10.Normas CSC

147

10. NORMAS PARA CONEXIONESSUPERFICIALES DE CONTROL

10. Normas para Conexiones Superficiales 10.1 Bridas de Control

148

10.1. BRIDAS

Se puede considerar que la mayor parte de nuestro “Equipo Superficial de Control"sus enlaces de accesorios y complementos del mismo, es a base de conexionesembridadas, por lo tanto, se debe de tener hermeticidad en la misma para evitarposibles fugas durante su uso con presión. Es importante mencionar, que laspartes críticas de las conexiones embridadas son tres, a saber:

Pista.- Es la ranura en donde se aloja el anillo y se encuentran recubiertas consoldadura resistente a la corrosión. En el momento de alojar el anillo en la pista,esta debe estar completamente limpia y sin golpes, siendo una garantía mayorpara un efectivo sello.

AnilIos.- Los anillos están diseñados para realizar un sello metal - metal, y sonchapeados con una película de cadmio de 0.0051 a 0.0127 mm de acuerdo a lasespecificaciones API, los anillos deben marcarse por el fabricante en la caraexterior, con los siguientes datos:

♦ Marca o nombre del fabricante.♦ Monograma API.♦ Tipo y número de anillo. ♦ Material del anillo.

Especificaciones

Brida 6 B - Anillos empacadores “tipo RX o R”Bridas API(TABLA 10.1)

Brida 6 BX - Anillos empacadores “tipo BX"

Los anillos de bajo carbón y dureza 120 Brinell se utilizan en pozos dondelos fluidos contienen un poco de bióxido de carbono (C02) o ácido sulfhidrico (H2S)y los aceros inoxidables se recomiendan para pozos con grandes cantidades debióxido de carbono o ácido sulfhidrico (Tabla 10.2).

Birlos.- (tornillos) y Tuercas.- El diseño y el material para estos elementos, debende cumplir los requisitos del ASTM (Sociedad Americana de Prueba deMateriales).Las especificaciones requeridas por API-6A para los tornillos y tuercasson las siguientes:


149

Especificaciones para tornillos y tuercas de las bridas en servicio normal

Tornillos TuercasTipo de

BridaGrado Especificación Grado Especificación

6B B7 ASTM-A193,ASTM-354 1 ASTM-A194,ASTM-354

6BX B7 ASTM-A193,ASTM-354 2H ASTM-A194,ASTM-354

Para el efectivo apriete de los birlos, aplicar las normas API-6 A querecomienda los valores de la Tabla I0.3, obteniendo en cada uno de ellos unesfuerzo de 52,500 lb/pg2, se recomienda limpieza y lubricación de los birlos, yaque en caso contrario, al proporcionar el apriete, se tiene que vencer mayorfricción entre metal y metal y éste será menor que el recomendado, por lo tanto esnecesario aumentar el torque para obtener el correcto, donde aumentará elesfuerzo de los tornillos y además fatiga por alta temperatura.

Tabla 10.1 * Datos principales de una brida A.P.I.

Presiónde

Trabajo

Diám.Nomin.Pulg.

APulg.

IPulg.

CPulg.

E Pulg. JA.P.I.

BPulg.

FNO

HPulg.

GPulg.

DPulg.

