Multiple String Ret. Packers

Seminario de Empacaduras

Baker Oil Tools j.111-pkr.man.toc&tab-ERev. 11/16/00 chj

7.0Empacaduras

Recuperables paraMúltiples Sartas

Seminario de Empacaduras (Curso #111)

TABLA DE CONTENIDO

Baker Oil Tools j.111-pkr.man.toc-E11/17/00 chj

7.0 EMPACADURAS DE MULTIPLES SARTASRECUPERABLES

PRODUCTONO.

7.1 Resumen de Empacaduras Recuperables paraMúltiples Sartas

7.2 Mecánicas7.2.1 Empacadura Dual Snap-Set Modelo "J"Empacadura Dual Snap-Set Modelo "K"

756-01755-01

7.3 Hidráulicas7.3.1 Empacadura para Bombas Electrosumergibles

"Twin-Seal"7.3.2 Empacadura Hidráulica Recuperable para

Bomba Electrosumergible Modelo "D-ESP"7.3.3 Empacadura de Doble Sarta Hidráulica

Recuperable Modelo “GT”7.3.4. Empacadura Dual Recuperable Modelo "GT"7.3.5. Empacadura Dual GT - Operación

785-40

785-60

785-15

785-09785-09

7.4 Hidráulicas / Hidrostáticas7.4.1 Empacadura Dual Hidrostática de Doble

Agarre Modelo "A-5" 783-16

7.5 Procedimientos de Instalación de EmpacadurasDuales7.5.1 Boletín de Campo “Asentamiento de

Empacaduras de Doble Sarta enCompletaciones Duales de Varias Empacaduras.

7.5.2 Tips para el Diseño de Completaciones Duales yel Asentamiento de Empacaduras Duales.

ENG-HOU005-92



7.1Resumen de Empacaduras

Recuperables paraMúltiples Sartas

Baker Oil Tools

EMPACADURAS RECUPERABLES PARA MÚLTIPLES SARTAS RESUMEN DE LOS TIPOS

MECANISMO MÉTODO DE ASENTAMIENTO

DE AGARRETensión

Compresión (Asentamiento de Sarta

Larga)*

Compresión (Asentamiento de Sarta

Corta)** Hidrostática Hidráulica

SIMPLE B J K

c/cuñas de "casing"

DOBLE c/ cuña hidráulica J K A-5

DOBLE Twin Sealc/ cuñas bidireccionales CT-ESP

GT Dual

* El Snap Latch se engancha asentándolo en la Empacadura Inferior** El Snap Latch se engancha asentándolo en la sarta larga (fija)

Página 1j.111-pkr.man.msrp.multiple-E

Rev. 12/01/99 (ceo)

Baker Oil Tools

EMPACADURAS RECUPERABLES PARA MÚLTIPLES SARTASRESUMEN DE LOS TIPOS

MECANISMO DE MÉTODO DE ASENTAMIENTO

AGARRE Tensión Compresión Hidrostática Hidráulica

Economicos EconomicosFacil de operar Facil de operar

SIMPLE c/cuñas de "casing" para poco profundidad

o profundos Servicio limitadomantener en tensión Asentado en compresión

Economicos No requiere rotaciónDOBLE Facil de operar Permite la instalción

c/cuña hidráulica del arbol Sostiene presión por

Servicio limitado arriba y por debajoAsentado en compresión No reasentable

Lo mismo que la DOBLE hidrostática pero lo

c/cuñas bidireccionales siguiente: Dejado entensión, compresión, o

en nuetral. Mas versatil.No reasentable

Page 2j.111-pkr.man.msrp.multiple.xls

Rev. 7/23/96 (dlc)



7.2Mecánicas

2000 Baker Hughes Incorporated Baker Oil Tools J.111-pkr.manual.msrp.756-01-EDerechos Reservados 11/17/00 CHJ

EMPACADURA DUAL "SNAP-SET" DE AGARRESENCILLO MODELO "J"

Producto No. 756-01

Características/ Beneficios

• Empacadura de sarta dual de bajo costo diseñadapara completaciones múltiples económicas

• Utilizada como empacadura superior por encima deuna empacadura de producción

• Corrida en una sarta fija (sarta larga)

• Sarta corta es recuperable con ancla de sellos deenganche, automáticamente guiada dentro delreceptaculo en la parte superior

• Se asienta y empaca con peso en una o ambassartas.

