Bj lineas y valvulas

LAR-CENTRO DE ENTRENAMIENTO-NEUQUÉN - ARGENTINA
Tuberías y Conexiones
en los Equipos y Operaciones
de BJ Services
y
Pruebas de Alta Presión

Slide #2
Introducción
En todos los trabajos que realiza BJ Services en los pozos
se utilizan de una u otra forma tuberías y/o mangueras para
conectar bombas entre sí, bombas con otros equipos,
piletas, conexiones con la boca del pozo, etc. y todas ellas
requieren de diferentes conexiones y adaptadores.

Slide #3
Conexiones
En cada trabajo que realiza BJ Services se emplean
varios tipos de conexiones. Las conexiones son para unir
tanques y bombas, o bombas entre sí, o bombas con la
boca del pozo.
Estas conexiones se hacen por medio de tuberías y
mangueras. Cada una de estas tuberías y mangueras
tienen determinadas características de fabricación con
mayor o menor resistencia para ser aplicadas a
diferentes condiciones de presión y caudal.
Las uniones y tuberías se clasifican para alta y baja
presión. Se las llama de alta presión a aquellas que van a
ser utilizadas con presiones desde 4,000 psi a 20,000 psi.
Se las denomina de baja presión a aquellas que serán
utilizadas con presiones menores de 500 psi.

Slide #4
Conexiones
Toda conexión se caracteriza por tener una rosca en el
extremo y una parte central de caño de longitud variable.
La rosca que tiene los filetes por el parte externa del caño,
se le llama pin (Macho)
La rosca que tiene los filetes por la parte interna del caño
se le llama box (Hembra)
CONCEPTO NO APLICABLE EN UNIONES
MACHO - PIN HEMBRA - BOX

Slide #5
Conexiones
Las uniones de alta y baja presión a veces
son similares pero no son iguales. Las
uniones de alta presión tienen
características diferentes si se comparan
con las uniones de baja presión.

Slide #6
Conexiones
Las conexiones para Alta Presión que utiliza
BJ Services, en general, son identificadas por
su diámetro interior “I.D.”, y los diámetros
más comunes de estas conexiones son:
 1”
 1.1/2”
 2” (CEMENTACION)
 2.1/2”
 3” (FRACTURA)
 4”

Slide #7
Conexiones
Cada conexión tiene un acople en cada una de
sus extremidades. Este tipo de acoplamiento
usualmente se lo llama “unión” o “media
unión”. Las conexiones del mismo diámetro
deben acoplarse con dos medias uniones y
luego ajustarse con martillo.
HEMBRA MACHO

Slide #8
Conexiones
Las conexiones de BJ Services para Baja
Presión se identifican también por el “I.D.”
Los diámetros más comunes de las
conexiones de baja presión son:
 3”
 4”

Slide #9
Conexiones
Las conexiones de Baja Presión también están
asociadas con aquellas que se utilizan en los Blenders,
Transportes de arena neumáticos, Transportes de Acido
y Bombas. También al mencionar conexiones de Baja
Presión nos estamos refiriendo a algún tipo de conexión
para “mangueras”.

Slide #10
Conexiones de Alta Presión
El cuerpo de las uniones de Alta Presión es
más grueso que el cuerpo de las uniones de
baja presión.
Los hilos de la rosca de alta presión son
más anchos y más lisos que los de baja
presión.
En la uniones de alta presión se requiere el
uso de un sello de goma y otros
componentes u “O’Ring”, mientras que en
las de baja presión no se utiliza.
Las uniones de alta presión NO DEBEN ser
conectadas con uniones de baja presión

Slide #11
Tipos de Roscas
Existen en el mercado muchos tipos de rosca y las
más comunes en la industria petrolera son:
 8 hilos/pulg “Round Thread”- Rosca redonda
 8 hilos/pulg - “V” - Rosca tipo “vee”
 11 hilos/pulg - “V” - Rosca tipo “vee”
 11,5 /pulg “L.P.T” - Line Pipe Thread

Slide #12
Tipos de Roscas
8 Hilos - “Round”
En este tipo de rosca, el perfil de la parte
superior de los hilos y también en la base del
valle formado entre dos hilos son redondeados y
tiene 8 hilos por cada pulgada de rosca.
8 hilos por pulgada