0.960 MSerie400

6810121620

12 ½15

17 ½20 ½25 ½30 ½

1 15/152 3/162 7/162 9/162 13/163 1/18

5 5/1610 5/812 ¾

1518 ½

23

7/167/167/167/167/161/2

454953576573

10 5/813

15 ¼17 ¾22 ½27

121216162024

7/81

1 1/81 ¼1 3/81 ½

6 ½7 3/88 1/8

98 2/410 2/4

7 1/16911

12 7/815 ½

20

2 MSerie600

22 ½

346810121620

26 3/4

6 ½7 ½8 ¼10 ¾

1416 ½

2022273241

1 5/161 7/161 9/161 13/162 3/162 ½

2 13/162 15/163 5/163 7/8

4 31/32

3 ¼4

4 7/85 7/88 5/1610 5/812 ¾

1518 ¼

23

7/167/167/167/167/167/167/167/167/16½

29/32

23283137454953576573

BX 167

55 7/86 5/88 ½11 ½13 ¾17

19 ¼23 ¾28 ½37 ½

888812121820202420

5/8¾¾7/81

1 1/81 ¼1 ¼1 ½1 5/813/4

4 ½5

5 ¼678

8 ¾9

10 ¼11 ¾13 ¾

2 1/162 9/163 1/84 1/167 1/16

911

13 5/816 ¾21 ¼26 3/4

3 MSerie900

34

5 1/8681012

16 ¾2026

9 ½11 ½13 ¾

1518 ½21 ½

2427 ¾33 ¾43 3/8

1 13/162 1/162 5/162 ½

2 13/163 1/163 7/163 15/16

4 ¾6 11/32

4 7/85 7/87 1/88 5/1610 5/812 ¾

1518 ½

23

7/167/1615/327/167/167/167/165/88/4

1 1/64

313741454953578874

BX 168

7 ½9 ¼11

12 ½15 ½18 ½21

24 ¼29 ½

39 3/8

88812121620202024

7/81 1/81 ¼1 1/81 3/81 3/81 3/81 5/8

22

67

89

9 ½10 ¼11 ¾14 ½

17

3 1/84 1/165 1/87 1/16

911

13 5/816 ¾20 ¾26 ¾


150

Continuación Tabla 10.1

5 MSerie1500

22 ½

34

5 1/86810

13 5/816 ¾18 ¾21 ¼

8 ½9 5/810 ½12 ¼14 ¾15 ½

1923

26 ½30 5/835 5/8

39

1 13/161 15/162 3/162 7/163 3/163 5/84 1/164 11/164 7/165 1/8

6 17/327 1/8

3 ¾4 ¼5 3/86 3/87 5/88 5/1610 5/812 ¾

7/167/167/167/167/16¼5/85/8

35/6445/84

115/84

2427353944465054

BX 160162163165

6 ½7 ½8

9 ½11 ½12 ½15 ½19

23 ¼26 5/831 5/834 7/8

8888812121216162024

7/81

1 1/81 ¼1 ¼1 3/81 5/81 7/81 5/81 7/8

22

66 ½7 ¼

88

10 ¾12

13 ¾12 ½14 ½17 ½18 ¾

2 1/162 8/163 1/84 1/165 1/87 1/16

911

13 5/816 ¾18 ¾21 ¼

10 M1 11/161 13/162 1/162 9/163 1/164 1/165 1/87 1/16

911

13 5/816 ¾18 ¾21 ¼

7 3/167 3/87 7/89 1/810 5/812 7/1614 1/1618 7/821 ¾25 ¾30 ¼

34 5/1640

15/1645

1 21/321 21/321 47/842 1/542 19/542 49/843 1/84 1/164 7/85 9/166 5/86 5/8

8 25/329 ½

2 7/162 19/362 57/64

3 ½4 5/645 15/64

8 19/3210 47/8412 59/54

15 3/4

2 9/6415/32

½9/1639/6445/64

59/641 3/641 5/321 9/3245/84

1 19/641 3/8

BX 150151152153154155

BX 169156157158159162164166

5 9/165 ¾6 ¼7 ¼8 ½

10 3/1611 13/1615 7/818 ¾22 ¼28 ½

30 9/1636 7/16

40 ¼

8888881212161620242424

¾¾¾7/81

1 1/81 1/81 ½1 ½1 ¾1 7/81 7/82 ¼2 ½

55

5 ¼6

6 ¾8

11 ¼1315

17 ¼17 ½22 ½24 ½

11 1/181 13/162 1/62 9/63 1/164 1/165 1/87 1/16

911

13 5/816 ¾18 ¾21 ¼

15 M1 11/161 13/162 1/162 9/163 1/164 1/167 1/16

911

13 5/8

7 5/88 3/168 ¾10

11 5/1614 3/1619 7/825 ½

3234 7/8

1 ¾1 25/32

22 ¼

2 17/323 3/324 11/16

5 ¾7 3/87 7/8

2 7/162 18/162 57/64

3 ½4 5/64

8 19/32

29/6415/32

½5/1638/5445/6459/641 1/321 5/32

BX 150151152153154155156157158159

66 5/166 7/87 7/8

9 1/1611 7/1616 7/821 ¾28

30 3/8

88888816162020

¾7/87/81

1 1/81 3/81 ½1 7/8

22 1/4

5 ¼5 ½

66 ¾7 ½9 ¼12 ¾15 ¾19 ¼18 ½

1 11/161 13/162 1/162 9/63 1/164 1/167 1/16

911

13 5/8

20 M1 13/162 1/162 9/162 1/164 1/167 1/16

10 1/611 5/16

1213/16

14 1/1617 9/16

2513/16

2 ½2 3/163 1/83 3/84 3/166 ½

15/32½

5/1638/6445/6459/64

BX 151152153154155156

89 1/1610 5/1611 5/1614 1/1621 13/16

8888816

11 1/81 ¼1 3/81 ¾2

7 ½8 ¼9 ¼10

12 ¼17 ½

1 13/162 1/162 9/163 1/164 1/167 1/16

* Consultar el diagrama 10.1 para los datos de la brida en las columnas.


151

Diagrama 10.1 Nomenclatura de los datos de la brida

Tabla 10.2 Dureza de materiales.

Material Dureza Brinel Máxima Dureza Rockwell BMáxima

Identificación

Hierro dúctil 90 56 D-4Acero de Bajo carbón 120 68 S-4Acero inoxidable 304 160 83 S-304-4Acero inoxidable 316 160 83 S-316-4

Nomenclatura

A = Diámetro o tamaño de la brida.B = Diámetro entre tornillo y tornillo.C = Diámetro de la pista.D = Diámetro de paso de la brida.E = Espacio superior de la pista.F = Número de tornillos.G = Largo de tornillo.H = Diámetro o espesor del tornillo. I = Espesor de la brida.J = Número de anillo A.P.I (al no tener en la tabla especificado el tipo de anillo, es. R o RX, siendo números menores de 100)


152

Tabla 10.3

APRIETE RECOMENDADO PARA TORNILLOS.DiámetroPulgadas

Hilos porPulgadas

AprieteLbs x Pie

1/2 13 UNC* 595/8 11 UNC 1133/4 10 UNC 1967/8 9 UN** 3131 8 UN 474

1 1/8 8 UN 6861 ¼ 8 UN 953

1 3/8 8 UN 12811 1/2 8 UN 16761 5/8 8 UN 21461 7/8 8 UN 3331

2 8 UN 40602 1/4 8 UN 58212 1/2 8 UN 80282 5/8 8 UN 93142 3/4 8 UN 10731

3 8 UN 139823 1/4 8 UN 178303 3/4 8 UN 275193 7/8 8 UN 30393

4 8 UN 334614 1/2 8 UN 477904 3/4 8 UN 56289

* Nacional Unificada Gruesa (UNIFIED NATIONAL COARSE)** Nacional Unificada (UNIFIED NATIONAL)

10. Normas para Conexiones Superficiales 10.2 Desviador de flujo de Control

153

10.2. DESVIADOR DE FLUJO

El sistema esta diseñado para cerrar alrededor de la flecha o de la tubería deperforación y para dirigir el flujo hacia un lugar seguro. Las válvulas en el sistemadirigen el flujo del pozo cuando se activa el desviador. Los desviadores no hansido diseñados para encerrar el pozo ni detener el flujo, si no más bien parapermitir la desviación del flujo hacia una distancia segura, alejada de laplataforma o el equipo.

