¿QUÉ ES LA TUBERIA FLEXIBLE?

Es un equipo “auxiliar” para las operaciones de reparación y mantenimiento de pozos, consta de una tubería enrollada, cabeza inyectora, carrete, conexiones superficiales de control, unidad de alta presión y cabina de control, mediante la cual se pueden realizar múltiples operaciones en el proceso de reparación de pozos entre los que destacan las inducciones, estimulaciones, colocación de cemento, pescas, control de arena, disparos, registros, moliendas, perforación y puede utilizarse como aparejo de producción incluyendo sistemas artificiales de producción.

La tubería flexible se enrolla en un carrete para su conservación y Transporte. Las sartas de tubería flexible pueden tener una longitud de 9,450 m [31,000 pies] o superior, según el tamaño del carrete y los Diámetros de los tubos, que oscilan entre 1 y 44 pulgadas. Una unidad motriz hidráulica, o aparato motriz, controlado desde una consola instalada en una cabina de control central acciona el cabezal del Inyector para desplegar y recuperar la tubería flexible. El gran carrete de almacenamiento también aplica contra tensión sobre la tubería.

Limitaciones de la tubería flexible Fatiga debida a doblado y presión, es el mecanismo de daño más importante, el

radio de cedencia es definido como el punto en el que si se dobla un poco más se causa deformación plástica del material.

La tubería es deformada plásticamente cada vez que pasa por el cuello de ganso o va al carrete.

Presión interna en el punto de doblado causa deformación, aun cuando la presión interna por sí misma es insuficiente para causar deformación.

La historia operativa es un factor determinante ya que el uso a la cual la sarta fue sometida indicara anomalías o límites de vida de uso.

Las mayores limitaciones de la tubería flexible son: límites de vida debido a fatiga y corrosión, límites de presión y tensión, límites de diámetro y ovalidad.

Características de la tubería flexible Resistencia mecánica: soporta fuerzas durante las operaciones. Durabilidad: tener una duración de vida aceptable y predecible. Capaz de darle mantenimiento: adaptar una utilización adecuada y ser reparable

en el campo. Resistencia a la cedencia del material. Limites de tensión y compresión. Resistencia a la corrosión Resistencia a la Fatiga, el radio de doblamiento es un factor muy importante ya

que entre más pequeño el radio se induce mayor fatiga (se emplea más vida de la tubería).

Resistencia a la deformación. Daño por transporte y manipulación.

COMPONENTES PRINCIPALES DEL EQUIPO DE TUBERÍA FLEIBLE

La unidad de T.F. está formada por un conjunto completo de equipos necesarios para llevar a cabo actividades estándar en el campo, en operaciones con T.F. La unidad consiste de cuatro elementos básicos:

Carrete: Para el

almacenamiento y transporte de la tubería flexible. El carrete de la T.F. se fabrica de acero. Las capacidades para la tubería enrollada dependen del diámetro del tambor. El extremo de la T.F. está conectado a través de un hueco de la flecha o eje del carrete hacia una junta rotativa de alta presión.La junta rotativa está asegurada a una sección de tubería estacionaria, que se conecta al sistema de bombeo de fluidos, para cuando se requiera un bombeo continuo y la circulación pueda mantenerse mientras se realiza un trabajo. Una válvula de cierre se instala entre la tubería y la flecha del carrete para aislar la tubería de las líneas de bombeo en la superficie, en caso de emergencia. La rotación del carrete se controla mediante un motor hidráulico, el cual actúa directamente sobre el eje del carrete, opera por un sistema de cadenas y engranes dentados.

Cabezal de inyección: La cabeza inyectora es un sistema mecánico que proporciona la fuerza de reacción y la estabilidad necesaria para introducir y sacar la sarta de forma continua, diseñada para tres funciones básicas:

Proporciona la confianza para introducir la tubería al pozo en contra de la presión o para superar la fricción de las paredes del pozo.Controlar la velocidad de entrada de la tubería en el pozo.Soportar el peso de la tubería suspendida y cuando es acelerada a velocidades de operación cuando se extrae del pozo.

Cabina de control: Es en la cual el operador del equipo monitorea y controla la tubería flexible. Contiene todos los controles e instrumentos de cada componente del equipo que interviene. La cabina se eleva durante las operaciones con un sistema de gatos neumáticos, para facilitar la visibilidad requerida y realizar la intervención con la máxima confiabilidad, efectividad y seguridad; al verificar las condiciones de los componentes externos: carrete, cabeza inyectora y de la operación en general, mediante la consola de control la cual se encuentra dentro de la cabina.

