PCPRodVarillas Huecas para Accionamiento de Bombeo de Cavidades Progresivas

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Tecnologa en el producto. Innovacin en el Servicio.

Tenaris

Tenaris incluye a ocho plantasproductoras de tubos de ace-ro: AlgomaTubes en Canad,Confab en Brasil, Dalmine enItalia, NKKTubes en Japn,Siat y Siderca en Argentina,Tamsa en Mxico, y Tavsa enVenezuela. Con una capaci-dad de produccin anualcombinada de tres millonesde toneladas de tubos de ace-

ro sin costura y 850 mil tone-ladas de tubos de acero solda-dos, ventas anuales por U$S3,2 mil millones de dlares y14.000 empleados, Tenarises el proveedor lder de pro-ductos sin costura OCTGcomercializados a nivelmundial, con una participa-cin de mercado de aproxi-madamente 30%.

Las plantas de Tenaris produ-cen tubos de acero sin costuracon las mismas normas de ca-lidad en cuatro continentes.A travs de nuestra red decentros de servicio Tenaris,que comprende ms de 20pases, contamos con una vas-ta experiencia operativa en lasprincipales regiones de petr-leo y gas en todo el mundo.

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Varillas huecas para accionamiento de bombeo de cavidades progresivas.

PCPRod

En el sistema de Bombeo porCavidades Progresivas o PCP,se utiliza una bomba del tipotornillo rotativo y el movi-miento de rotacin es trans-mitido desde la superficie ha-cia la bomba a travs de unasarta de varillas de bombeo.Estas varillas son fabricadasconforme a la norma API11B, cuyas especificaciones ydiseo fueron definidos paratrabajar unicamente bajo car-gas de traccin. Dicha especi-ficacin prevee que las vari-llas sean utilizadas en otrosistema de bombeo artificial:El bombeo mecnico alterna-tivo o bombeo por balancn.Con el tiempo, se implemen-t el uso de estas varillas co-mo estndar para el acciona-miento de los sistemas PCP,pero el progreso y avance tec-nolgico de las bombas, fue-ron incrementando las pro-fundidades y caudales posi-bles de extraer, lo que se tra-dujo en mayores requerimien-tos sobre las varillas. Sin du-da, este aumento de las exi-gencias operativas implic un

aumento en las roturas pre-maturas de las varillas, gene-rando mayores costos opera-tivos del sistema o limitandosu campo de aplicacin.

Durante mucho tiempo, laindustria esper el desarrollode un producto especialmen-te diseado para resistir al-tas cargas de torsin. Aho-ra, Tenaris, a travs del Cen-tro de Investigacin y Desa-rrollo de la OrganizacinTechint, desarroll PC-PRod, una evolucin tecno-lgica que no slo aumentaa la confiabilidad del bom-beo PCP, sino que tambinreduce los costos operativos.

A modo de ejemplo podemosmencionar la posibilidad deinyectar en PCPRod un dilu-yente para el bombeo de cru-do pesado y extra pesado,mejorando as la eficiencia dela inyeccin y reduciendo engran medida la complejidadde las instalaciones gracias ala eliminacin de tubera ycapilares de inyeccin.

Desarrollo

Muchos factores fueronconsiderados en la creacinde la conexin premium yla tubera PCPRod, inclu-yendo: experiencia previade los clientes, usuarios desistemas PCP, fabricantes debombas, recopilacin de fa-llas en varillas convenciona-les, y el apoyo de consulto-res externos de reconocidatrayectoria en sistemas PCP.

Toda esta informacin fuecombinada para alcanzaruna serie de requerimientosprevios en el proceso de dise-o y para desarrollar un mo-delo de clculo que permitie-ra determinar los requeri-mientos de la unin en dife-rentes condiciones de traba-jo. El proyecto de desarrolloincluy las siguientes etapas:

Recoleccin de datos de experiencias de campo.

Desarrollo de un modelo de clculo para el diseo de la unin.

Modelado y optimizacin de la geometra de la unin.

Construccin de probetas y realizacin de ensayos de laboratorio destructivos de traccin, torsin y torqueado de la unin. Ensayos de fatiga a plena escala (se construy una mquina especial para ensayar la fatiga de flexo-torsin simultneamente conuna carga axial constante).

Ensayos de campo en pozos experimentales.

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INT. MN. DE UNINPESO MTRICOTORQUE MX. DE TRABAJO * EXT. DEL RECALQUEGROSOR DEL TUBO EXT. DEL TUBO

PCPRod 1000 48 mm 6,7 mm Sin recalque 1.000 libras/pies 6,0 Kg/m 18 mm

PCPRod 1500 42 mm 5,0 mm 50 mm 1.500 libras/pies 4,9 Kg/m 18 mm

PCPRod 2500 48 mm 6,7 mm 60 mm 2.500 libras/pies 6,1 Kg/m 20 mm

*Tenaris recomienda el uso de un factor de seguridad 0,9 para maximizar la resistencia a la fatiga.

Otras Caractersticas Unin external flush.

Rosca cnica PCPRod con diente trapezoidal de 8 hpp

y conicidad diferenciada entre pin/box.

Unin con hombro de torque.

Posibilidad de inyectar diluyentes, inhibidores de

corrosin u otros fludos, a travs de una unin hueca.

Posibilidad de introducir sensores de temperatura

y presin.

Tubo sin costura, laminado en caliente, de acero

aleado de alta dureza con una resistencia mxima a la

traccin de 140.000 psi.