Por lo general se utilizan como desviador los preventores anulares de tipoconvencional o las cabeza rotativas. Sin embargo se surten “Desviadores”especiales de baja presión en diversos tamaños. La presión de trabajo deldesviador y de la (s) línea (s) de venteo o lateral (es) no es de gran importancia.Lo importante es que sean diseñadas para desviar los fluidos del pozominimizando a la vez la contrapresión desde el fondo del pozo.

Si el sistema desviador integra una o más válvulas en la línea lateral, lasválvulas deben ser tipo abertura completa y mantenerse en la posición abiertapara un sistema manual, o bien, deben ser diseñadas para abrirseautomáticamente cuando se cierra el desviador, en un sistema automático. Por lomenos una de las líneas laterales deben estar abiertas en todo momento.

El desviador y cualquier válvula deben ser activados cuando se instale yen intervalos apropiados durante las operaciones, para garantizar elfuncionamiento correcto se cierra el desviador, en un sistema automático. Por lomenos una de las del sistema. Debe bombearse fluido a través de cada líneadesviadora en momentos apropiados durante las operaciones, para verificar quela(s) línea (s) no se encuentren tapadas. En la figura 10.1 se muestra un sistemade desviador de flujo *.

* Las salidas laterales del desviador deben ser de un diámetro interior mínimo de 10pulgadas en equipo terrestre y de 12 pulgadas en equipos marinos.

10. Normas para Conexiones Superficiales 10.2 Desviador de flujo de Control

154

Figura 10.1 Desviador de flujo con líneas de desfogue.

10. Normas para Conexiones Superficiales 10.3 Equipos auxiliares de Control

155

10.3. EQUIPOS AUXILIARES

Válvula de seguridad en la tubería de perforación (válvula de pie) fig. 10.2.

u Debe estar disponible en el piso de trabajo en todo momento.

u Deben ser equipadas para enroscarse en la sarta de tubería en uso(combinaciones y/o válvulas con conexiones a la rosca de la tubería enel pozo).

u Su diámetro debe ser adecuado para su introducción al pozo.

u Su presión de trabajo será cuando menos igual a la presión de trabajodel conjunto de preventores.

u La llave manual para operarla deberá estar en un lugar visible,accesible y seguro.

Preventor interior (fig. 10.3)

u Debe estar disponible un preventor interior (Válvula de contrapresión)para la tubería de perforación, en el piso de trabajo, en todo momento,cuando se saque o se meta tubería a presión.

u Su presión de trabajo debe ser cuando menos igual a la presión detrabajo del conjunto de preventores.

u Las válvulas de contrapresión "tipo charnela" que permiten el bombeodel fluido hacia abajo en la tubería de perforación, son más fáciles delimpiar y permite bajar herramientas o tubería, a través de ellas.


156

1. Cuerpo 10. Anillo retenedor en espiral2. Asiento inferior 11. Anillo “o” superior3. Esferas obturadora 12. Anillo de respaldos superiores.4 Sello superior 13. Anillo "o" inferior.5. Accionador hexagonal 14. Anillos de respaldo inferiores.6. Cojinete de empuje 15. Sello en “T” del accionador.7. Anillo retén inferior seccionado 16. Rondana corrugada.8. Anillo retenedor superior9. Anillo retenedor


157

Figura 10.2 Tipos de preventores interiores

10. Normas para Conexiones Superficiales 10.4 Preventores de Control

158

10.4. PREVENTORES

Preventores

CLASIFICACION DE PREVENTORES (A.P.I)TIPO A.P.I NORMA A.P.I PRESION DE

TRABAJO LB/PG2CONDICIONES DE

SERVIOS2 M 2000 Trabajo ligero3 M 3000 Baja presión5 M

6 B5000 Media presión

10 M 10,000 Alta presión15 M

6 BX15,000 Extrema presión

Arreglos de preventores

La clasificación del API de los típicos “arreglos de los preventores de reventones",esta basada en las presiones de trabajo, mostrándose en los diagramas 10.2, 10.3y 10.4, para las clases API 2M, 3M, 5M, IOM y 15M. Algunos arreglos diferentes alos demostrados, podrán ser adecuados en el cumplimiento de los requerimientosde las condiciones del pozo, y el de promover la seguridad y la eficiencia.

Código para los componentes.

A= Preventor de reventones, tipo anular (esférico).G= Cabeza rotatoria.R= Preventor de reventones de arietes sencillo, con un juego de arietes

para tubería, ciegos, variables o de corte-ciego, según la preferenciadel operador.

Rd= Preventor de reventones de arietes dobles, colocados según lapreferencia del operador.

Rt= Preventor de reventones de ariete triple, con tres juegos de arietes,colocados según la preferencia del operador.

S= Carrete de perforación o de control, con conexiones de salida lateralpara las líneas de estrangulación de matar.

M= Presión de trabajo, 1000 lb/pg2. (Actualmente se usa la letra “K” conel mismo significado).

Los componentes se enlistan desde abajo hacia arriba, a partir del fondo delarreglo de preventores, ejemplo:


159

Arreglo -5M-13 5/8"- SRRA

Presión de trabajo del arreglo de preventores -5000 lb/pg2.

Diámetro de paso - 13 5/8"

Arreglo:Carrete de control, dos preventores de arietes sencillos y un preventoresférico.

Diagrama 10.2 Arreglos para una presión de trabajo de 2M


160

Diagrama 10.3 Arreglos para una presión de trabajo de 3M y 5M


161

Diagrama 10.4 Arreglos para una presión de trabajo de 10M y 15M.

Elastómeros

Todos los elastómeros deben ser marcados o identificados. Sí el tamaño delcomponente lo permite, las marcas deben ser aplicadas directamente sobre elcomponente, o con troquelado o con una estampadora entintada. Si el tamaño dela pieza no lo permite, la identificación debe ser sujetada al componente medianteuna etiqueta. El método y la ubicación de las marcas de identificación queda adiscreción del fabricante y del usuario. La identificación de la clave comprende lossiguientes elementos:

1) La dureza (con variación de ± 5 puntos en el durómetro).2) El número de parte del fabricante.3) Código API.


