PCPRod. Varillas Huecas para Accionamiento de Bombeo de Cavidades Progresivas

Transcripción

1 PCPRod Varillas Huecas para Accionamiento de Bombeo de Cavidades Progresivas

2 Tenaris Tecnología en el producto. Innovación en el Servicio. Tenaris incluye a ocho plantas productoras de tubos de acero: AlgomaTubes en Canadá, Confab en Brasil, Dalmine en Italia, NKKTubes en Japón, Siat y Siderca en Argentina, Tamsa en México, y Tavsa en Venezuela. Con una capacidad de producción anual combinada de tres millones de toneladas de tubos de acero sin costura y 850 mil toneladas de tubos de acero soldados, ventas anuales por U$S 3,2 mil millones de dólares y empleados, Tenaris es el proveedor líder de productos sin costura OCTG comercializados a nivel mundial, con una participación de mercado de aproximadamente 30%. Las plantas de Tenaris producen tubos de acero sin costura con las mismas normas de calidad en cuatro continentes. A través de nuestra red de centros de servicio Tenaris, que comprende más de 20 países, contamos con una vasta experiencia operativa en las principales regiones de petróleo y gas en todo el mundo. 2 Oilfield Services

3 PCPRod Varillas huecas para accionamiento de bombeo de cavidades progresivas. En el sistema de Bombeo por Cavidades Progresivas o PCP, se utiliza una bomba del tipo tornillo rotativo y el movimiento de rotación es transmitido desde la superficie hacia la bomba a través de una sarta de varillas de bombeo. Estas varillas son fabricadas conforme a la norma API 11B, cuyas especificaciones y diseño fueron definidos para trabajar unicamente bajo cargas de tracción. Dicha especificación prevee que las varillas sean utilizadas en otro sistema de bombeo artificial: El bombeo mecánico alternativo o bombeo por balancín. Con el tiempo, se implementó el uso de estas varillas como estándar para el accionamiento de los sistemas PCP, pero el progreso y avance tecnológico de las bombas, fueron incrementando las profundidades y caudales posibles de extraer, lo que se tradujo en mayores requerimientos sobre las varillas. Sin duda, este aumento de las exigencias operativas implicó un aumento en las roturas prematuras de las varillas, generando mayores costos operativos del sistema o limitando su campo de aplicación. Durante mucho tiempo, la industria esperó el desarrollo de un producto especialmente diseñado para resistir altas cargas de torsión. Ahora, Tenaris, a través del Centro de Investigación y Desarrollo de la Organización Techint, desarrolló PC- PRod, una evolución tecnológica que no sólo aumenta a la confiabilidad del bombeo PCP, sino que también reduce los costos operativos. A modo de ejemplo podemos mencionar la posibilidad de inyectar en PCPRod un diluyente para el bombeo de crudo pesado y extra pesado, mejorando así la eficiencia de la inyección y reduciendo en gran medida la complejidad de las instalaciones gracias a la eliminación de tubería y capilares de inyección. Desarrollo Muchos factores fueron considerados en la creación de la conexión premium y la tubería PCPRod y el desarrollo de tubos, incluyendo: experiencia previa de los clientes, usuarios de sistemas PCP, fabricantes de bombas, recopilación de fallas en varillas convencionales, y el apoyo de consultores externos de reconocida trayectoria en sistemas PCP. Toda esta información fue combinada para alcanzar una serie de requerimientos previos y para desarrollar un modelo de cálculo que permitiera determinar los requerimientos de la unión en diferentes condiciones de trabajo. El proyecto de desarrollo incluyó las siguientes etapas: Recolección de datos de experiencias de campo. Desarrollo de un modelo de cálculo para el diseño de la unión. Modelado y optimización de la geometría de la unión. Construcción de probetas y realización de ensayos de laboratorio destructivos de tracción, torsión y torqueado de la unión. Ensayos de fatiga a plena escala (se construyó una máquina especial para ensayar la fatiga de flexotorsión simultáneamente con una carga axial constante). Ensayos de campo en pozos experimentales. PCPRod 3