Conjunto de potencia: Para generar la potencia hidráulica y neumática requerida para operar la unidad de tubería flexible. Consiste de un motor de combustión interna diesel, que puede variar en un arreglo de 8 ó 6 cilindros, con una transmisión para acoplar las bombas hidráulicas que suministran la potencia hidráulica requerida mediante mangueras de alta presión para operar los componentes del equipo de tubería flexible. Cuenta con válvulas de control de presión, filtros, intercambiadores de calor y controles de emergencia para mantener represiónados todos los sistemas en caso de que fallara el motor.

APLICACIONES DE LA TUBERIA FLEXIBLE

Datos estadísticos ilustran que actualmente con la T.F. se cubren las siguientesactividades:

Limpieza de pozos (58%) Inducciones (7%) Estimulaciones (10%) Anclaje de herramientas de fondo (11%) Registros y disparos (4%) Pesca (3%) Cementaciones (2%) Perforación (5%)

REGISTRO CORRIDO CON TUBERIA FLEXIBLE

La mayor parte del trabajo convencional de líneas de cable eléctricos, dependen de la fuerza de gravedad para arrastrar la herramienta hacia abajo. Cuando se tienen altos ángulos de desviación (mayores a los 65 grados) y en pozos horizontales, la gravedad solamente no puede arrastrar la herramienta a la profundidad deseada. Si la línea de cable

y las herramientas se introducen usando tubería convencional, la tubería dejará de deslizarse solamente por su peso en el caso de inclinaciones por encima de los 26 grados. Se usa entonces la tubería flexible para llevar hacia adentro las herramientas eléctricas.

CIRCULACION

Una de las grandes ventajas de una unidad de tubería flexible, es su capacidad de mantener la circulación a medida que se corre la tubería dentro del pozo, o se la está extrayendo. Adicionalmente, se pueden correr herramientas de empaque para aislar una zona y luego efectuar operaciones de remediación, para después recuperar el empaque de aislamiento todo en una sola carrera. La tubería flexible puede también usarse en operaciones de matado de pozo. Esto resulta muy útil especialmente cuando se abre un agujero en la cañería de perforación primaria o en la sarta de tubería.

TRATAMIENTOS EN UN POZO

Pueden efectuarse tratamientos químicos de la tubería o de la formación mediante la tubería flexible, a menudo sin matar la zona de producción, o minimizando el tiempo de cierre. Los productos químicos de tratamiento, a menudo son inhibidores de corrosión para la tubería, y ácidos para tratamiento en la formación. Frecuentemente se utiliza nitrógeno como portador para efectuar el tratamiento.

ACIDIFICACION

Las unidades de tubería flexible se usan para acidificar o para efectuar tratamientos con productos químicos en zonas selectivas. Existen muchos tipos diferentes de trabajos con ácidos. Entre éstos, se incluyen tratamientos aireados, nitrificados, atomizados y tratamientos ácidos en forma de espuma.

DESCARGADO DE UN POZO

En este proceso, la tubería flexible se corre a la profundidad deseada y se inyecta nitrógeno o espuma liviana a través de la tubería flexible y de regreso a través del espacio anular de la tubería de producción. Esto da por resultado una reducción de la presión hidrostática impuesta a la formación a ser producida, lo cual permitirá que el pozo pueda surgir o empezar a fluir.

CEMENTACION E INYECCION FORZADA

La cementación localizada, inyección forzada de cemento y muchas otras operaciones, se efectúan hoy en forma rutinaria utilizando operaciones de tubería flexible. Estas operaciones requieren alta presión de las bombas.

EMPAQUES DE GRAVA / CONSOLIDACIÓNDE ARENA

Debido a su velocidad, eficiencia y economía, muchos empaques de grava y consolidación de arena, se efectúan con unidades de tubería flexible.

PESCA

La más grande ventaja de la pesca con tubería flexible, comparada con las líneas de cables convencionales, es la capacidad de circular continuamente mientras se efectúa la operación de pesca. La capacidad de circulación puede aplicarse para lavar o eliminar los depósitos de arena y desperdicios del cuello de pesca.

