11. cables de perforacion 2

UNIVERSIDAD NACIONAL

DE INGENIERIA

Cable de Perforacion

El cable de perforación es una maquina, un

conjunto de partes de precisión donde cada

parte puede moverse independientemente y

lo utilizaremos para transmitir energía.



Partes del Cable

(Nucleo)

(Hebra)

(Toron)

(Cable)


Partes del Cable


Partes del Cable

1” diametro

5000’ de Longitud

6 Torones

19 hebras

S: Patron de Sello

PRF: Preformado de los torones

RRL: (Right Regular Lay)

IPS: (Improve Plow Steel), acero mejorado

IWRC: (Independent wire rope core) Alma de acero

Quiere decir:

5000’ de cable de 1” de 6 torones con 19 hebras cada toron

enhebrados en una forma tipo sello (S). Los torone son

preformados (PRF) en una forma helicoidal trenzado a la derecha

regular (RRL). El grado de este cable es acero arado mejorado

(IPS) y tiene un nucleo de cable independiente. (IWRC).


Nomenclatura

1

Los cable son fabricados con una tolerancia adicional al diámtro

para compensar el estiramiento al usarlos.


Diametro


Diametro

Los cables difieren en el No de Torones y hebras por toron.y se

clasifican en cuatro importantes grupos:

Y hay diferentes subclasificaciones para cada grupo Por ejemplo

en 6 x 19:

Caracteristicas como resitencia a la fatiga y a la abrasión son

directamente afectadas por el diseño del toron. En general, como

regla un torón con pocas hebras pero de mayor tamaño será mas

resistente a la abrasión pero menos resistente a la fatiga que un

torón con mayor número de hebras má finas.


Clasificacion


Clasificacion

Preformado:

El preformado es el proceso en el cual las hebras son previamente torcidas en una

forma helicoidal antes de formar el cable.

Mejora la resistencia a la fatiga, facilita el manipuleo y evita la formación de “cocas”

Cuando un cable preformado es cortado, los torones no se separan y si se corta un

torón, las hebras mantienen su forma helicoidal y no se esparce.

Si un cable no es preformado y se va a cortar, este se abriría con las hebras esparcidas

por lo que tenemos que asegurar antes de cortar.

La principal cualidad del preformado es que los torones y hebras minimizan los

esfuerzos internos en el cable. Esto es debido a que los torones y hebras son libres de

movimiento y pueden deslizarse entre sí cuando los cables están flexionados. El cable

puede ajustarse mas facilmente cuando opera en una polea ó se enrolla en un tambor. A

menos que no se indique en la descripción del cable este será preformado.


Preformado

Trenzado:

Indica la dirección en que los torones envuelven el nucleo (derecha ó izquierda)

Si el trenzado es regular (regular lay) significa que la envoltura de las hebras en el

torón son en dirección contraria a la envoltura de los torones; en este caso en

apariencia las hebras se mostraran orientadas en la dirección del eje del cable,..

En modo “lang Lay” los torones y hebras tienen la misma dirección de envoltura

aparentando que las hebras cruzan el eje del cable con un cierto angulo.


Trenzado


Trenzado

Longitud de Torón

El tercer elemento del “lay” es la longitud de torón que es la distancia en la

cual el torón envuelve completamente al cable.

Grados:

Las hebras están fabricados en dos grados IPS improve plow steel (acero arado

mejorado) y EPS Extra inprove plow steel (acero arado extra mejorado).

Un cable EPS con la misma clasificación y con un nucleo IWRC tiene una

resistencia mayor en 15% que el IPS.

Otro cable utilizado es EEPS extra extra que tiene una resitencia 10% mayor que

el EPS

Los cables galvanizados son aquellos que se le ha aplicado una cubierta de zinc en

la superficie para mejorar la resistencia a la corrosíon.