• Disponible en la versión de doble agarre

1997 Baker Hughes Incorporated Baker Oil Tools j.111-pkr.man.msrp.755-01fb-EDerechos Reservados Rev. (al) 12/01/99

EMPACADURA “SNAP-SET” DE DOBLEAGARRE MODELO "K"

Producto No. 755-01


• Empacadura de sarta dual de bajo costo diseñadapara completaciones múltiples económicas

• No requiere de una empacadura inferior

• Corrida en sarta fija (sarta larga)

• Sarta corta es recuperable con ancla de sellos deenganche, guiada automáticamente dentro delreceptaculo en la parte superior

• Se asienta y empaca con peso en la sarta corta

• Disponible en la versión de agarre sencillo



7.3Hidráulicas

1994 Baker Hughes Incorporated Baker Oil Tools f.pkr-111.manual.msrp.785-40fb-E Derechos Reservados (rv al) 12/01/99

EMPACADURA PARA BOMBAS SUMERGIBLES DE SELLOS GEMELOS "TWIN SEAL"

Producto No. 785-40


• Elementos de empaque gemelos, uno a cada lado de las cuñas, las protegen de los escombros

• Sin movimiento relativo entre las sartas y la fuerza de asentamiento es trancada mecánicamente

• Disponible en configuraciones de múltiples sartas para una flexibilidad en la completación

• Diseñada específicamente para ser corrida con bombas electro-sumergibles, no es una empacadura de producción de doble sarta modificada

• Diseño sencillo con un número reducido de partes lo cual facilita su rápida recuperación

• Dos métodos de liberación

• Tracción vertical

• Amplio diámetro interno en la sarta de producción

• Disponible con conexiones rapidas de cable y fáciles las cuales no requieren empalmes “splicing”; penetradores BIW integrales u otras conexiones de rosca para sistemas de alimentación a través de ella

1996 Baker Hughes Incorporated Baker Oil Tools j.111-pkr.man.msrp.785-60fb-EDerechos Reservados (al) Rev. 08/02/99

EMPACADURA HIDRÁULICARECUPERABLE PARA BOMBA

ELECTROSUMERGIBLE MODELO"D-ESP"

Producto No. 785-60

Características/Beneficios

• DISEÑADA ESPECIALMENTE PARA SERCORRIDA CON BOMBASELECTROSUMERGIBLES - No es una versiónmodificada de una empacadura de sarta dual. Su diseñosencillo y su número reducido de partes le proporcionanuna recuperación y reacondicionamiento fáciles

• ASENTAMIENTO HIDRÁULICO, LIBERACIONPOR TENSIÓN SIN ROTACIÓN

• DISEÑO CORTO, COMPACTO - Su longitud(menor a tres pies) facilita su corrida y manipulación -Permite una instalación confiable en dondeempacaduras más grandes tienen problemas

• CUÑAS DE DOBLE AGARRE Y ENJAULADAS -Elimina la necesidad de cuñas hidráulicas - Conossuperiores e inferiores guían a las cuñas hacia la paredde la tubería de revestimiento y sostienen las cargas decualquier dirección

• RANGOS - Rangos de temperatura de 200 °F ydiferencial de presión de 2500 psi.

• DISEÑADA PARA AJUSTARSE ANECESIDADES ESPECIALES - Fácilmente puedenañadirse sartas opcionales a través de la empacadura

• NO HAY RELATIVAMENTE NINGÚNMOVIMIENTO ENTRE LA TUBERÍA Y LAEMPACADURA

1994 Baker Hughes Incorporated Baker Oil Tools j.111-pkr.man.msrp.785-09fb-EDerechos Reservados (al) 12/01/99

EMPACADURA RECUPERABLE DE SARTADUAL MODELO "GT"

Producto No. 785-09


• Compacta

• De ensamble sencillo

• “Interlock” de Tubería

• “Interlock” de pre-asentamiento

• No hay movimiento del Mandril

• Asentamiento Hidráulico

• Liberación por corte

• Sistema de Elementos de Empaque deMúltiples Piezas

• “Bypass” o desvío de fluido interno

• Modular

• Fresable

1996 Baker Hughes Incorporated Baker Oil Tools j.111-pkr.man.tab 07-msrp.785-15fbAll Rights Reserved Rev. (yg) 24-apr-00 (mw)