162

Tabla 10.4 Especificaciones de elastómeros.

Tipo deelastómeros

Rango dedureza

CódigoA.P.I.

Aplicación típica deservicio

Epiclorohidrina 70-75 COFluidos de perforaciónbase-agua y bajastemperaturas.

Caucho natural 67-75 NRFluidos de perforaciónbase-agua,contaminación con H2Sy bajas temperaturas.

Neopreno 70-78 CRFluidos de perforaciónbase-aceite y base –agua, contaminacióncon H2S ytemperaturas bajas ymedias.

Nítrilo 70-82 NBRFluidos de perforaciónbase-aceite,contaminación con H2Sy temperaturas normaly altas.

Refacciones

1. Los preventores tipo ariete deben ser equipados con volantes de extensión otrabas hidráulicos.

2. Deben estar disponibles en cada equipo de perforación y de mantenimiento depozos, las siguientes refacciones, (como mínimo) de los preventores,aprobados para el servicio a que están destinados:

♦ Un juego completo de arietes para la tubería de perforación y empaquespara los arietes, para cada diámetro de tubería en uso.

♦ Un juego completo de sellos para el bonete o la puerta, para cada tamañoy tipo de preventor de arietes en uso.

♦ Empaques de plástico para los sellos secundarios de los preventores.♦ En su caso, refacciones apropiadas para los preventores anulares

(esféricos).

3. Al Almacenar partes metálicas para preventores y el equipo relacionado, sedeben cubrir con una película protectora, para evitar su corrosión.Los elastómeros se deben almacenar en recipientes sellados.


163

* Mantenimiento

v No se recomienda soldar en los preventores o en equipo relacionado.

v La vida útil del empaque sello de los preventores anulares se puedemejorar de las siguientes maneras;

1. Cerrando el preventor contra tubería y no contra agujero abierto (sintubería).

2. Usando la presión de cierre recomendada por el fabricante.

3. Usando el tipo de elastómero adecuado para el fluido de Perforación oReparación en uso y para los fluidos de la formación anticipados.

4. El uso adecuado de un regulador o acumulador al sacar o meter apresión las juntas de la tubería. El movimiento rápido de una junta através del empaque cerrado puede dañarlo severamente y causar sufalla prematura.

v Si las partes de elastómeros se van a almacenar por un periodo largo detiempo, se deben almacenar en recipientes sellados.

v No cerrar los arietes para tubería cuando no hay tubería dentro del pozo.

v Boletín del API RP-53A-Prácticas recomendadas por el API parasistemas de equipo para la prevención de reventones.

Modificaciones en el preventor de reventones para los ambientes con el sulfuro dehidrógeno

En las operaciones de perforación donde razonablemente se espere encontrarzonas con gases de sulfuro de hidrógeno, con el potencial de hacer que lapresión parcial del sulfuro de hidrógeno exceda 0.05 lb/pg2 en la fase gaseosa,bajo la máxima presión prevista, deben hacerse modificaciones en los preventoresde reventones. Las pautas recomendadas para la seguridad en las operaciones deperforación en semejante ambiente, se podrán encontrar en EspecificacionesAPI-RP-49, "Procedimientos Recomendados Para la Perforación Segura enPozos que Contienen Sulfuro de Hidrógeno".


164

Se requieren modificaciones en los equipos, ya que muchos materialesmetálicos en los ambientes del sulfuro de hidrógeno (servicio agrio), están sujetosa hacerse quebradizos, fenómeno que se conoce con el nombre de:“Agrietamiento por el Esfuerzo Sulfúrico (AES). Dicha falla espontánea porquebradizo depende de las propiedades metalúrgicas del material, el esfuerzo ocarga total (ya sea interno o aplicado), y el ambiente corrosivo. Una relación demateriales aparece en la norma. NACE-MR-01-75 (Requerimientos para losMateriales: Materiales Metálicos Resistentes al Agrietamiento por el Esfuerzodel Sulfuro en los Equipos Para el Campo Petrolero).

El fabricante debe proporcionar una relación de los equipos específicosque deben de cambiarse en los preventores tipo anular y tipo ariete, para elservicio en un ambiente con sulfuro de hidrógeno. Como guía, todos los materialesmetálicos que pudieran ser expuestos al sulfuro de hidrógeno bajo las probablescondiciones de operación, deben tener una alta resistencia al agrietamiento por elesfuerzo del sulfuro. La máxima dureza aceptable de los cuerpos de todos lospreventores y válvulas deberá cumplir la norma NACE-MR-01-75.

Los elastómeros también están sujetos al ataque por el sulfuro dehidrógeno. Los elastómeros de nitrilo que cumplan otros requerimientos de trabajoson aptos para el servicio agrio hasta una temperatura entre 65.5 y 93.3° C (150-200° F), se disminuye rápidamente su vida útil. Si se previenen temperaturasmayores de 93.3°C, en la línea de flujo, se debe consultar al fabricante del equipo.Los elastómeros deben ser cambiados lo más pronto posible después de suexposición al sulfuro de hidrógeno bajo presión.

10. Normas para Conexiones Superficiales 10.5 Carrete de control de Control

165

10.5. CARRETE DE CONTROL

Las razones por las que se usa el carrete de control son para minimizar el costoen una sustitución del carrete por un preventor con salida lateral, en una posibleerosión del mismo y tener un espacio adicional entre los arietes, para facilitar laoperación de introducir tubería a presión.

Especificaciones

♦ Las salidas laterales deben tener un diámetro nominal no menor de 2 pg.de diámetro interior. Deben usar bridas, birlos o abrazaderas para laclase API 2M, 3M y 5M. Las clases API IOM y 15M deben tener por lomenos dos salidas laterales, de un diámetro interior mínimo de 2 pg. parala línea de matar y de 3pg. para la línea de estrangular.

♦ El diámetro interior debe ser por lo menos igual al del último cabezalinstalado en el pozo.