Grado


Nucleo

Generalmente los nucleos de los cables son de tres tipos:

1. Fibra (polipropileno) llamado FC

2. Un cable independiente llamado IWRC

3. De hebras formados por alambres.

Si el cable de Perforacion falla:

•Accidentes al personal

•Daño al equipo

•Perdida de la tuberia de

perforacion en el hueco


Cuidados del Cable


Cuidados del Cable

Para optimizar el uso del cable debemos:

•Seleccionar la medida adecuada

•Cuidados del cable para evitar danos

•Registrar el trabajo realizado por el cable.

•Puntos criticos en el sistema

•Seleccionar un adecuado programa de

corrida y corte del cable.


Cuidados del Cable


Cuidados del Cable en el campo

A. Manipuleo del carrete

1. Levantamiento con cadena o estrobo, uso de maderas

o protectores

2. Uso de barras, normalmente dentro del eje del carrete

entre las vigas laterales.

3. Objetos punzantes, el carrete no debe ser rodado sobre

objetos duros que puedan marcar el cable.

4. Caida, no debe soltarse desde la plataforma del camion

evita daños al cable y el carrete.

5. Lodo, suciedad, debe evitarse rodar el cable sobre lodo

6. Corrosion, almacenamiento y lubricacion adecuada.

Especiales cuidados en ambientes salados o acidos. La

corrosion reduce la resistencia del cable, la fatiga y

tiempo de servicio.



A. Manipuleo del carrete…(continuacion)

7. Soldadura y corte con fuego, nunca utilizar el cable de

perforacion en un circuito de arco electrico.Proteger al

cable de la llama y chispas. El cable es lubricado y es

afectado porel calor.



B. Enrrollado del cable

1. Trabajo preliminar, colgar el moton viajero con la

elevadora cerca a la mesa rotaria

2. Posicion del carrete, lo mas cerca posible al ancla

(punto muerto). Soportado desde su eje horizontal y

con el cable para ser rebobinado desde la parte inferior

del carrete.

3. Enrrollado, cuando se lleva el cable del carrete hacia la

primera polea de la corona se utilizan guias para evitar

rozar el cable con partes del mastil.

4. Freno sobre el carrete, mantener frenado las bridas del

carrete para mantener tensionado el cable tanto en el

carrete como entre los blocks. No frenarlo desde el

mismo cable.


Cuidados del Cable en el campoB. Enrrollado del cable…..(cont)5. Tension en el cable, es necesario mantenerlo en tension para

ajustarlo sobre el drum.6. Ajuste del spooling, el cable en el lado del carrete tambien

debera estar tensionado.7. Gancho giratorio, para comenzar a enrollar el cable, libere el

cable viejo del ancla, conectarlo con un sujetador giratorio, para evitar transmitir el giro de un cable a otro.

8. Rebobinando el cable viejo, envolver todo el cable viejo en el carrete del malacate. Asegurar siempre tension para evitar cocas.

9. Atar el nuevo cable, fijar el cable nuevo para evitar regrese al conjunto de block. Retirar el gancho giratorio, transferir todo el cable viejo hacia un carrete, anclar la nueva linea al carrete del malacate y dar las vueltas suficientes para que sea el punto de levantamiento.


Cuidados del Cable en el campoB. Enrrollado del cable….(cont.)10. Numero de vueltas en el tambor del malacate, cuando se

encuentra el block en la posicion inferior 69 vueltas deben permanecer en el tambor si es acanalado, en el caso de tambor liso debe tener una cama + 4 o 6 vueltas extras.

11. Ancla de la linea muerta, esta compuesta por varios poleas fijas con diametro mayor a 15 veces el diametro del cable para evitar fatiga. El cable debe pasar por las poleas y dirigirse hacia el carrete. Mucho cuidado debe tenerse al momento de asegurar con la mordaza puesto que el cable puede ser aplastado.

12. Completar el enrrolado del aparejo, despues de colocar el ancla, levantar el block y retirar la linea de soporte del block. El block debe bajarse lo mas posible llevando este hacia el V-door, desenvover el cable del tambor y volver a enrollar ajustadamente.