EMPACADURA RECUPERABLESELECTIVA DE SARTA DUAL

MODELO “GT-S”

No. de Producto 785-15


• No hay movimiento del Mandril

• Permite altas presiónes diferenciales detuberia al anular

• Asentamiento Hidráulico

• Modular – módulo de asentamientoselectivo es facil de remover o añadir sindesarmar la empacadura

• Se pueder probar la tuberia a 5000 psi sinasentar la empacadura

• Usa herramientas de wireline estandarpara operar la sistema selectiva

Empacadura Dual GTOperación

Producto No. 785-09

1999 Baker Hughes Incorporated Baker Oil Tools J.111-pkr.man.msrp.GT operations-EDerechos Reservados 1 18/03/99 (ceo)

Nota: Ver folleto a color de la Empacadura GT (BRP-6-5M-11/94)No todas las partes están representadas en este folleto

Secuencia de Corrida

• Durante la corrida, tanto el cuerpo como ambos mandriles se mantienen unidos enposición asegurada por unos “snap rings” ubicados debajo del pistón deasentamiento y su respectivo housing. Esto previene el asentamiento prematurodurante la corrida debido a restricciones o impactos.

• De la misma forma, un “lock ring” asegura mecánicamente el “offset body” y elmandril agujereado previniendo el asentamiento prematuro del sistema deelementos de empaque.

• En el modelo selectivo (Select Set), la camisa que se encuentra en el módulo“select set” se debe abrir/cerrar antes de asentar la empacadura.


Producto No. 785-09


Secuencia de Asentamiento

• La presión aplicada a través del mandril agujereado actúa en el área del “interlockpiston”. Cuando esa presión alcanza aproximadamente 1800 psi, los tornillos debronce que se encuentran dentro del “interlock piston” se rompen y el “interlockpiston” se mueve hacia abajo hasta que hace tope contra el “interlock retainer”. Estoorigina que el “interlock C-Ring” pierda el soporte lo cual causa a su vez que el“interlock pin” se desprenda del mismo.

• La presión que se continúa aplicando actúa en la cámara de asentamiento debajo delpistón de asentamiento, el cual para el momento se encuentra estacionario,moviendo hacia abajo el housing del pistón.

• El movimiento descendente del housing del pistón se transfiere a la barra deasentamiento, llevándola también hacia abajo. Ésta es retenida entre la tuercaretenedora de la barra de asentamiento (setting bar retainer nut) que se encuentra enla parte inferior de la empacadura, y la tuerca de aseguramiento (lock nut) que seencuentra en la parte superior de la empacadura. Esto origina que la parte baja de lascuñas comience a moverse hacia afuera para hacer contacto con el revestidor. Alhacer contacto con el revestidor, se rompe el tornillo de bronce del cono superior yse obtiene el asentamiento de la cuñas.

• Luego de asentadas las cuñas, se rompen los tornillos de bronce que mantienen lasbarras de tensión y de asentamiento (tension bar y setting bar) unidas al conosuperior y la fuerza de asentamiento se transfiere al sistema de elementos deempaque.

• Al presurizar hasta 2500 psi se expanden los “back-up rings” y se ejecutacabalmente el proceso de empaque del sistema de elementos y las cuñas.

• Los “grip rings” mantienen la fuerza de asentamiento en el sistema de elementos deempaque. Igualmente, los “body lock rings” y los “set down rings” mantienen lascuñas en su sitio después del asentamiento. Dichos “set down rings” también evitanque el mandril se mueva hacia abajo. No debe ocurrir movimiento ascendente de losmandriles. Sin embargo, si existe la posibilidad de ocurrir movimiento ascendentede alguno de los mandriles, se puede colocar un “top shear ring” en lugar del “shearring” estándar. Esto le proporciona cierta flexibilidad de movimiento al mandrilhasta el valor de ruptura del “top shear ring”.

• Durante el asentamiento no ocurre ningún tipo de movimiento del mandril,solamente se mueve el cuerpo de la empacadura hacia abajo para asentar las cuñas yrealizar el empaque del sistema de elementos.


Producto No. 785-09


Secuencia de Recuperación

• La recuperación se puede realizar por alguno de los dos mandriles o por ambos almismo tiempo.