♦ El rango de presión de trabajo debe ser acorde al conjunto depreventores.

Recomendaciones

♦ Considerando las ventajas que se tiene, es conveniente tener instaladocuando menos un preventor de arietes en la parte superior del carrete decontrol, que pueda cerrar en la tubería.

♦ En las operaciones de perforación, la salida lateral del cabezal de latubería de revestimiento, no deben ser utilizadas como líneas deestrangulación y de matar (primaria). Dichas salidas podrán ser utilizadascomo conexiones auxiliares o de respaldo de matar y estrangular(secundarias) y deben ser utilizadas solo en caso de la falla del sistemaprimario de control.

10. Normas para Conexiones Superficiales 10.6 Múltiple de estrangulación de Control

166

10.6. MÚLTIPLE DE ESTRANGULACIÓN

Factores para el diseño

X Presiones de la formación.X Presiones previstas en la superficie.X Ambiente circundante.X La corrosividad, volumen, toxicidad y abrasivo del fluido.X Método de control del pozo.

Especificaciones y recomendaciones

X Todas las líneas, válvulas, conexiones, válvulas de contrapresión, etc.,sujetos a la presión del pozo (del carrete de control al múltiple deestrangulación), deben ser de un rango de presión de trabajo de lospreventores, como mínimo.

X Los componentes deben cumplir las especificaciones APIcorrespondientes para manejar la presión, temperatura y corrosividadprevistas de los fluidos de la formación y del fluido de perforación.

X En las presiones de trabajo de 3M y mayores, deben usarse conexionesbridadas, soldadas o con abrazaderas en los componentes sujetos a lapresión del pozo (no roscable).

X El múltiple de estrangulación debe ser instalado en una posición deacceso fácil, de preferencia fuera de la subestructura de la plataforma ode la subestructura del equipo en tierra.

X La línea de estrangulación y la de matar deben instalarse lo más rectasque sean posibles y suficientemente sujetadas (ancladas) para evitar unexceso de latigazo o vibraciones.

X Deben tomarse en cuenta las propiedades de resistencia a temperaturasbajas de los materiales que se utilicen en las instalaciones sujetas atemperaturas extremadamente bajas.


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X En las instalaciones con presión de trabajo de 5M o mayor, serecomienda:

a) El uso de dos válvulas de abertura completa entre preventores y lalínea de estrangulación.

b) Que se active en forma remota una de las válvulas anteriores (válvulahidráulica).

c) Debe instalarse por lo menos un estrangulador de operación remota(estrangulador a control remoto hidráulico).

X Debe existir en el equipo una recomendable existencia de refaccionespara los sujetos a desgastes o daños, cuya falla perjudica gravemente laeficacia del múltiple de estrangulación:

a) Una válvula completa.

b) Los componentes críticos de los estranguladores ajustables, talescomo las boquillas, insertos, empaques, juntas, anillo "O" ó arreglosde discos y camisas de desgaste.

c) Los componentes críticos del estrangulador de control remoto y

d) Artículos diversos, tales como mangueras, tubería flexible, cableeléctrico, manómetros, pequeñas válvulas y conexiones para laslíneas de control y los críticos componentes eléctricos.

X Todos los componentes del sistema del múltiple de estrangulación debenser protegidos contra la congelación mediante el calentamiento, drenajeo su llenado con algún fluido adecuado.

X Todas las válvulas del múltiple de estrangulación que están sujetas a laerosión causada por el flujo del pozo, deben estar completamenteabiertas (100%).

X Los arreglos del múltiple de estrangulación, sus condiciones previstaspara algún pozo específico y el grado deseado de protección, podríanindicar algunos mejoramientos o modificaciones, tales como el uso deválvulas hidráulicas adicionales, tubería para válvulas y estranguladores,manómetros redundantes. Cuando se instale en la salida de losestranguladores un amortiguador y que se interconecten las líneas de


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salida del fluido, deben tomarse provisiones para aislar las fallas odefectos sin interrumpir el control del flujo. Cualquier vuelta aguda en elarreglo de tuberías, deberá usar tapón ciego.

Línea de estrangulación

X Tanto la línea de estrangulación como las líneas corriente abajo delestrangulador:

1. Deben ser lo más rectas que sean posibles. En su caso, deben usartapón ciego.

2. Deben ser sólidamente sujetadas para evitar un exceso de latigazo ovibración.

3. Deben tener un diámetro suficiente para evitar un exceso de erosióno de fricción causada por los fluidos, a saber:

a) El mínimo diámetro recomendado para las líneas deestrangulación es un diámetro nominal de 3pg. (en lasinstalaciones con presión de 2M, un diámetro nominal de 2 pg. esaceptable).

b) El mínimo diámetro recomendado nominal para las líneas dedescarga corriente abajo de los estranguladores es de 2 pg.

c) Para las operaciones con altos volúmenes y de perforación conaire o gas se recomiendan líneas con un diámetro mínimo nominalde 4 pg.

X Deben instalarse rutas alternas para el flujo y el abocinado, corrienteabajo de la línea de estrangulación, a fin de aislar los componenteserosionados, taponados o defectuosos para su reparación sin interrumpirel control de flujo.

Línea de matar

La línea de matar permite el uso de una bomba auxiliar de alta presión (unidad dealta presión). Su extensión es hacia un lugar apropiado para la colocación de unabomba o camión de bombas.


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Recomendaciones para su instalación

X Todas las líneas, válvulas, válvulas de contrapresión y conexiones deflujo, deben tener una presión de trabajo igual o mayor al arreglo depreventores.

X Para las conexiones o válvulas con presión de trabajo 3M o mayor,deben usarse conexiones bridadas, soldadas o con abrazaderas.

X Los componentes deben tener un diámetro suficiente para permitir unritmo razonable de bombeo sin exceso de fricción, el mínimo diámetrointerior recomendado es de 2 pg.

