C K I N G B O R E N o - G o O D

2 - 3 / 8 4 . 7 1 . 8 7 5 1 . 7 9 1 2 - 3 / 8

2 - 7 / 8 6 . 5 2 . 3 1 3 2 . 2 0 5 2 - 7 / 8

3 - ½ 9 . 3 2 . 7 5 0 2 . 6 3 5 3 - 1 / 2

4 - ½ 1 2 . 7 5 3 . 8 1 3 3 . 7 2 5 4 - 1 / 2

5 - ½ 1 5 . 5 4 . 5 6 2 - 5 - 1 / 2

146

SLIDING SLEEVES SIDE DOOR(CAMISAS DE CIRCULACIÓN SSSD)

Son dispositivos para control de flujo en el pozo y que se bajan con la

tubería de producción para establecer comunicación entre las columnas

anular y tubing en operaciones como:

- Producción de pozos a través de varias zonas

- Pruebas selectivas de producción en una o varias zonas

- Operaciones de control de pozos cuando se requiera establecer

circulación

- Producción por gas lift

- Circulación de inhibidores para control de corrosión

Existen camisas de varios tipos pero en especial se utilizan las de tipo “XD”

o “XO” que como característica especial tienen que se abren golpeando el

dispositivo deslizante hacia abajo y para cerrarlo se trabaja en forma

inversa.

Estas camisas además de los orificios grandes para establecer circulación

entre las columnas, poseen unos orificios internos más pequeños que

permiten igualar presiones en la camisa antes de que se abra

completamente.

PROCEDIMIENTO PARA ABRIRLA

1. Conecte a la sarta de slick line la shifting tool tipo “B” con el perfil de las

cuñas hacia abajo.

147

2. Baje hasta la profundidad de la camisa. En este momento las llaves de la

herramienta se ubican en la parte inferior de la camisa deslizante

deteniendo el viaje de la sarta.

3. Golpee varias veces y con movimientos suaves hacia abajo la camisa

hasta que pueda enfrentar los orificios igualadores de presión en la

camisa. Esto se detecta en superficie cuando al instalar un manómetro en

el anular o tubing se espera que haya una variación de la presión (por lo

general se incrementa).

4. Espere unos instantes dándole tiempo a la igualación de presiones y dele

unos golpes adicionales para que se abra completamente.

5. Cuando la camisa se abre por completo, el shifting tool pasa a través de

ella sin ninguna restricción.

Al sacar el shifting tool revise que el pin de seguridad esté en buen estado.

En caso contrario, esto indica que la camisa no abrió completamente por lo

que debe instalarse un pin nuevo y bajar repitiendo desde el paso No. 2.

PROCEDIMIENTO PARA CERRARLA

1. Instalar el shifting tool tipo “B” pero con el perfil de la cuñas hacia arriba.

2. Baje hasta la camisa y pase la herramienta de apertura a través de ella.

Suba lentamente hasta que el shifting tool tranque en la camisa.

148

3. Inicie a dar golpes hacia arriba hasta lograr que la camisa cierre por

completo. Esto de se detecta cuando la shifting tool pasa a través de la

camisa sin ningún tipo de restricción.

4. Saque el shifting tool y revise el pin de seguridad. Si está roto debe

remplazarse por un pin nuevo y bajar a repetir desde el paso No. 2, ya

que la camisa pudo quedar abierta parcialmente.

149

TAPONES T IPO “PXX”

Son herramientas utilizadas para soportar presiones de abajo hacia arriba y

viceversa. Están compuestos por un lock mandrel tipo “X” y un equalizing

prong tipo “PXX”. A su vez, el equalizing prong tipo “PXX” está compuesto

por dos partes: un prong igualador y una válvula igualadora o housing. La

válvula igualadora tiene unos pequeños orificios que al retirar el prong,

permiten igualar presiones lentamente durante la operación.

PROCEDIMIENTO PARA CORRER Y SENTAR EL TAPÓN.

1. Enrosque el housing al lock mandrel.

2. Pine el bajante (running tool) Otis tipo “X” al lock mandrel “X”. Recuerde

que son dos puntos para pinar.

