Herramienta Overshot para Pescar equipos en pozos Petroleros

Herramienta de Pesca Overshot en Perforación | Principio y Funcionamiento

Fuente original: https://www.drillingmanual.com/overshot-fishing-tool-in-drilling-how-it-work/

1. Introducción y Propósito

El Overshot liberable (Releasing Overshot) es la herramienta de pescante externo de primera elección en la industria petrolera para agarrar y recuperar tuberías caídas o atrapadas en el pozo (tubería de perforación, tubing o casing). Se prefiere sobre los pescantes internos (spears) porque no reduce el diámetro interno (ID) del pez y proporciona un sellado de empaque (pack-off) superior para restablecer la circulación de fluido.

2. Componentes Principales del Overshot


 

La herramienta consta estructuralmente de los siguientes elementos principales:

+-------------------------------------------------------------+
|                         TOP SUB                             | (Conexión superior al BHA)
+-------------------------------------------------------------+
|                        OVERSHOT BOWL                        | (Cuerpo con perfil cónico helicoidal interno)
|  +-------------------------------------------------------+  |
|  |                PACK-OFF / PACKER                      |  | (Sello de hule Tipo A o Control Packer)
|  +-------------------------------------------------------+  |
|  |               GRAPPLE (ESPIRAL O CANASTA)             |  | (Miembro de agarre o mordaza)
|  +-------------------------------------------------------+  |
|  |                   GRAPPLE CONTROL                     |  | (Guía de torque y tope)
+-------------------------------------------------------------+
|                        GUIDE / GUÍA                         | (Guía inferior para centrar el pez)
+-------------------------------------------------------------+
  1. Top Sub (Subensamble Superior): Sirve de conexión roscada entre la sarta de pesca superior y el cuerpo del overshot.

  2. Bowl (Tazón / Cuerpo): Es la sección externa robusta que contiene una pared interna con perfil en espiral cónico e helicoidal.

  3. Grapple (Grao / Mordaza): Es el elemento expansible de agarre. Encaja exactamente dentro del perfil helicoidal del Bowl. Existen dos tipos principales:

    • Spiral Grapple (Grao Espiral): Fabricado con hélice a la izquierda. Se usa cuando el diámetro externo (OD) del pez es cercano al diámetro máximo de agarre del overshot.

    • Basket Grapple (Grao de Canasta): Es un cilindro ranurado y expansible que se utiliza cuando el diámetro del pez es aproximadamente 1/2 pulgada menor que el agarre máximo de la herramienta.

  4. Grapple Controls (Controles del Grao): Clavijas o llaves especiales que permiten que el grao se expanda o contraiga verticalmente mientras transmiten el torque completo desde el Bowl.

  5. Pack-off (Elemento Sellador): Anillos de caucho/elastómero que sellan hidráulicamente alrededor del pez para permitir la circulación de fluido a través de la tubería aprisionada.

  6. Guide (Guía Inferior): Enroscada al fondo del Bowl, guía y centra el extremo superior del pez hacia el interior del overshot.

     

3. Diagrama Explicativo: Mecanismo de Agarre y Liberación del Overshot


  ===================================================================
                       MECANISMO DE AGARRE Y LIBERACIÓN
  ===================================================================

  1. BAJANDO / ENGANCHANDO                 2. AGARRE / TRACCIÓN (PULL)
      (Rotación Derecha + Descenso)            (Tensión hacia arriba)

         |   |                                    | ^ | (Sobre-tensión)
         | O |                                    | O |
      +--+---+--+                              +--+---+--+
      |  |   |  |                              |  |   |  |
      | /     \ |  (Tazón cónico)              | /     \ |
      | | G-> | |  (El Grao se expande         | |<-G->| | (El Grao es comprimido
      | \     / |   al girar a la derecha)     | \     / |  hacia adentro contra
      +--+---+--+                              +--+---+--+  el pez por las cónicas)
         |   |                                    | | |
         | P | (Pez entrando)                     | P | (PEZ ATRAPADO)
         |   |                                    | | |


  3. LIBERACIÓN DE LA HERRAMIENTA
      (Asentar peso / Bumping Down + Rotación continua a la Derecha + Levantar suavemente)

         | v | (Peso asentado para aflojar la cuña)
      +--+---+--+
      | /     \ |
      | | G-> | | (Grao desenganchado por rotación hacia la derecha)
      +--+---+--+
         |   |
         | P | (Herramienta se desglosa del Pez)

4. Procedimiento Operativo de Pesca con Overshot

  1. Bajada y Asentamiento: Se baja la sarta de pesca, se enciende la bomba de lodo a baja tasa (500-700 psi) para limpiar los recortes alrededor del extremo del pez.

  2. Enganche del Pez: Al tocar el pez (tag fish), se aplica una rotación suave a la derecha mientras se desciende lentamente. Esto expande el grao permitiendo que el pez entre a la herramienta hasta tocar el tope (Stop).

  3. Tracción (Engagement): Se detiene la rotación y se aplica tensión hacia arriba (overpull). El grao se desliza sobre la superficie cónica interna del Bowl, contrayéndose firmemente contra el pez.

  4. Circulación y Percución: Se restaura la circulación para desplazar sedimentos y se operan los martillos de pesca (Jars/Bumper subs) si el pez está atascado.

  5. Liberación en Pozo: Si no se puede liberar el pez, el overshot se desengancha asentando peso (bump down), aplicando rotación a la derecha y levantando suavemente la sarta.