Slide #13
Tipos de Roscas
8 Hilos - “Vee”
En este tipo de roscas los hilos o “filetes” de rosca
son cortados en forma de “V”, tanto para la parte
superior como en el valle entre ellos y también
tiene 8 hilos por cada pulgada de rosca.
8 Hilos por pulgada

Slide #14
Tipos de Roscas
En este tipo de rosca, los hilos son cortados en
forma de “V”, tanto en la parte superior de los
hilos como en el valle entre ellos, pero tiene 11
hilos por cada pulgada de rosca.
11 hilos por pulgada
11 Hilos - “Vee”

Slide #15
Tipos de Roscas
Este tipo de rosca, los hilos son cortados en forma
de “V”, tanto para la parte superior del hilos como
en el valle entre ellos pero tiene 11,5 hilos por cada
pulgada de rosca. Este tipo de rosca es muy usado
en el campo con reduciones (tipo botella), nipples,
cuplas, etc.
L.P.T. (Line Pipe Thread)
11,5 hilos por pulgada

Slide #16
Estilo de Tuberías
• E.U.E - Son nipples o tubos donde los espesores
de la pared en las extremidades son mayores
que en el centro. El término EUE significa
¨EXTERNAL UPSET END¨
E.U.E. no es un tipo de rosca sino un modelo de
construcción de tuberia. Si tenemos, por ejemplo, una
tubería de 2¨ EUE, 8 hilos ¨V¨, sabremos que se trata
de un caño con sus extremidades mayores que el
centro y con rosca de 8 hilos/pulg y perfil ¨V¨.

Slide #17
Estilo de Tuberías
• REDUCION (BOTELLA): Es una tubería corta
con diámetros diferentes en cada lado. Las
roscas en las dos extremidades son macho. La
función es conectar tuberías o mangueras de
diámetros distintos. Existen reduciones para
Alta y Baja Presión.

Slide #18
• NIPLE : Es una tubería corta con los mismos
diámetros en cada uno de los extremos. Las
roscas de los dos extremos son macho.
Estilo de Tuberías

Slide #19
• Cupla : Es una tubería corta con el mismo
diámetro en cada una de las extremidades.
Las roscas en las dos extremidades son
hembra.
Estilo de Tuberías

Slide #20
Uniones Tipo “Hammer”
• Son las más comunes en BJ Services. Todas las
líneas de Alta Presión usan este tipo de unión. Las
marcas mas usadas son FMC y SPM. Estas uniones
tienen por característica que para terminar de
ajustarse deben utilizarse martillos. Las Uniones
tipo “Hammer” están formadas por dos partes:
A - Rosca - Es la parte que tiene rosca externa
(Hembra - Female)
B - Mariposa - Es la parte que tiene rosca interna
(Macho - Male)
y en la parte externa hay “Orejas” que permiten el
apriete de estas “media uniones” con el martillo.

Slide #21
Uniones Tipo “Hammer”

Slide #22
Tuberías de Alta Presión
(Pup Joint)
Son truberías especiales con uniones tipo hammer en los
dos extremos (Macho/Hembra) con longitudes desde 5
pies hasta 20 pies y diámetros externos de hasta 4”.
Pueden trabajar hasta 15.000 PSI. Todos los equipos de
bombeo de BJ Services son equipados con estas
tuberías. De acuerdo con el rango de presión estas
tuberías pueden ser de 3 tipos:
a) Uniones Roscadas
b) Integrales
c) Uniores Roscadas con Presión

Slide #23
Chicksans
Son uniones giratorias especiales para Alta Presión,
combinadas con codos y uniones dobles tipo
“Hammer” en cada extremo. Poseen combinaciones
de una o más secciones que permiten el giro de la
tubería bajo una presión especificada. También se
utilizan en las líneas de Alta Presión para absorber la
vibración de los golpes causados en las líneas por el
bombeo de gases o fluidos a altos caudales y
presiones. La reducción de la vibración y de los
golpes protegerá los equipo de bombeo y también los
equipos del pozo.