X Los componentes que podrán estar expuestos a los fluidos deperforación, o a los fluidos de la formación, deben cumplir lasespecificaciones API respectivas, poniendo atención especial a losrequerimientos de presión, temperatura y de resistencia a la corrosión.

X En las instalaciones de 5M o mayor, deben usarse dos válvulas deabertura completa entre el arreglo de preventores y la línea de matar.

X Deben Ilevarse a cabo las pruebas, la inspección y el mantenimientogeneral de los componentes del múltiple de estrangulación, de acuerdocon el mismo calendario que para el arreglo de los preventores.

X Todos los componentes del sistema de la línea de matar deben serprotegidos contra la congelación, mediante el calentamiento, drenaje osu llenado con algún fluido adecuado.

X Deben tomarse en cuenta las propiedades de resistencia a temperaturasbajas de los materiales que se utilicen en las instalaciones sujetas atemperaturas extremadamente bajas.

X La línea de matar no debe usarse como tubo de llenado al pozo. El usorutinario de la línea de matar podría causar la erosión de las líneas y delas válvulas, reduciendo así su utilidad en una emergencia.

10. Normas para Conexiones Superficiales 10.7 Unidad operadora de los preventores de Control (unidad de cierre)

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10.7. UNIDAD OPERATIVA DE PREVENTORES (UNIDAD DE CIERRE)

Requerimientos para el acumulador

Tipos de botellas acumuladoras

Las botellas acumuladoras son recipientes que almacenan el fluido hidráulico bajopresión para que se utilice al cerrar el preventor de reventones. Mediante eluso de gas nitrógeno comprimido, estos recipientes almacenan energía, la cualpuede ser utilizada para cerrar el preventor en forma rápida. Existen dos tiposde botellas acumuladoras en el uso común, el tipo separador y el tipo flotador. Eltipo separador utiliza un diagrama flexible para efectuar la separación positiva delgas nitrógeno en el fluido hidráulico. El tipo flotador utiliza un pistón flotante paraseparar el gas nitrógeno del fluido hidráulico.

Capacidad volumétrica

Como requerimiento mínimo, todas las unidades de cierre para los preventoresdeben ser equipadas, con botellas acumuladoras cuya capacidad volumétrica seasuficiente para ofrecer el fluido utilizable (sin operar las bombas), para cerrar elariete de tubería en un tubo de su medida y el preventor anular en el arreglo de lospreventores. Además, deben ofrecer el volumen suficiente para abrir la válvulahidráulica en la línea de estrangulación.

El mínimo volumen recomendado para el acumulador (nitrógeno y fluidohidráulico), debe ser determinado, multiplicando el factor del tamaño delacumulador (Tabla 10.5) por el volumen calculado para cerrar el preventor anular yel ariete en un tubo, más el volumen necesario para abrir la válvula hidráulica en lalínea de estrangulación.

Tabla 10.5 Factor del tamaño del acumulador.

Presión deoperación

acumulativalb/pg2

Mínima presiónrecomendada de

precarga lb/pg2

Volumen de fluidoutilizable* (fracción

del tamaño de labotella)

Factor del tamañodel acumulador

1500 750 1/8 82000 1000 1/3 33000 1000 1/2 2

*Basada en la mínima presión de descarga de 1200 lb/pg2 (200 lb/pg2 mayor que la presión deprecarga).


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Tiempo de respuesta

El sistema de cierre debe tener la capacidad de cerrar cada “preventor tipo ariete"dentro de 30 segundos.

El tiempo de cierre no debe de exceder de 30 segundos en los"preventores anulares" con diámetro menor de 20 pg. ni de 45 segundos en los" preventores anulares" con diámetro de 20 pg. ó mayor.

Presión de operación y precarga

Ninguna botella acumuladora debe ser operada a presiones mayores de supresión de trabajo.

La presión de precarga de cada botella acumuladora debe ser medida enla instalación inicial de la unidad en cada pozo, y en su caso debe ser ajustada ala presión que le corresponde. Sólo debe usarse gas nitrógeno para la presión deprecarga del acumulador, dicha presión debe ser verificada frecuentemente.

Válvulas y conexiones

Los bancos con múltiples botellas de acumuladores deben tener válvulasinstaladas para aislar el banco. Las válvulas aisladoras deben tener una presiónde trabajo de por lo menos igual a la presión de trabajo del sistema al que estéconectado. Así mismo, deben estar abiertas salvo cuando se aíslen losacumuladores para el mantenimiento, pruebas o su transporte. Si es conveniente,las botellas acumuladoras podrán ser instaladas en bancos con capacidadaproximada de 160 galones, pero con un mínimo de dos bancos.

Requerimientos de la bomba en la unidad

Capacidad de las bombas

Con el sistema acumulador aislado, las bombas de la unidad deben ser capaces(cada una) de cerrar el preventor anular contra la tubería que se éste usando, másabrir la válvula con control hidráulico en la línea de estrangular, y generar unapresión final mínima de 200 Ib/pg2 sobre la presión de precarga del sistemaacumulador, en un tiempo de dos minutos como máximo.

Presión de las bombas

Cada unidad de cierre debe ser equipada con bombas que generen una presiónde descarga equivalente a la presión de trabajo de la unidad.


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Energía de las bombas

La energía de las bombas debe estar disponible para el sistema de acumuladoresen todo momento, de manera que las bombas arranquen automáticamente cuandola presión en el múltiple de cierre haya bajado al menos 90% de la presión deoperación de la unidad o sistema acumuladora.

Debe tener la unidad dos o tres fuentes independientes de energía. Cadafuente independiente debe tener la capacidad que cumpla el requerimientoanterior. El sistema de doble fuente de energía que se recomienda, es un sistemade aire y un sistema eléctrico (neumático/eléctrico).

