El preventor Cameron tipo "U" es uno de los preventores de ariete asistidos por presión más conocidos para pozos y es adecuado para aplicaciones en superficie o submarinas. Puede venir con un solo ariete (Figura 1) o con una unidad de arietes dobles (Figura 2). Cuando se trata de ver si los arietes están en posición cerrada o abierta, esto no es posible solo mediante la observación y esto se debe a que el extremo de la cola de la varilla de operación está encerrado dentro del propio preventor. Desde 1979, todos los preventores tipo "U" han requerido capacidades de servicio de H2S. Una de las características clave de este BOP es la capacidad de abrir las puertas del capó con una bomba. Una vez que se han quitado los cuatro pernos del capó, el cambio del ariete de carga superior se hace fácil aplicando presión de cierre para empujar el capó hacia afuera.
Figura 1 – Unidad de un solo ariete – BOP Camron U
Figura 2 – Unidad de doble ariete – BOP Camron U
Para diversas aplicaciones en la superficie o bajo el agua, el BOP Cameron U es en realidad una de las opciones más populares para preventores de reventones (BOP) de tipo ariete que se utilizan en todo el mundo. Además, los arietes de tipo U están asistidos por la presión del pozo. Esto significa que los arietes sellan mejor cuando la presión del pozo actúa contra ellos en una posición cerrada.
El U BOP tiene muchas otras características útiles que se enumeran a continuación:
- En los pernos y tuercas del capó, se elimina la necesidad de un alto torque de ajuste gracias al portador de sello del capó disponible.
- Para garantizar una carga de pernos uniforme y constante, los tamaños más grandes tendrán disponible tensor de pernos hidráulico.
- Incluso después de liberar la presión de accionamiento, los cilindros se pueden bloquear hidráulicamente y mantener cerrados mecánicamente gracias a los cierres de cuña (mecanismo de bloqueo que utiliza hidráulica). Antes de abrir el BOP con la presión aplicada, el cierre de cuña debe retraerse y esto se puede garantizar con tapas de secuencia para interbloquear el sistema operativo.
Arietes para tuberías
Al utilizar BOP tipo ariete Cameron, se pueden utilizar arietes de tubería Cameron, lo que ayuda a centralizar y sellar, según el tamaño, el collar de perforación, la tubería de revestimiento, la tubería de producción o la tubería de perforación. Con un depósito considerable de caucho para empaquetadores y con una naturaleza autoalimentada, los arietes de tubería Cameron permanecerán en buenas condiciones independientemente del entorno. Además, son adecuados para el servicio de H2S (NACE MR-01-75) y los empaquetadores se pueden bloquear sin temor a que se desalojen por el flujo del pozo.
Para todos los arietes de tubería Cameron (excepto cualquier BOP en forma de U que supere las 13 3/4 pulgadas), los sellos superiores CAMRAM son estándar. Cuando se esperan concentraciones de H2S y en servicio a alta temperatura, también están disponibles sellos superiores y obturadores CAMRAM 350.
Figura 3 – Cilindros de tubería tipo U de Cameron (cortesía de Cameron)
Cilindros de diámetro variable (VBR)
Los arietes de diámetro variable sellan alrededor de varios tamaños de tubería, a diferencia de los arietes de tubería que pueden sellar solo un tamaño de tubería. El VBR eliminará la necesidad de múltiples juegos de arietes de tubería (uno para cada tamaño de tubería), solo se requerirá un juego de VBR de Cameron independientemente de los tamaños de tubería o kelly hexagonal. Con un solo juego, es posible recibir respaldo para diferentes tamaños; por ejemplo, un juego común de 2-7/8″ × 5″ y 5″ × 7″. Dependiendo del rango de arietes y el tamaño de la junta de herramienta, algunos tendrán una capacidad de suspensión limitada. Usando presión de superficie, puede ser posible forzar la junta de herramienta a través del empaquetador de ariete, pero solo cuando el diámetro exterior (OD) no exceda la capacidad máxima del ariete variable.
Figura 4 - Cilindros de diámetro variable (cortesía de SLB)
Dentro de su gama VBR y VBR II, Cameron proporciona los siguientes arietes de diámetro variable para U, UM y UL (consulte la tabla siguiente):
Para aquellos que necesitan tamaños diferentes, estos pueden estar disponibles de otros fabricantes.