Slide #24
Chicksans
Existen varias configuraciones de uniones.

Slide #25
Chicksans
La utilización de un numero correcto de
CHICKSANS, en una línea de descarga de
bombas, disminuirá la vibración y los
choques causados por el bombeo. Sin
embargo, el uso excesivo de CHICKSANS
aumentará la presión de fricción en las líneas
de tratamiento y, como consecuencia,
también aumentará la presión de superficie.

Slide #26
Mangueras Chiksan,
Mangueras de Acero o Tijeras
Usualmente se emplean en los camiones
cementadores. Conjuntos ya armados como el que
se muestran en la figura, están constituídos por
cuatro codos, cuatro giratorios y una Unión doble
integrando una unidad, que en algunos lugares se
lo denomina tijera, en otras mangueras, etc.

Slide #27
Válvulas de Retención
(Check Valves)
Son válvulas que permiten un único sentido de
flujo y retienen el flujo en sentido contrario al
indicado. Todas las válvulas de retención tienen
un sentido de flujo, que está indicado por el
sentido de la flecha que está grabado en el cuerpo
de la válvula.
Hay varios tipos y la más usual es la de charnela.
Siempre verificar el sentido del flujo de la válvula
a charnela. La flecha debe ir hacia el pozo

Slide #28
FLUJO ESTÁNDAR
(Check Valves)

Slide #29
FLUJO CIRCULACIÓN INVERSA
El uso de este tipo de Válvula esta prohibido de
acuerdo con las Normas Estándares de BJ Services
(Check Valves)

Slide #30
Las Válvulas son accesorios que permiten o no el
paso de los fluidos en una tubería. Los principales
tipos de válvulas empleadas por BJ Services son:
Para Alta Presión:
• Tipo compuerta
• Tipo tapón
Para Baja Presión:
• Tipo compuerta
• Tipo mariposa
• Tipo esférica
Válvulas

Slide #31
Válvula compuerta:
La tipo compuerta, como su nombre lo indica, es una pieza de
metal que cierra u obtura el flujo de líquidos.
Son usadas como válvulas de contrabaleo o producción.
Válvulas

Slide #32
Válvulas de Tapón:
Son las más usuales en los casos en que haya que trabajar con
Alta Presión.
Se usan en todas las líneas de cementación, fracturacion, etc.
En todo servicio en el cual intervenga una bomba de Alta
Presión. Se acciona con un cuarto de vuelta.
Válvulas

Slide #33
Válvulas
Válvulas Mariposa:
Es la Válvula de Baja Presión más empleada en nuestra
Compañía. Su mecanismo de obturación es un plato de acero
que gira en toda la circunferencia del diámetro interior,
accionada por un eje.

Slide #34
Válvulas de Alivio
Son válvulas que tienen como función prevenir que la
presión en la línea de tratamiento sobrepase valores
pre-establecidos.

Slide #35
Otras Conexiones
Cabezas para Fracturación:

Slide #36
MANIFOLDS:
Otras Conexiones

Slide #37
Injectores de bolas:
Otras Conexiones

Slide #38
Protetor de Cabezal de pozo (Tree Saver):
Otras Conexiones

Slide #39
“Y” para dirigir o recibir el flujo de fluidos
en diferentes direcciones:
Otras Conexiones

Slide #40
“T”:
Otras Conexiones

Slide #41
“Cabezas para Cementacion”:
Otras Conexiones

Slide #42
Mangueras de Alta Presión
Las mangueras de lodo de Alta Presión (2,500
psi de presión de trabajo, de goma o caucho de
cubierta externa), son las que se emplean para
lavar las líneas de cementación, transferir
productos, lodo, ácido o fluidos de
desplazamiento.
Las mangueras de lodo, no deben ser usadas
para bombeos a presión o como parte de las
líneas de venteo de Alta Presión.