LAVADO, LIMPIEZA y DESPEJADO DE TUBERIA

Muchos pozos presentan problemas por herrumbre, corrosión, arena y parafina. Las unidades de tubería flexible se usan comúnmente debido a su capacidad de bombeo continuo, por el hecho de que no se tengan que hacer conexiones y la rapidez para introducir o extraer las sartas de manera que se pueden lavar puentes de arena, lodo, herrumbre y depósitos de parafina del interior de la tubería de producción.

PERFORACION CON TUBERIA FLEXIBLE

La perforación con tubería flexible emplea una columna continua de tubería flexible y un equipo especializado de perforación con tubería flexible. En vez de perforar con diferentes juntas de tubería de perforación tradicional rígida y de gran diámetro, la columna de perforación se compone de una tubería flexible de diámetro más pequeño. A diferencia de la tubería de perforación, la cual debe ser enroscada para formar la columna de perforación y desconectada en grupos de tubos que son estibados en la torre de perforación durante los viajes, esta tubería viene en un carrete que se desenrolla a medida que la perforación progresa, y es reenrollada en su carrete durante los viajes.

Toda la perforación se realiza por deslizamiento; no hay rotación de la tubería.

EQUIPO BASICO

Cabezal de inyección, con soporte. Arco guía de la tubería. Carrete de tubería flexible Consola de control. Conjunto de control de pozo Tanque de retorno. Bomba de fluido.

Ventajas de la tubería flexible Seguridad y efectividad para intervenir en pozo activos. Rapidez en la movilización y montaje de los equipos. Excelente herramienta para servir como medio de transporte para herramientas

de fondo en pozos altamente desviados. Disminución de los tiempos de viaje, lo que significa una menor perdida de

producción. Los costos pueden ser significativamente reducidos. La T.F. puede ser bajada y recuperada mientras se están circulando los fluidos en

forma continua. Habilidad para trabajar con presión de superficie presente. No se necesita matar el

pozo. El cuerpo de la T.F. no necesita que se hagan o deshagan conexiones. Las unidades son altamente móviles y compactas. Se necesitan cuadrillas menos

numerosas. El daño a la formación se minimiza cuando la terminación o reparación se realiza

sin matar el pozo. Los tubulares existentes para terminación se mantienen en el lugar, minimizando

los gastos de reemplazo de tubería y sus componentes. Bajo impacto sobre el terreno. Rapidez operativa y de movilización. La T.F. se puede también utilizar para colocar conductores eléctricos e hidráulicos

internos permitiendo las comunicaciones y el establecimiento de funciones de energía entre los elementos de fondo de pozo y la superficie.

Adicionalmente, las sartas modernas de T.F. suministran rigidez y resistencia suficientes para ser empujadas o retiradas a lo largo de pozos altamente desviados u horizontales, lo que sería imposible lograr con unidades convencionales de cable, o serian prohibitivas, por el costo, con tubería de uniones roscadas.

Desventajas de la tubería flexible Es susceptible a torcerse, enroscarse, lo cual causa la fatiga de la tubería, y

requiere frecuente reemplazo. Típicamente tendrá un espesor de pared más delgado comparado con la tubería

por tramos, esto limita la resistencia a la carga de tensión de la tubería. Debido a las características el transporte en carretes, se tiene una longitud limitada

de T.F. que puede enrollarse en un carrete. Debido a los pequeños diámetros y longitudes considerables de sarta, las pérdidas

de presión son típicamente muy altas cuando se están bombeando fluidos a través de la T.F. Los caudales de circulación a través de la T.F. son típicamente bajos, comparados con tamaños similares de tubería por tramos.

La mayor desventaja de no poder rotar la tubería ha sido parcialmente superada por el desarrollo de herramientas rotatorias en el fondo del pozo, que pueden utilizarse para perforación. Sin embargo, la T.F. no puede rotarse en la superficie.

Bibliografía

http://www.ptolomeo.unam.mx:8080/xmlui/bitstream/handle/132.248.52.100/1263/Tesis.pdf?sequence=1

https://es.scribd.com/doc/72139163/TUBERIAS-FLEXIBLES

https://www.slb.com/~/media/Files/resources/oilfield_review/spanish04/sum04/p40_61.pdf

http://www.slb.com/~/media/Files/resources/oilfield_review/spanish06/spr06/p30_45.pdf