• Se debe igualizar la presión a través de la empacadura antes de sacarla• Se tensiona alguno de los mandriles o ambos al mismo tiempo para romper el “shear

ring” del mandril. Los “shear rings” están dispuestos de manera tal que si se tensionanambos mandriles al mismo tiempo el valor de ruptura no es aditivo. Nota: Porejemplo, si se utiliza un “top shear ring” en la sarta corta , la empacadura no puede serliberada por ese lado sin romper este “top shear ring”.

• Con el movimiento ascendente del mandril el perfil superior hace contacto con el“lock nut retainer” y se rompen los tornillos de bronce que mantienen unido al “locknut retainer” y el “gage ring” superior.

• Al continuar tensionando el mandril, los tornillos hexagonales del perfil del mandril(hex socket shoulder screws) hacen tope en el “lock nut retainer” y causan que los“lock nuts” pierdan su soporte.

• Al continuar tensionando el mandril, los “back-up rings” se separan del sistema deelementos lo cual permite que la empacadura pueda ser recuperada sin necesidad de“swab” o achicando.

• Al continuar tensionando, los “set down rings” se enganchan en un perfil del mandril.Luego, el “set down ring” hace tope en el “offset pick-up ring” y levanta el conosuperior, separándolo de las cuñas.

• Al tensionar aún mas, el perfil superior de la jaula (cage) se engancha en el conosuperior liberando de esta manera las cuñas que se encuentran dentro de ella. Luego,las cuñas se separan del cono inferior, los resortes de las cuñas se comprimen, y éstasse retraen.

• El resto de los componentes son liberados por el perfil que se encuentra entre el conoinferior y la jaula (cage).

• El housing del pistón es capturado por la barra de asentamiento (setting bar) y latuerca retenedora de la misma (setting bar retainer nut).



7.4Hidráulicas/Hidrostáticas

1994 Baker Hughes Incorporated Baker Oil Tools j.111-pkr.manual.msrp 783-16fb-EDerechos Reservados 12/01/99

EMPACADURA DUAL HIDROSTÁTICA DEDOBLE AGARRE MODELO "A-5"

Producto No. 783-16


• Activada hidráulicamente de asentamientohidrostático permite completar con el arbol instalado

• Prevención contra el pre-asentamiento durante lacorrida

• El empaque es constantemente reforzado por presiónhidrostática y trancado mecánicamente

• Pistones de accion hidraulica impiden el movimientohacia arriba

• Las partes críticas son aisladas por debjo del elementode empaque

• Liberación por corte con tensión

• Disponible en asentamiento de sarta larga y versionesde asentamiento selectivo



7.5Procedimientos de

Instalación deEmpacaduras Duales


CONSEJOS PARA EL DISEÑO DE COMPLETACIONES DUALES YPARA ASENTAR EMPACADURAS DUALES

Baker Oil Tools j.111-pkr.manual.msrp.dualpkrs-E

Página 1 de 4 Rev. 20-nov-00 (mw)

Estos CONSEJOS han sido publicados para impedir que se repitan lasdificultades que se observaron recientemente mientras se estaban asentandoEmpacaduras T2-DSR en Grupo, Recuperables y de Sarta Dual. A pesar de queeste trabajo estaba rodeado de circunstancias especiales, un análisis de esteproblema dio como resultado el desarrollo de previsiones en el procedimientode asentamiento sobre los cuales deben estar informados tanto usted como suPersonal de Servicio.

Durante este trabajo, estábamos corriendo en tándem dos Empacaduras T2-DSR, Tamaño 51. Se corrió un substituto giratorio telescópico entre lasempacaduras duales. La empacadura inferior fue acondicionada para serasentada aplicando presión por la sarta larga de 3 1/2" contra un tapón en elniple de asiento por debajo de la empacadura dual más baja. La empacadurasuperior fue acondicionada para ser asentada de la misma manera utilizando elmismo tapón. Las empacaduras fueron asentadas usando 3000 psi según lasinstrucciones del Índice del Manual Técnico 420.20 Unidad número 8264.

Durante las operaciones de prueba se determinó que la empacadura superiorestaba filtrando. Se asentó de nuevo utilizando una presión en la sarta largaentre 4000 y 4500 psi y después de esto fue probada de nuevosatisfactoriamente.