Slide #43
Estas mangueras sólo pueden usarse para
aliviar la presión cuando están fijas a los
manifold de Cementación a Presión,
(squeeze). En ese caso SIEMPRE debe quedar
el extremo libre, sin orificio ni válvula alguna.
SIEMPRE deben estar estaqueadas cada 6 a 8
pies con cable o cadena.
Las mangueras flexibles de acero (como la
Coflexip, Rogan o la Shanley, con presiones de
trabajo de 5,000 a 20,000 psi) son las únicas
autorizadas para ser empleadas en trabajos
bajo presión.
Mangueras de Alta Presión

Slide #44
LÍNEAS DE PURGA
 Las líneas de purga sirven para facilitar el flujo de corta
duración a través de nuestras líneas de tratamiento,
cebado de bombas, liberación de presión en líneas de
tratamiento para alta presión con la válvula del pozo
cerrada y salida de bolas sellantes de la perforación.
 Las líneas de purga no están concebidas para el flujo de
larga duración. Debe garantizarse que el reflujo no permita
que vuelvan a la superficie bolas sellantes o fluidos de
formación.
 Las líneas de purga de alta presión deben tener dos
válvulas tapón de 2” x 1” instaladas en serie,
inmediatamente adyacentes a la línea de tratamiento
principal.

Slide #45
LÍNEAS DE PURGA
 La válvula más próxima a la línea de tratamiento principal
debe ser la válvula primaria y encontrarse en todo
momento totalmente abierta o totalmente cerrada. Debe
ser la primera válvula en abrirse y la última en cerrarse.
 La válvula secundaria se emplea como válvula de control
del flujo.
 Las válvulas de las líneas de purga deben siempre abrirse
lentamente, para evitar efectos de ariete de los fluidos.
 Las líneas de purga deben ser lo más rectas que sea
posible.
 En las líneas de purga, sólo se utilizará tubería de Alta
Presión de acero macizo.

Slide #46
ASEGURAMIENTO DE LAS
LINEAS
 Hasta la fecha no se tiene constancia de que
exista un sistema logísticamente viable de
aseguramiento de las líneas de tratamiento y
adecuado a las numerosas variables que existen
en los pozos. Mientras no exista y no se
encuentre en el servicio un sistema para este tipo
de situaciones se tomarán, como mínimo, las
siguientes precauciones:
 Se limitará el acceso de personal a las
principales zonas de riesgo.
 Los componentes de la línea de
tratamiento se mantendrán de acuerdo
con el Sistema de Gestión de Líneas de
Tratamiento de BJ Services

Slide #47
 Deben colocarse transductores de presión en la
línea de tratamiento de alta presión entre el
cabezal del pozo y la válvula de retención. Estos
transductores de presión NO DEBEN colocarse
en la línea de purga.
 Los densímetros integrados de Alta Presión
deben colocarse en la línea de alta presión entre
el cabezal del pozo y todas las unidades de
bombeo.
Equipos Electrónicos
para Monitoreo

Slide #48
CAUDALES MÁXIMOS DE
BOMBEO
Revise las recomendaciones de trabajo aplicables a
los caudales y presiones previstos. Disponga de la
línea de tratamiento de Alta Presión que se vaya a
utilizar teniendo en cuenta la presión y la velocidad
de los fluidos con los que vaya a entrar en contacto.
Es recomendable hacer un diagrama de la locación
donde se realizará la operación con el fin de
planificar la ubicación de los equipos y el armado
de la línea de Alta Presión.

Slide #49
BOMBEO
La velocidad de los fluidos abrasivos que se
bombeen a través de componentes giratorios a Alta
Presión debe ser igual o inferior a 40 pies/seg (12,2
m/s). Esta Norma tiene como finalidad evitar la
excesiva erosión de la línea de Alta Presión, con la
consiguiente prolongación de su vida útil.
Asimismo, cuando se bombeen fluidos no
abrasivos, la velocidad debe limitarse a un máximo
de 40 pies/seg (12,2 m/s) para evitar vibraciones y
golpeteo en la línea.

Slide #50
BOMBEO
1. Para calcular las velocidades máximas deben emplearse los
diámetros internos más pequeños que existan en los
componentes giratorios de la sarta de tratamiento.
2. Las velocidades de paso de fluidos a través de
componentes giratorios se calculan mediante la siguiente
fórmula:
Caudal máximo (BPM) = d2
x 2,3314
dónde:
d = diámetro interior de la unión giratoria (pulgadas)
o bien
Caudal máximo (m3
/min) = d2
x (5,745 x 10-4
)
dónde:
d = diámetro interior de la unión giratoria (mm).