4 Principales Características de PCPRod Un 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 conexión que posibilita una unión external flush, es decir, sin resaltos en la zona de la unión, minimizando turbulencias y pérdidas de cargas locales por incremento de la velocidad del flujo. Esquema de Instalación de Pozo con PCPRod La conexión flush reduce notablemente el rozamiento entre el tubing y la sarta de varillas, y consecuentemente genera ahorros gracias a la reducción de fallas y la disminución en el consumo de tubing y varillas. Otras Características Unión external flush. Rosca cónica PCPRod con diente trapezoidal de 8 hpp y conicidad diferenciada entre pin/box. Unión con hombro de torque. Posibilidad de inyectar diluyentes, inhibidores de corrosión u otros fluídos, a través de una unión hueca. Posibilidad de introducir los sensores de temperatura y presión. Tubo sin costura, laminado en caliente, de acero aleado de alta dureza con una resistencia máxima a la tracción de psi. ESPECIFICACIONES TÉCNICAS Ø EXT. DEL TUBO GROSOR DEL TUBO Ø EXT. DEL RECALQUE TORQUE MÁX. DE TRABAJO * PESO MÉTRICO Ø INT. MÍN. DE UNIÓN PCPRod mm 6,7 mm Sin recalque libras/pies 6,0 Kg/m 18 mm PCPRod mm 5,0 mm 50 mm libras/pies 4,9 Kg/m 18 mm PCPRod mm 6,7 mm 60 mm 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. 4 Oilfield Services

5 ESQUEMA DE UNIÓN PCPROD 1000 UNION EXTERNAL FLUSH SIN RECALQUE Manipuleo e Instalación Para el manipuleo y transporte de PCPRod se deberán observar las mismas especificaciones que para tubulares o varillas de bombeo convencionales. ESQUEMA DE UNIÓN PCPROD 1500/2500 La instalación en el pozo es simple dado que no se requieren accesorios especiales, tales como guías de emboque. La bajada de 1000 metros de PCPRod demanda aproximadamente tres horas. Elevadores: los elevadores de varillas de bombeo convencionales son utilizados con un trozo de maniobra de 1" x 2 pies y un crossover para ajustar el extremo de PCPRod en el momento de la elevación. Torque: se recomienda el uso de llaves hidráulicas estándar para tubos con mordazas adaptadas para OD 1,66" o 1,9". El torque de instalación para cada diámetro de tubo se encuentra indicado en la Tabla de torque para varillas huecas. No se requieren herramientas especiales. Para un mejor rendimiento, se recomienda un dispositivo de control electrónico de torque. Cuñas colgadoras: las cuñas neumáticas generalmente utilizadas para tubos convencionales adaptadas a OD 1,66" o 1,9". TABLA DE TORQUE PARA VARILLAS HUECAS PRODUCTO TORQUE MÍN. libras/pies TORQUE ÓPTIMO libras/pies TORQUE MÁX. libras/pies PCPRod PCPRod PCPRod PCPRod 5