Válvulas del múltiple de operación

Las válvulas de control de la unidad, deben ser claramente identificadas, paraindicar:

1. La válvula correspondiente para operar cada preventor y la válvulahidráulica.

2. La posición de las válvulas (abierta, neutral y cerrada). Durante lasoperaciones de perforación, cada válvula de control de preventor dereventones bebe ser girada hacia la posición abierta (más no la posiciónneutral). La válvula hidráulica en la línea de estrangulación debe sergirada hacia la posición cerrada durante las operaciones normales. Laválvula de control que opere los arietes ciegos debe ser equipada conuna cubierta sobre la manija de operación manual, para para que no seaoperada en forma inadvertida o accidental.

Requerimientos del fluido y la capacidad

Para operara la unidad, se debe usar un fluido hidráulico adecuado (aceitehidráulico o agua conteniendo un lubricante). No se recomienda usar diesel,combustóleo, aceite para motor, aceite para cadenas o cualquier otro fluidosimilar, debido a la posibilidad que dañe a los sellos de elastómeros.

Cada unidad de cierre debe tener un recipiente o depósito para fluidos,con una capacidad del equivalente de por lo menos dos veces la capacidad delfluido almacenado en el sistema acumulador.


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Prueba en los acumuladores

Presión de precargaEsta prueba debe ser llevada a cabo en cada pozo antes de conectar la unidadcon el arreglo de los preventores. La prueba se hace como sigue:

a) Descargar el fluido hidráulico de las botellas abriendo las válvulascorrespondientes (Las bombas deben estar fuera de servicio).

b) Utilice un manómetro a precisión, conectándolo en el orificio de medición de la presión de la precarga, para verificar la presión denitrógeno en cada botella acumuladora, ajustando la presión en su caso.

Cierre con el acumuladorEsta prueba debe ser llevada en cada pozo antes de la prueba hidráulica delarreglo de los preventores. La prueba debe llevarse a cabo como sigue:

a) Colocar tubería de perforación dentro del arreglo de los preventores.

b) Apague la fuente de energía de las bombas.

c) Registre la presión inicial en los acumuladores. Dicha presión debe ser laoperación de los acumuladores. Ajuste el regulador para una presión deoperación de 1500 lb/pg2 hacia el preventor anual.

d) Simultáneamente, gire hacia la posición de cerrar las válvulas de controldel preventor anular y el de un preventor de ariete para tubería (ariete dediámetro de tubería en uso de la prueba), y hacia la posición abierta laválvula de control de la válvula hidráulica.

e) Registre el tiempo (en segundos) necesario para que los acumuladorescierren los preventores y abra la válvula hidráulica. Registre la presiónfinal de los acumuladores (presión de la unidad). Dicha presión final debeser por lo menos 200 lb/pg2 mayor que la presión de precarga.

UBICACIÓN DE LA UNIDAD

La unidad debe ser ubicada en un lugar seguro, de acceso fácil al personal delequipo en una emergencia. Todas las líneas entre la unidad de cierre y elpreventor de reventones deben ser fabricados de acero o de una mangueraflexible equivalente y resistente a las flamas y a una presión máxima de operaciónde las mismas.

10. Normas para Conexiones Superficiales 10.8 Norma de seguridad No AV-2 Pemex de Control

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10.8. NORMAS DE SEGURIDAD NO. AV-2 PEMEX

Norma de seguridad No. Av.-2-Pemex (inciso 13)

13.1 Las líneas de operación de los preventores contra flujo imprevisto y lainstalación en general deberán ser de materiales y conexiones apropiadaspara la presión a que sean sometidas y se deberán encontrarconvenientemente ancladas y en perfectas condiciones.

13.2 Los preventores de conexión hidráulica deberán tener un sistema instaladode operación mecánica.

13.3 El acceso al sistema de control manual deberá mantenerse siempredespejado.

13.4 Las válvulas del control de los preventores deberán tener letreros deidentificación en español y que indique como se deben operar.

13.5 La tubería del cabezal o manifold de estrangulamiento deberá contener elmínimo posible de cambios de dirección y deberá quedar instaladodirectamente a los cabezales del pozo.

13.6 En el piso de la torre o mástil se deberá tener una válvula abierta quepueda conectarse a la tubería que se tenga en uso en el pozo.

13.7 Inmediatamente después de que se instale un preventor deberá probarsea presión éste, sus líneas y conexiones.

13.8 Todo el personal del equipo deberá estar convenientemente familiarizadocon la operación de los preventores.

13.9 Las áreas circundantes a los preventores y sus controles deberán estarsiempre despejadas.

13.10 En condiciones normales antes de accionar los preventores, deberácomprobarse que ninguna persona se encuentre tan cerca de ellos quepueda ser alcanzada por las partes en movimiento.

13.11 El funcionamiento de todo preventor instalado deberá comprobarse por lomenos después de cada corrida de tubería o cada 24 horas. Los del tipoesférico deberán probarse cerrando sobre tubería para evitar daño alelemento sellante.

10. Normas para Conexiones Superficiales 10.8 Norma de seguridad No AV-2 Pemex de Control

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13.12 Antes de colocar los preventores que se vayan a instalar se verá que elanillo metálico del empaque sea el especificado y se coloque en la ranuraque se tiene especialmente para él.

13.13 Antes de retirar los estrobos con que se suspendió el preventor deberáncolocarse por lo menos dos espárragos con sus tuercas en orificiosopuestos de la brida.

13.14 Los preventores deberán probarse a presión después de cada reparación.

13.15 Antes de abrir un preventor que se haya cerrado bajo presión, esta deberápurgarse por la línea de estrangulación. Durante la apertura del preventor,el personal deberá retirarse de la mesa rotaria.

13.16 Cuando se cambie el preventor o se cambie la medida de la tubería que seva a usar, el perforador o encargado del equipo, debe asegurarse que losarietes sean de la medida correcta.

13.17 Durante las operaciones de línea o de cable, no deberán operarse lasválvulas de control de los preventores.

13.18 Deberá instalarse un control remoto para operación del preventor alalcance del perforador ó encargado del equipo.

13.19 Todas las líneas de operación de los preventores, deberán estarprotegidas de tal manera que no sean dañadas por vehículos.