Algunas características clave interesantes son las siguientes:
• Los sellos patentados (CAMRAM) son el estándar para pozos
• Insertos de refuerzo de acero: cuando los arietes están cerrados, estos rotarán hacia adentro y agregarán soporte para el caucho (sellado contra la tubería).
• Según NACE MR-01-75, serán perfectos para el servicio H2S.
Carneros ciegos para esquila (SBR)
Para contener la presión del pozo, los arietes ciegos/de corte pueden actuar como arietes ciegos después de cortar la tubería de perforación; un hueco acomoda el cabo de la tubería. Antes de cortar y si la situación lo permite, la tubería debe estar en tensión y estacionaria. Además de esto, algunos casos requerirán una presión en el colector de más de 1500 psi, mientras que los operadores deben asegurarse de que la unión de la herramienta no esté opuesta a los arietes. En términos del proceso de corte en sí, el tamaño y el grado de la tubería pueden ser factores limitantes (incluso cuando se aplican presiones máximas en el colector). Desafortunadamente, para el servicio agrio, no todos los modelos de arietes ciegos/de corte serán adecuados.
Con los SBR de Cameron, la tubería se corta en el pozo antes de doblar la sección inferior (de la tubería cortada) y esto permite que los arietes sellen y cierren. Para operaciones normales de perforación o terminación, los SBR pueden tener un uso en el cierre de un pozo abierto. Con esto en mente, sus características incluyen:
- La capacidad de cortar la tubería varias veces protegiendo al mismo tiempo el filo.
- Filo de corte integrado dentro del cuerpo de una sola pieza.
- Mayor vida útil y menor presión sobre la goma gracias a una gran zona frontal de la propia cuchilla.
- Para aplicaciones de servicio crítico, se encuentran disponibles SBR H2S y estos contarán con una aleación alta endurecida como material de la cuchilla.
- Todos los SBR de Cameron tienen sellos superiores CAMRAM como estándar.
Con algunas similitudes con los SBR, también existen cilindros de corte ciego llamados cilindros 'DVS' (doble V) y tienen dos diferencias principales:
- Ofrecen el mayor ancho de hoja posible y al mismo tiempo se ajustan dentro de los orificios del ariete existentes.
- Luego del corte, la sección inferior del tubular será plegada con arietes DVS y esto permite un sellado entre la cuchilla inferior y el empaquetador de cuchillas.
Figura 5 – Corte en V doble (cortesía de SLB)
Dispositivo antirreventón Cameron U II
Si tomamos el BOP U y lo adaptamos para su uso submarino, encontramos el BOP Cameron U II (apto para tamaños de presión de agua de 18-3/4-10 000 y 15 000 psi). Los arietes activados por presión, al igual que otros preventores Cameron, permiten mantener el sello y aumentar la fuerza de sellado siempre que se pierda la presión hidráulica a medida que la presión del pozo actúa sobre los arietes. A medida que aumenta la presión del pozo, mejora la integridad del sello.
Las características importantes del BOP U II incluyen:
- En los espárragos y tuercas del capó, se elimina la necesidad de un alto torque de ajuste con el portador del sello del capó.
- Se puede garantizar una carga de pernos uniforme y precisa de manera constante gracias a un sistema de tensión de pernos hidráulico con puerto interno.
- Normalmente, la presión hidrostática puede provocar que el bloqueo de cuña se desbloquee; esto se elimina mediante una cámara de equilibrio de presión.
- Cuando se libera la presión de accionamiento y el ariete se bloquea hidráulicamente, los arietes se pueden mantener cerrados mecánicamente mediante cuñas de bloqueo operadas hidráulicamente (mecanismos).
Además, el diseño cuenta con una selección de arietes según la aplicación, capós de apertura hidráulica y un cuerpo forjado.
Figura 6 – Preventor de reventones U II (cortesía de SLB)
Referencias
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Gracia, R. (2003). Manual de reventones y control de pozos [recurso electrónico]. 1ª edición. Paises Bajos: Pub Profesional del Golfo.
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Watson, D., Brittenham, T. y Moore, P. (2003). Control avanzado de pozos. 1.ª ed. Richardson, Texas: Sociedad de Ingenieros Petroleros.
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