- Si el tapón lo va a colocar en el primer landing nipple que se encuentre en

la tubería de producción, coloque el bajante en posición locativa. Baje en el

pozo y llegue hasta el nipple suavemente hasta detenerse, en ese momento

las cuñas se encuentran localizadas en el perfil del nipple. Empiece a

martillar para romper el pin superior. Una vez roto éste, el lock mandrel está

cerrado y las cuñas totalmente aseguradas dentro del perfil. Tensione unas

100 ó 200 libras para asegurar que esto es cierto, si no aguanta tensión,

continúe golpeando hasta conseguirlo. Si aguanta tensión, cierre el martillo

e inicie el martilleo hacia arriba para romper el pin inferior. Una vez roto

151

este, el bajante quedará libre y puede recuperar la sarta para salir a

superficie. Retire el bajante.

- Si tiene que pasar a través de más de un nipple, coloque la herramienta en

posición selectiva. Bájelo al pozo y cuando llegue a cualquier nipple

disminuya la velocidad para pasar suavemente (es posible que tenga que

martillar ligeramente para poder pasarlo), cuando llegue al nipple en donde

va a sentar el tapón, páselo a través de él y vaya unos 10 pies mas abajo

hasta asegurase de que ha pasado totalmente, luego devuélvase y páselo

hacia arriba a través del nipple (esto hace que el bajante pierda el selectivo

y que quede de inmediato en posición para iniciar el asentamiento del

tapón), llegue de nuevo hasta el nipple suavemente hasta que se detenga,

en ese momento las cuñas se encuentran localizadas en el perfil del nipple.

Empiece a martillar para romper el pin superior. Una vez roto este, el lock

mandrel está cerrado y las cuñas totalmente aseguradas dentro del perfil.

Tensione unas 100 o 200 libras para asegurar que esto es cierto. Si no

aguanta tensión, continúe golpeando hasta conseguirlo. Si aguanta

tensión, entonces cierre el martillo e inicie el martilleo hacia arriba para

romper el pin inferior. Una vez roto éste, el bajante quedará libre y se puede

recuperar la sarta para salir a superficie. Una vez afuera retire el bajante.

3. Corra el prong. Luego coloque el pulling tool (Otis tipo “SB”), en la sarta

de slick line y enganche allí el prong. Baje hasta encontrar el lock mandrel

con el housing. Cuando se localice, empiece a golpear hacia abajo para

romper el pin del “SB” (trate en este caso de colocar siempre un pin lo mas

débil posible al “SB”), dependiendo de la sensibilidad del indicador de peso

152

y su pericia, usted puede determinar en que momento el prong queda en

fondo. Salga nuevamente a superficie .

PROCEDIMIENTO PARA DESASENTARLO

1. Baje al pozo con un pescante (pulling tool) tipo Otis “SB” suavemente

hasta localizar y enganchar el prong. Tensione un poco para verificar el

enganche. Si está enganchado, martille hacia arriba hasta sacarlo del lock

mandrel y salga a superficie.

2. Retire de la sarta el prong y su pescante y coloque un pulling tool Otis

tipo“GR”, si no tiene este pescante puede utilizar el “GS”.

3. Baje hasta localizar el lock mandrel y engánchelo. Antes de intentar sacar

el lock mandrel asegúrese de que ha tenido suficiente tiempo para que las

presiones sobre el mismo estén totalmente igualadas. Tensione

suavemente para comprobar de que esta enganchado. Dependiendo de la

presión diferencial que el tapón haya tenido de abajo hacia arriba y del

tiempo de exposición , es recomendable dar unos golpes hacia abajo antes

de intentar el desasentamiento. En algunos casos el solo tensionar un poco

hacia arriba puede ser suficiente para liberar el tapón, pero si no es posible,

entonces martille hasta desasentarlo y salga a superficie.