Cuidados del Cable en el campoB. Enrrollado del cable….(cont.)13. Periodo de ajuste, una vez terminado el proceso de

instalacion se recomienda trabajar el cable con baja carga por un cierto periodo. Se recomienda, 15 ciclos con 3 tubos de carga.


Cuidados del Cable en servicio1. Manipuleo;

Las consideraciones son las mismas a las explicadas en los puntos A y B.

2. Factor de Diseño, FD = B / Wdonde: B (resistencia a la rotura del cable)

W ( Carga en la linea rapida)Los siguientes son los minimos factores de diseño:


Cuidados del Cable en servicio3. Aplicacion de cargas: posiblemente cuando se efectuen

trabajos de martillar en un mismo punto tengase que cambiar de cable.

4. Velocidad de operacion, la experienia indica que la vida del cable se reduce con la velocidad de operacion. Economicamente se ha determinado que cuando se aplican altas cargas se debe reducir la velocidad.

5. Maxima velocidad del cable, cuando se levanta sin carga la excesiva velocidad es perjudicial. Se recomienda una velocidad maxima en el tambor de 4000 ft/min.

6. Fatiga, la vibracion fatiga al cable por lo que pueden utilizarse estabilizadorfes de vibracion. Poleas muy pequenas en el ancla o blocks perjudican la fatiga del cable.

7. Mantenimiento de poleas, la vibracion produce un deterioro y reduccion del tiempo de vida del cable. La polea de la linea muerta en la corona es un punto critico.


Cuidados del Cable en servicioAbsorviendo toda la energia generada por la vibracion. Golpes del cable en la linea rapida son originados al envolver el cable en el carrete, el cual puede ser disminuido por medio de un guiador o estabilizador instalado en el malacate. Cuando el cable esta en movimiento al cambiar la direccion en 180~, este tiende a tirar fuera de la polea por la inercia del cambio de direccion,La repentinas aceleracion y desaceleracion producen vibraciones, las cuales sin carga originan un severo golpeteo del cable, si un estabilizador no es utilizado.Vibracion de la polea origina desgaste lateral del cable reduciendo la vida del cable.

8. Alineamiento de las poleas, deben tener un apropiado alineamiento. La ultima polea debe alinearse al centro del tambor del malacate.


Cuidados del Cable en servicio9. Acanalado de polea, debe ser liso y concentrico con el eje de la

polea. Una polea desgastada reduce el 6tiempo de vida del nuevo cable. El acanalado debe chequearse periodicamente.

10. Poleas corrugadas, si el cable es operado con altas cargas por largo tiempo o si el metal es suave hundiduras se formaran en el tambor o la polea. En este caso tendremos que rectificar o cambiar las poleas para evitar danos catastroficos del cable. El hierro fundido puede soportar una presion de 900 psi, sin embargo aleaciones de acero pueden soportar hastra 2000 psi. Si los acanalados se continuan formando posiblemente tenga que cambiar elk diametro del cable (demasiado pequeno), o no se esta utilizando el suficiente numero de lineas entre el block o el diametro de la polea es demasiado corto.

11. Inspeccion de cable, mantenimiento preventivo vs mantenimiento de reparacion.


Cuidados del Cable en servicio

12. Angulo de flote, el cable se enrolla desde el tambor hacia la

polea rapida perpendicularmente en el centro del tambor,

formando un angulo cuando el cable se encuentra envolviendo

sobre los extremos del tambor. Este angulo generalmente no

sobrepasa 1 1/2 (tambor liso), 2 (tambor acanalado). Mayores

angulos causan desgaste en los extremos del cable y tambien

generan exesivo torque en el cable.