6 Vista aérea de la Planta Industrial Metalmecánica en Villa Mercedes, San Luis. Ventajas Comparativas del Uso de PCPRod Permite operar bombas de alto caudal (superior a 100 m3d-600 bpd) en forma confiable a altas profundidades (más de m/3.600 ft). Reduce 30-50% los costos de instalación iniciales para extraer idénticos caudales en sistemas de bombeo mecánicos o electrosumergibles. Reduce los costos de instalación y operativos para la inyección de diluyentes en la producción de crudos pesados y extra pesados. Disminuye la velocidad de flujo: se reducen las pérdidas de carga y la abrasión/erosión por sólidos disueltos, al tiempo que aumenta la efectividad en la inhibición de corrosión. Reduce las fallas prematuras de pin causadas por sobretorque. Reduce la fricción varillas/tubing: la unión flush disminuye las posibilidades de fricción entre las varillas y el tubing. Con las varillas de bombeo convencionales, la fricción producida causa pérdidas importantes debido a las perforaciones en los tubos y a la reducción del espesor de las paredes del tubing. Reduce los problemas de manipuleo: PCPRod no requiere herramientas especiales de montaje y se puede instalar rápidamente (una sarta de m requiere 3 horas aproximadamente). Accesorios Tenaris desarrolla y ofrece una línea completa de accesorios: Pup joints para ajustar la longitud de la sarta. Crossover de combinación entre la rosca convencional API de vástago pulido y a la rosca PCPRod. Vástagos huecos pulidos y cromados. Juntas para la inyección de diluyentes. PCPRods perforados (permiten la inyección de fluídos dentro del tubing). Empaquetaduras y cabezales para utilizar vástagos pulidos hasta OD 1,9". Servicio Técnico Tenaris brinda soporte total a través de su Servicio Técnico, que lo ayudará a elegir la mejor configuración y diseño de columna para las condiciones de su pozo. Además, presta asistencia en la terminación del pozo. En caso de requerir información adicional, para verificar la disponibilidad de las nuevas aplicaciones o solicitar la versión completa de nuestra guía de Prácticas de Manejo y Torque Recomendado, no dude en contactarnos. Reduce el efecto del backspin (giro inverso de la bomba al detenerse). Esto facilita el redimensionamiento del cabezal de superficie, con la consecuente economía. Por ejemplo, una sarta de m de varillas de bombeo de 11/8" acumula 41 giros en deformación elástica (la columna actúa como un resorte y cuando la bomba se detiene, gira en la dirección inversa hasta liberar esa energía). Una PCPRod de 48 mm acumula sólo 8 giros de deformación elástica gracias a su mayor rigidez de torsión. 6 Oilfield Services

7 Tenaris y sus compañías miembro han elaborado el presente folleto sólo para fines informativos generales. Tenaris no asume ninguna responsabilidad ni obligación por pérdidas, daños o lesiones emergentes del uso de la información y los datos contenidos en este folleto. Las garantías, indemnizaciones y cualquier otra obligación resultarán sólo de los contactos de licencia o venta respectivos, según corresponda. Favor contactar a un representante de Tenaris para información más detallada.

8 ARGENTINA Buenos Aires Diego Olmos (54) tel (54) fax BOLIVIA Santa Cruz de la Sierra Richard Mariaca (591) tel (591) fax BRASIL Sao Paulo José Rey Mendez jreymendez@confab.com.br (55) tel (55) fax CANADA Calgary Brad Lowe blowe@tenaris.com (1) tel (1) fax CHINA Beijing Alejandro de la Serna adelaserna@tenaris.com (86) tel (86) fax COLOMBIA Bogotá Edgard Aguado eaguado@tenaris.com (57) tel (57) fax EAU Dubai Luis Acevedo lacevedo@tenaris.com (971) tel (971) fax ECUADOR Quito Roberto Amuchástegui ramuchastegui@tenaris.com (593) tel (593) fax EE.UU. Houston Roland Balkenende rbalkenende@tenaris.com (1) tel (1) fax FRANCIA Paris Gregoire Flipo gflipo@tenaris.com (33) tel (33) fax INDONESIA Jakarta Héctor Spira hspira@tenaris.com (62) tel (62) fax ITALIA Bergamo Antonio Zizzo dalazi@dalmine.it (39) tel (39) fax JAPON Kanto Kyoichi Nagata knagata@tenaris.com (81) tel (81) fax MALASIA Kuala Lumpur Amanugan Manno amanno@tenaris.com (603) tel (603) fax MAR CASPIO Baku - Atyrau Claudio Casais ccasais@tenaris.com (994) tel (994) fax MEXICO Veracruz Pablo Gómez pgomezr@tamsa.com.mx (52) tel (52) fax NIGERIA Port Harcourt Valerio Maussier vmaussier@tenaris.com (234) tel (234) fax NORUEGA Stavanger Arnt Oxaas aoxaas@tenaris.com (47) tel (47) fax REINO UNIDO Aberdeen Derek Smith dsmith@tenaris.com (44) tel (44) fax RUSIA Moscow Fernando Cadena fcadena@tenaris.com (7) tel (7) fax SINGAPUR Singapore Sia Soon Tee stsia@tenaris.com (65) tel (65) fax VENEZUELA Caracas Alejandro Cassullo acassullo@tenaris.com (58) tel (58) fax Versión 02 / Julio Tenaris. Todos los derechos reservados. Tenaris Marketing Communications tmc@tenaris.com