153

TAPONES T IPO “PXN” (NO - GO)

Estos tapones están compuestos por un lock mandrel tipo “XN” y un

equalizing prong tipo “PXX”. Son tapones diseñados para soportar

presiones de abajo hacia arriba y viceversa.

El equalizing prong tipo “PXX” está compuesto por dos partes: un prong

igualador y una válvula igualadora o housing. La válvula igualadora tiene

unos pequeños orificios que son los que al retirar el prong permiten una

lenta igualación de la presión.

Estos tapones se colocan en un landing nipple tipo “XN” (no-go), que es el

último que se encuentra en una tubería de producción.

PROCEDIMIENTO PARA CORRER EL TAPÓN

1. Enrosque el housing al lock mandrel.

2. Pine el bajante (running tool) Halliburton tipo “X” al lock mandrel “XN”.

Recuerde que son dos puntos para pinar. Coloque el bajante en posición

locativa. bájelo y cuando llegue a cualquier nipple disminuya la velocidad

para pasar suavemente (es posible que tenga que martillar ligeramente para

poder pasarlo), llegue hasta el nipple “XN” suavemente hasta detenerse. En

ese momento las cuñas se encuentran localizadas en el perfil del nipple.

Empiece a martillar para romper el pin superior. Una vez roto este, el lock

mandrel está cerrado y las cuñas totalmente aseguradas dentro del perfil

155

tensione unas 100 o 200 libras para asegurar que esto es cierto. Si no

aguanta tensión, continúe golpeando hacia abajo hasta conseguirlo. Si

aguanta tensión entonces, cierre el martillo e inicie el martilleo hacia arriba

para romper el pin inferior. Una vez roto éste, el bajante quedará libre y se

puede recuperar la sarta para salir a superficie.

3. Corra el prong. Luego coloque el pulling tool Otis tipo “SB” en la sarta de

slick line y enganche allí el prong. Baje hasta encontrar el lock mandrel con

el housing y cuando lo localice, empiece a golpear hacia abajo para romper

el pin del “SB” (trate en este caso de colocar siempre un pin lo mas débil

posible al “SB”). Dependiendo de la sensibilidad del indicador de peso y su

pericia, usted puede determinar en que momento el prong queda en fondo.

Salga nuevamente a superficie .

PROCEDIMIENTO PARA DESASENTARLO

1. Baje en el pozo con un pescante (pulling tool) tipo Otis “SB” suavemente

hasta localizar y enganchar el prong. Tensione un poco para verificar el

enganche. Si está enganchado martille hacia arriba hasta sacarlo del lock

mandrel y salga a superficie.

2. Retire de la sarta el prong y su pescante y coloque un pulling tool Otis

tipo “GR”. Si no tiene este se puede utilizar el “GS”.

156

3. Baje hasta localizar el lock mandrel y engánchelo. Antes de intentar sacar

el lock mandrel asegúrese de que ha tenido suficiente tiempo para que las

presiones sobre el mismo estén totalmente igualadas. Tensione

suavemente para comprobar de que está enganchado. Dependiendo de la

presión diferencial que el tapón haya tenido de abajo hacia arriba y del

tiempo de exposición a ésta, es recomendable dar unos golpes hacia abajo

antes de intentar el desasentamiento (en algunos casos el solo tensionar un

poco hacia arriba puede ser suficiente para liberar el tapón), pero si no es

posible, entonces martille hasta desasentarlo y salga a superficie.

157

TESTING TOOL

(HERRAMIENTA PARA PRUEBA)

El Otis “N” no-go test tool es una herramienta que sirve para soportar

presión de arriba hacia abajo, más no de abajo hacia arriba. Este es

necesario sentarlo en un landing nipple tipo no-go.

Es óptima para ser usada en pruebas de tubería (no tiene necesidad de ir

llenándola), para sentar empaques hidráulicos y para proteger una zona

inferior cuando se está circulando una superior a través de una camisa.

En pruebas de tubería se acostumbra a colocarlo desde superficie. Se debe

tener cuidado si la tubería tiene mugre o cascarilla producto de oxidación ya

que en cada operación de presión, ésta se puede desprender e ir cayendo

sobre el mismo y cuando se le intente pescar, la cabeza de pesca puede

estar tapada.