Slide #51
Pruebas de Presión
de Bombas y Líneas
PROCEDIMIENTO OPERATIVO 6.6.P
MANUAL DE PROCEDIMIENTOS
ESTANDARES DE BJ SERVICES

Slide #52
Pruebas de Presión
de Bombas y Líneas
1. Todas las líneas de tratamiento de alta presión deben
probarse, como mínimo, a la máxima presión de
tratamiento admisible más un 10%. Durante la
prueba de presión no se superará la presión de
trabajo en condiciones de seguridad de los equipos
de BJ o del cabezal de pozo del cliente.
2. Todas las bombas que estén armadas en la línea de
tratamiento se someterán a una prueba de presión
en la que se aplicará, como mínimo, la presión
máxima de tratamiento admisible más un 10%.

Slide #53
3. En las pruebas con múltiples bombas, deberán
monitorizarse las presiones de cada bomba durante el
procedimiento de pruebas de presión. Si una bomba ha
completado su parte de la prueba de presión, y la
prueba se continúa a una presión más alta, la presión de
dicha bomba debe mantenerse estable. El Supervisor de
Servicio deberá verificar, junto con el operador de cada
bomba, que las presiones de las bombas individuales
sean estables. El aumento de la presión de una bomba
individual indica que es preciso reemplazar o reparar
una válvula de retención antes de completar la prueba
de presión. La reducción de la presión de una bomba
individual indica que es preciso corregir una fuga.
Pruebas de Presión
de Bombas y Líneas

Slide #54
4. Debe instalarse al menos un transductor de presión
entre el cabezal del pozo y su válvula de retención.
Vigile y anote la presión en la línea de tratamiento a
la altura de este transductor de presión durante la
prueba de presión.
5. Para que la prueba de presión tenga éxito, no deben
aparecer fugas visibles y se debe mantener, como
mínimo, el 95% de la presión máxima durante 5
minutos.
Pruebas de Presión
de Bombas y Líneas

Slide #55
6. Es inadmisible cualquier fuga o goteo persistente en
bridas, válvulas, o empaquetaduras de uniones
giratorias.
7. Si la prueba de presión no tiene éxito, debe purgarse
por completo la presión de las líneas y hacerse las
reparaciones precisas con las válvulas de purga
abiertas. Después de las reparaciones, repita la
prueba de la línea. El bombeo no se iniciará hasta
conseguir una prueba de presión satisfactoria.
Pruebas de Presión
de Bombas y Líneas

Slide #56
8. Siempre que sea posible, el personal no
autorizado se mantendrá a una distancia mínima de 75
pies (22,9 m) de las operaciones de las pruebas de
presión.
Pruebas de Presión
de Bombas y Líneas

Slide #57
Pruebas de Presión
de Bombas y Líneas
RECOMENDACIONES ADICIONALES
DE SEGURIDAD

Slide #58
Agua o salmuera deben ser usadas para probar las
líneas. El Diesel / Gas-oil no será usado sin previa
aprobación del gerente de la Región. El Dióxido de
Carbono o ácidos nunca deberán ser usados. Para
probar líneas de Dióxido de Carbono (CO2) se usará
Nitrógeno (N2).
Pruebas de Presión
de Bombas y Líneas

Slide #59
En la mayoría de los casos, la prueba empezará
poniéndose una presión intermedia en la línea de
tratamiento. El bombeo se detiene en este punto, y las
líneas son visualmente inspeccionadas en busca de
una fuga significativa. Si no se observa ninguna
pérdida, se continúa con la prueba hasta que la presión
de la prueba deseada sea obtenida.
Pruebas de Presión
de Bombas y Líneas

Slide #60
El personal siempre deberá estar alerta y con un plan
para manualmente desactivar la bomba. Cuando los
pares automáticos por sobrepresión estén presentes
nunca se deberá confiar solamente en ellos para
controlar positivamente la presión durante una prueba
de línea.
Pruebas de Presión
de Bombas y Líneas

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