Un análisis de esta operación en el campo reveló que sólo se disponía de un60% de la fuerza de asentamiento para asentar la empacadura dual superior.Esto sucedió porque el área de asentamiento, normalmente disponible paraasentar la empacadura superior, estaba opuesta por un área en el substitutotelescópico giratorio. El esquema adjunto muestra el acople y la hidráulicacomprendidos en este caso. Como comentario sobre esta caso, esta situaciónpudo no haber ocurrido si la empacadura T2-DSR más baja hubiese sidoasentada en sarta corta y la empacadura superior T2-DSR hubiese sido asentadaen sarta larga.





DATO #1: Los diseños de completación que utilizan empacaduras dualesagrupadas, tales como la T2-DSR o la A-5, requieren que se instale un subtitutotelescópico giratorio en la sarta corta entre cada empacadura dual. Cadasubstituto telescópico giratorio deberá ser espaciado en una posición de unpunto medio para permitir un movimiento libre en cada dirección. Se deberíacolocar un niple de asiento o una camisa deslizante por encima de cadasubstituto telescópico giratorio si es el caso que estas empacaduras van a serasentadas aplicando presión en la sarta corta.

DATO #2: Las empacaduras T2-DSR y A-5 necesitan que el cuerpo superiorde la empacadura se mueva de 2 a 3 pulgadas hacia abajo para empacar elelemento de empaque. Las condiciones de espaciado de la sarta corta puedentener un efecto desfavorable en este movimiento. La tubería de sarta cortadebería ser espaciada con suficiente compresión para asegurar que el pistón deasentamiento de las empacaduras, no tenga que estirar la tubería para completarel empaque.

DATO #3: Si las operaciones de prueba de la empacadura indican que unaempacadura dual no está manteniendo la presión existen cuatro procedimientosde previsión que deberían utilizarse para aumentar las fuerzas de empaque.

A. Represurizar la sarta de asentamiento hasta la máxima presióntolerable. Será necesario determinar los límites para la tubería,árbol de navidad, niple de asiento & tapón, SCSSV, mandriles conbolsillo lateral, camisas deslizantes, etc., para tener operacionesseguras.





B. Aplique presión de nuevo en la sarta de asentamiento hasta lamáxima presión tolerable y mantenga. Luego, lentamente, apliquepresión en el espacio anular por encima de la empacadura a lamáxima presión tolerable. Mantenga por 5 minutos. Esteprocedimiento sólo es apropiado para las empacaduras T2-DSR uotras empacaduras duales el cual empujara el elemento condiferencial desde arriba.

C. En aplicaciones donde se van a asentar múltiples empacadurasduales aplicando presión a la sarta corta contra un tapón asentadopor debajo de la empacadura dual más cerca del fondo, mueva eltapón a la posición del niple inmediatamente por debajo de laempacadura (referencia DATO #1) que no está manteniendopresión. Asiente de nuevo la empacadura. Repita las contingenciasA y B si es necesario.

D. Libere la sarta corta de la empacadura dual superior y re-espaciarlacon 10.000 a 15.000 libras de peso en la empacadura. Asiente denuevo la empacadura. Si es necesario repita los pasos A y B. Estepaso se debe utilizar cuando se están presentando dificultades conla empacadura dual superior.

Este problema nunca se ha observado durante la prueba extensiva delaboratorio de las empacaduras agrupadas. Ya que este ha sido el únicoproblema presentado en el campo, nuestra historia sobre varias corridasexitosas en el campo nos lleva a concluir que existían otros factoressecundarios implicados. Los candidatos más probables son que la sarta corta dela tubería está siendo espaciada en tensión, interferencia entre la sarta larga y/olos mandriles con bolsillo lateral de la sarta corta y/o la excesiva dureza delelemento de empaque relativa a BHT a la profundidad de asentamiento de laempacadura.





NOTA: No hay nada malo con nuestra empacadura T2-DSR! No debeinterpretar este memorándum como una advertencia de que existe un problemacon el rendimiento de la T2-DSR! Debe continuar fomentando el hecho de quees una empacadura hidráulica de sarta dual de alto rendimiento para todas lasaplicaciones dentro de sus rangos operativos normales.

DERECHOS DE AUTOR, 1985, por Baker Oil Tools, Inc. La reproducciónde este formato y/o de cualquier parte de este texto sin la previa autorizaciónpor parte de Baker está estrictamente prohibida según el Estatuto Federal.


CONSEJOS PARA EL DISEÑO DE COMPLETACIONES DUALES Y PARA ASENTAR EMPACADURAS DUALES

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Rev. 8/11/2004 (al)

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