PROCEDIMIENTO PARA CORRER LA TESTING TOOL

1. Conecte un bajante Otis tipo “SSJ” a la sarta de slick line y enganche el

test tool.

2. Baje hasta fondo a encontrar el landing nipple no-go “XN”.

159

3. De varios golpes hacia abajo para sentarlo y romper el pin del bajante

para así liberarlo.

PROCEDIMIENTO PARA RECUPERAR LA TEST TOOL

1. Conecte un bajante tipo “SSJ” a la sarta de slick line.

2. Baje hasta fondo a encontrar el test tool. Una vez enganchado, verifíquelo

tensionando unas 100 libras. Si la herramienta está igualada, con solo

tensión o con unos ligeros golpes quedará libre y podrá ser sacada a

superficie. Si es un pozo que está tomando y que por tanto la columna

hidrostática en el tubing es mucho mayor que la presión por debajo, haga

los cálculos necesarios, tensione y espere un buen rato hasta que las

columnas se igualen y proceda al desasentamiento.

160

PROCEDIMIENTO PARA SOLTAR

EL ON/OFF TOOL

1. Colocar en peso la sarta de producción con el lock - set sentado

2. Aplicar torque a la izquierda un cuarto de vuelta

3. Subir lentamente manteniendo el torque a la izquierda

4. La herramienta quedará libre automáticamente al subir

161

PROCEDIMIENTO PARA PESCAR

EL SEAL NIPPLE

1. Bajar a la profundidad en que se dejo el lock - set y observar que la

tubería se gire a la derecha en el momento de pescar.

2. Aplicar 1.500 lbs de peso para entrar completamente el overshot en el

seal nipple y dejar nuevamente el on - off tool conectado.

162

FORMULA PARA DETERMINAR “ESTIRAMIENTO” O

“ENCOGIMIENTO” DEL TUBING Y SENTAR

EMPAQUES CON TENSION O PESO

PLG TP x PR x F / 1.000.000

donde:

TP: Tensión o Peso deseado en libras

PR: Profundidad de Asentamiento en pies

F : Factor de Conversión

FACTOR DE CONVERSION

T U B I N G

O . D . P L G

P E S O

L B / P I E

F A C T O R C A S I N G

O . D . P L G

P E S O

L B / P I E

F A C T O R

2 . 3 7 5

2 . 8 7 5

3 . 5 0 0

4 . 7 0

5 . 9 5

6 . 2 0

7 . 7 0

6 . 4 0

6 . 5 0

8 . 7 0

9 . 5 0

7 . 7 0

9 . 2 0

9 . 3 0

1 0 . 2

1 2 . 7

1 2 . 8

0 . 3 8 3

0 . 2 9 5

0 . 2 8 8

0 . 2 3 2

0 . 2 7 6

0 . 2 7 6

0 . 2 0 1

0 . 1 8 5

0 . 2 2 4

0 . 1 9 3

0 . 1 9 3

0 . 1 7 2

0 . 1 3 6

0 . 1 3 8

5 . 0

5 . 5

7 . 0

1 5 . 0

1 8 . 0

2 0 . 8 0

2 4 . 2 0

1 4 . 0

1 5 . 5

2 0 . 0

2 3 . 0

1 7 . 0

2 0 . 0

2 3 . 0

2 6 . 0

2 9 . 0

3 2 . 0

0 . 1 1 4

0 . 0 9 5

0 . 0 8 2

0 . 0 7 1

0 . 1 2 4

0 . 1 1 1

0 . 1 0 1

0 . 0 7 5

0 . 1 0 2

0 . 0 8 7

0 . 0 7 5

0 . 0 6 6

0 . 0 5 9

0 . 0 5 4

163

BIBLIOGRAFÍA

- R E T R I E V A B L E P A C K E R S Y S T E M S

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H a l l i b u r t o n C o m p a n y ( T o o l a n d T e s t i n g ) . H o u s t o n . 1 9 9 1 .

164

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