13. Lubricacion de poleas, reducir la resistencia a la rotacion.

14. Tambor gastado, desgaste aspero del tambor daña al cable.

15. Enrrolamiento del tambor, cada cruce del cable para pasar

de una cama a otra hay un salto o montaje donde el desgaste es

severo y aun mas critico cuando estamos con carga y dicha

carga es acelerada. La porcion del cable enrollada por debajo

de la carga critica soporta un aplstamiento de las camas

superiores de cable en el tambor.

16. Enrollamiento apropiado, esto ocurre en los tambores que

son lisos donde el enrrollamiento debe ser continuo y parejo,

sin embargo este va a tratar de esparcirse o separarse entre una

vuelta y otra; ocasionando desgaste del cable. El uso del

apropiado trenzado del cable lay izquierda o derecha es

importante ya que ayudara a ajustarse a la vuelta precedente.



17. Enrrollamiento inapropiado, en los tambores sin

acanalamiento, la primera cama enrrollada va a ser la base para

las siguientes y si se ha dejado espacios entre las vueltas esto

va a ser perjudicial para elcable. Uso de guiadores de cable.

18. Tambores acanalados (grooved), el desgaste en los puntos

de cruce no puede totalmente ser eliminado pero si disminuido

considerablemente con los tambores acanalados.

19. Enrrollamiento piramidal, el tambor tiene un relleno en

cada uno de los extremos con la finalidad de evitar dejar

espacios entre las vueltas en el punto de cruce.

20. Balanceador de enrrollamiento piramidal.



21. Peso del block y del gancho,



SOQUETES Y GRAMPAS PARA EL CABLE


Factores que afectan el tiempo de servicio

1. Altura del Mastil

• varia entre 65’ – 185’.

• Determina la longitud del cable

2. Poleas del la corona

• Diametro de poleas

• Desgaste del canal de las poleas

• Desgaste de los rodamientos de las poleas

3. Poleas del Moton viajero

• Igual que anterior

• provee peso para mantener en tension durante

enrrolle



4. Tambor de malacate

• Diametro Dt > 20 – 24 Dc

• El largo determina eel numero de camas y el numero de

puntos criticos (cruce)

• Malacates acanalados incrementan la vida del cable

• Condiciones de embrague y freno evita golpes del cable.

5. Numero de lineas en el aparejo determina:

• Carga que debe soportaqr cada linea

• Longitud de cable

• Numero de puntos debiles que quedaran en el cable

6. Ancla de linea muerta

• Medida, tipo y condicion

7. Estabilizador o guiador de cable

• Vibracion de la linea rapida.



8. Experiencia de la cuadrilla

• Como desenvuelve el carrete

• Como pasa el cable por el aparejo

• Como conseva el cable fuera de lodo y suciedades

• Como corre el cable de perforacion

• Como inicia y detiene el tambor durante un viaje

9. Profundidad del pozo

• Peso del drill pipe y drill collar

• Numero de conexiones, brocas y viajes redondos.

10. Condiciones de Perforacion

• Dureza de roca puede causar vibraciones la cual se transmite a

la sarta de perforacion, block y al cable ocasionando desgaste

particularmente en la polea de la linea muerta.

• Pozo tortuoso o con altos dog leg ocasionando considerables

sobretensiones cuando se efectua el viaje a superficie.



11. Medida del drill pipe y numero de drill collar

• determina las Ton – millas por operacion

12. Prueba de Formacion, Coring,

• Viajes extras

13. Tuberia pegada

• Martilleo causa estiramiento y desgaste del cable

• El daño del cable no se puede medir por ton millas.

• Inspeccion visual

14. Rotura (twist off) y pesca (fishing) de sarta

• Viajes extras


Tonelada Milla

650’ – 1750’ longitud de cable en servivio

Desgaste en los puntos criticos

Cable remanente en buenas condiciones

Cuanto trabajo realiza el cable en difrenetes operaciones

(perforacion, viaje, bajando casing, coreando, etc)

Tonelada milla = levantar 2000 lbs una distancia de 5280

ft = 10560000 blf – ft.

11. cables de perforacion 2

Documents