13.20 Las líneas de operar los preventores, deberán conectarse precisamente enla posición de abrir o cerrar, y verificarse invariablemente.

10. Normas para Conexiones Superficiales 10.9 Recomendaciones de la Unidad de de Control Perforación y Mantenimiento de Pozos (UPMP)

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10.9. RECOMENDACIONES DE LA UNIDAD DE PERFORACIÓN YMANTENIMIENTO DE POZOS (UPMP)*

¯ Se recomienda que los arietes ciegos sean sustituidos por los de corte antesde penetrar la zona productora.

¯ Nivel del fluido hidráulico en el tanque (Depósito) de la unidad operadora de lospreventores a 3/4 de nivel.

¯ Líneas y poliductos de la unidad al conjunto de preventores, su protección conpuentes metálicos.

¯ Las salidas activas de la unidad con uniones de golpe y las salidas inactivasprotegidas con tapones.

¯ Las líneas de 1" de la unidad a los preventores, pasar por debajo de lasubestructura.

¯ Nomenclatura en español en válvulas y manómetros de la unidad (BombaKoomey).

¯ Nomenclatura en español del control remoto de la unidad operadora de lospreventores.

¯ Instalación de la unidad operadora de los preventores, a una distancia mínimade 25 m del pozo.

*Tomadas de la “Lista de Verificación al estar Perforando con los Preventoresinstalados"Formato: ASEC-NO-03-LV

10. Normas para Conexiones Superficiales 10.10 Reglamento de Seguridad e Higiene de Control de Petróleos Mexicanos

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10.10. REGLAMENTO DE SEGURIDAD E HIGIENE DE PETRÓLEOSMEXICANOS

Capitulo V

V ART. 62 El buen funcionamiento de los preventores, debe comprobarse encada guardia al iniciar sus labores, después de cada corrida detubería, así como después de cambiar arietes o de efectuarreparaciones

V ART. 63 A las tapas de los arietes y conexiones superficiales se debe verificarsu apriete y hermeticidad cada vez que efectúe una corrida detubería.

V ART. 64 Las válvulas de control de los preventores deben tener letreros claros ylegibles que indiquen su forma de operación.

V ART. 65 Los preventores deben tener controles remotos que permitan suoperación desde un lugar seguro y volantes de operación manual, losque deben estar asegurados por medio de pasadores o chavetas.

V ART. 66 El acceso a los volantes para la operación manual de los preventoresy el área circundante, deben mantenerse siempre despejados.

V ART. 72 Las líneas que manejen fluidos deben estar construidas de materialapropiado para el rango de presión y para la clase de fluidos quemanejen. Todas las fugas que se observen en ellas debeneliminarse.

10. Normas para Conexiones Superficiales 10.11 Recomendaciones para la instalación de Control de los preventores

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10.11. RECOMENDACIONES PARA LA INSTALACIÓN DE LOSPREVENTORES*

] Tener completo su equipo de protección personal y arneses para trabajos enaltura.

] Instalar y/o verificar las condiciones seguras del andamio.] Preparar las llaves de golpe y marros o en su caso la llave neumática.] Preparar los estrobos y el cable de aguante.] Limpiar el área de trabajo.] Comprobar que los arietes sean los programados y revisar el tipo de servicio

de los elementos de sello.] Revisar que el anillo sea el adecuado al diámetro y presión de trabajo de las

bridas de los accesorios a instalar.] Verificar que los birlos y tuercas sean las especificadas por APl. Los birlos de

largo y diámetro al tipo API de las bridas y el torque adecuado.] Instale los volantes a los yugos y opere cada uno a cerrar.] Limpie y revise las pistas para los anillos metálicos empacadores en las bridas.] Revise las pistas de sello de las bridas laterales e instale la válvula adecuada

con sus birlos y tuercas de la medida correcta a la brida (Preventor de arietescon salida lateral).

] Por parte del encargado de la operación, informar a su personal las maniobrasa realizar.

] Manejar los preventores usando cables de 1 o de mayor diámetro (recuerdeque los cáncamos se usan para el cambio de arietes o de bonetes).

] Deberá estar instalando el sistema de operación manual a los preventores(crucetas, extensiones, volantes y soportes) y los tornillos candado deberánpermanecer engrasados.

] Proteja la boca del pozo mientras se efectúa la operación de instalación delpreventor.

] Si se observa movimiento en el conjunto de preventores, colocar los tensorescorrespondientes

*Manual de difusión de las buenas prácticas de seguridad.Unidad Operativa Comalcalco Pemex.

10. Normas para Conexiones Superficiales 10.12 Arreglo del Múltiple de Estrangulación de Control para Equipo Terrestre (10M)

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10.12. ARREGLO DEL MÚLTIPLE DE ESTRANGULACIÓN PARA EQUIPOTERRESTRE (10M)

ESPECIFICACIÓNNo. CONCEPTO1 Válvulas de 3 1/16” – 10,000 lb/pg2

2 Válvulas de 2 1/16” – 10,000 lb/pg2

3 Cruceta 3 1/16”x 2 1/16” – 10,000 lb/pg2

4 Cruceta 2 1/16”x 2 1/16” – 10,000 lb/pg2

5 Portaestrangulador Positivo 2 1/16 – 10,000 lb/pg2

6 Cruceta 2 1/16”x 2 1/16” – 5,000 lb/pg2

7 Tee 2 1/16”x 2 1/16” – 5,000 lb/pg2

8 Válvula de 2 1/16” – 5,000 lb/pg2

9 Estrangulador Hidráulico Variable10 Manómetro para 10, 000 lb/pg2

11 Tubería de 3 ½” de diámetro12 Tubería de 2” de diámetro13 Línea de carrete de control al múltiple14 Línea del cabezal al múltiple15 Línea al desgasificador y presa de lodo16 Línea de inyección17 Línea a presa de desperdicio18 Línea al quemador

10.Normas CSC

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