PrincipalesCaractersticasde PCPRodUn producto especial fue desarrollado para

trabajar bajo cargas rotativas en PCP capaz de

resistir vida infinita a la fatiga. El resultado es

un tubo box-box en sus extremos y un

manguito de conexin que posibilita una unin

external flush, es decir, sin resaltos en la zona

de la unin, minimizando turbulencias y

prdidas de cargas locales por incremento de la

velocidad del flujo.

La conexin flush reduce notablemente el

rozamiento entre el tubing y la sarta de varillas,

y consecuentemente genera ahorros gracias a la

reduccin de fallas y la disminucin en el

consumo de tubing y varillas.

ESPECIFICACIONES TCNICAS

Esquema de Instalacinde Pozo con PCPRod

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Manipuleo e InstalacinPara el manipuleo y transporte de PCPRod se debern ob-servar las mismas especificaciones que para tubulares o vari-llas de bombeo convencionales.

La instalacin en el pozo es simple dado que no se requierenaccesorios especiales, tales como guas de emboque. La ba-jada de 1000 metros de PCPRod demanda aproximadamen-te tres horas.

Elevadores: los elevadores de varillas de bombeo conven-cionales son utilizados con un trozo de maniobra de 1" x 2pies y un crossover para ajustar el extremo de PCPRod enel momento de la elevacin.

Torque: se recomienda el uso de llaves hidrulicas estndarpara tubos con mordazas adaptadas para OD 1,66" o 1,9".El torque de instalacin para cada dimetro de tubo se en-cuentra indicado en la Tabla de torque para varillas hue-cas. No se requieren herramientas especiales. Para un me-jor rendimiento, se recomienda un dispositivo de controlelectrnico de torque.

Cuas colgadoras: las cuas neumticas generalmente utili-zadas para tubos convencionales adaptadas a OD 1,66" o 1,9".

TABLA DE TORQUE PARA VARILLAS HUECAS

PRODUCTO TORQUE MN. libras/pies

TORQUE PTIMOlibras/pies

TORQUE MX.libras/pies

PCPRod 1000 890 950 980

PCPRod 1500 1400 1440 1480

PCPRod 2500 2200 2300 2400

ESQUEMA DE UNINPCPROD 1500/2500

ESQUEMA DE UNIN PCPROD1000 UNION EXTERNAL FLUSHSIN RECALQUE

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Ventajas Comparativas delUso de PCPRod

Permite operar bombas de alto caudal (superior a 100 m3d-600 bpd) en forma confiable a altas profundidades (ms de 1.200 m/3.600 ft).

Reduce 30-50% los costos de instalacin iniciales para extraer idnticos caudales en sistemas de bombeo mecnicos o electro-sumergibles.

Reduce los costos de instalacin y operativos para la inyeccin de diluyentes en la produccin de crudos pesados y extra pesados.

Disminuye la velocidad de flujo: se reducen las prdidas de carga y la abrasin/erosin por slidos disueltos, al tiempo que aumenta la efectividad en la inhibicin de corrosin.

Reduce las fallas prematuras de pin causadas por sobretorque.

Reduce la friccin varillas/tubing: la unin flush disminuye las posibilidades de friccin entre las varillas y el tubing. Con las varillas de bombeo convencionales, la friccin producida causa prdidas importantes debido a las perforaciones en los tubos y a la reduccin del espesor de las paredes del tubing.

Reduce los problemas de manipuleo: PCPRod no requiere herramientas especiales de montaje y se puede instalar rpidamente (una sarta de 1.000 m requiere 3 horas aproximadamente).

Reduce el efecto del backspin (giro inverso de la bomba al detenerse). Esto facilita el redimensionamiento del cabezal de superficie, con la consecuente economa.

Por ejemplo, una sarta de 1.000 m de varillas de bombeo de 11/8" acumula 41 giros en deformacin elstica (la columna acta como un resorte y cuando la bomba se detiene, gira en la direccin inversa hasta liberar esa energa). Una PCPRod de 48 mm acumula slo 8 giros de deformacin elstica gracias a su mayor rigidez de torsin.

AccesoriosTenaris desarrolla y ofrece una lnea completa deaccesorios:

Pup joints para ajustar la longitud de la sarta. Crossover de combinacin entre la rosca convencional

API de vstago pulido y a la rosca PCPRod. Vstagos huecos pulidos y cromados. Juntas para la inyeccin de diluyentes. PCPRods perforados (permiten la inyeccin de

fludos dentro del tubing). Empaquetaduras y cabezales para utilizar vstagos

pulidos hasta OD 1,9".

Servicio TcnicoTenaris brinda soporte total a travs de su Servicio Tcnico,que lo ayudar a elegir la mejor configuracin y diseo decolumna para las condiciones de su pozo. Adems, prestaasistencia en la terminacin del pozo.

En caso de requerir informacin adicional, para verificar ladisponibilidad de las nuevas aplicaciones o solicitar la ver-sin completa de nuestra gua de Prcticas de Manejo y Tor-que Recomendado, no dude en contactarnos.

s Vista area de la Planta Industrial Metalmecnica en Villa Mercedes, San Luis.

Tenaris y sus compaas miembro han elaborado el presente folleto slo para fines informativos generales. Tenaris no asumeninguna responsabilidad ni obligacin por prdidas, daos o lesiones emergentes del uso de la informacin y los datoscontenidos en este folleto. Las garantas, indemnizaciones y cualquier otra obligacin resultarn slo de los contactos de licenciao venta respectivos, segn corresponda. Favor contactar a un representante de Tenaris para informacin ms detallada.

Versin 02 / Julio 2003. Tenaris Marketing Communications

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