Diseño del Ensamblado de Pesca con Overshot (BHA Design)

Fuente original: https://www.drillingmanual.com/overshot-fishing-assembly-design/

1. Criterios de Selección y Diseño de Componentes

Al diseñar un ensamblado de pesca con overshot, se deben seleccionar rigurosamente 8 parámetros clave:

+-----------------------------------------------------------------------+
|                PARÁMETROS DE DISEÑO DEL OVERSHOT                      |
+-----------------------------------------------------------------------+
| 1. Tamaño del Overshot (OD)     | 5. Tipo de Pack-off (Sello)         |
| 2. Conexión del Top Sub         | 6. Tipo de Grapple Control          |
| 3. Tipo de Grapple              | 7. Tipo de Guía (Guide)             |
| 4. Tamaño de Agarre (Catch Size)| 8. Extensión (Overshot Extension)   |
+-----------------------------------------------------------------------+
  1. Tamaño del Overshot (OD Externo):

    • Regla general: Usar un overshot con un OD aproximadamente 1/8" menor que el ID del casing o 1/2" menor que el diámetro del pozo abierto (open hole).

  2. Selección del Grao (Grapple Type):

    • Spiral Grapple: Si el diámetro del pez es muy cercano al agarre máximo del overshot.

    • Basket Grapple: Si el pez tiene un diámetro 1/2" menor que la capacidad máxima del overshot.

  3. Tolerancias del Tamaño de Agarre (Catch Size Tolerances):

    • Graos estándar (Espiral/Canasta): -3/32" a +1/32" del tamaño nominal.

    • Graos en pozos reducidos (Slim Hole): ±1/16".

  4. Selección del Elemento Sellador (Pack-off):

    • Con Spiral Grapple $\rightarrow$ Utilizar Packer Tipo "A".

    • Con Basket Grapple $\rightarrow$ Utilizar Control Packer (plano o con dientes de fresado).

  5. Tipos de Guías Inferiores (Overshot Guides):

    • Cut-Lipped Guide (Labio Cortado): Estándar; centra el pez cuando está alineado en el pozo.

    • Oversize Guide: Para pozos con gran derrumbe o cavernas (washout) donde el overshot podría pasar al lado del pez.

    • Wall Hook Guide (Gancho de Pared): Se utiliza con una junta doblada o junta articulada hidráulica para barrer secciones cavernadas de pozo.

    • Fluted Mill Guide: Cónico y acanalado para fresar rebabas o deformaciones en la parte superior del pez antes del enganche.

2. Configuración de la Sarta de Pesca (BHA de Pesca Completo)

El arreglo de fondo de pozo (Bottom Hole Assembly) recomendado para operaciones de pesca con overshot se compone de los siguientes elementos en orden ascendente:

  ===================================================================
                  DIAGRAMA DEL BHA COMPLETO DE PESCA
  ===================================================================

       [ Sarta de Perforación / Tubería de Trabajo (DP / Tubing) ]
                                   |
                       [ Acelerador de Pesca ]
                                   |
                 [ Heavy Weight Drill Pipe / Drill Collars ]
                                   |
                       [ Martillo Hidráulico / Oil Jar ]
                                   |
                     [ Bumper Sub / Junta de Golpeteo ]
                                   |
                        [ Overshot Extension ]  (Si se requiere cubrimiento de fisuras)
                                   |
                         [ Overshot Complete ]
                                   |
                   [ Pez Atrapado en el Fondo del Pozo ]
 

3. Componentes clave del BHA de Pesca:

  • Bumper Sub: Permite dar golpes secos hacia abajo para liberar la herramienta de pesca en caso de ser necesario y ayuda a compensar movimiento.

  • Oil Jar (Martillo de Pesca): Proporciona impactos de alta energía hacia arriba para liberar peces severamente atascados.

  • Accelerator: Potencia la acción del martillo compensando la elasticidad de la sarta a profundidades someras o moderadas.

  • Overshot Extension: Un tubo de extensión con el mismo OD del overshot utilizado cuando el pez tiene una deformación o elemento ensanchado cerca del extremo y se requiere pescar más abajo.

     



     

Resumen Práctico de Operación en Campo

Condición del Pez / PozoTipo de Grao RequeridoTipo de Pack-offTipo de Guía Recomendada
Pez de diámetro cercano al máx. overshotSpiral GrappleType A PackerCut-lipped Guide
Pez de diámetro 1/2" menor al máx.Basket GrappleControl Packer (Plain/Mill)Cut-lipped o Mill Guide
Pez desalineado en caverna (washout)Según el ODSegún el graoWall Hook u Oversize Guide
Pez con bordes irregulares / rebabasBasket GrappleMill Control PackerFluted Mill Guide

OD y catch máximo recomendado del overshot para cada diámetro de Revestidor API. 

Diámetro del RevestidorPeso del revestidorOvershot OD recomendadoMáximo Overshot Catch
4 ½”9.50–11.6#3 ¾”3 1/16″
4 ½”13.50#3 ¾”3 1/16″
4 ½”15.10#3 3/8″2 ½”
5″11.50–15#4 ½”3 1/8″
5″18#3 7/8″3 1/8″
5″29.3–24.2#3 ¾”3 1/16″
5 ½”13–17#4 11/16″3 21/32″
5 ½”13–17#4 11/16″3 1/8″
5 ½”20#4 9/16″3 21/32″
5 ½”23–26#4 3/8″3 3/8″
6 5/8″325 1/8″4 ¼”
7″17–23–26#5 ¾”4 ¾”
7″17–23–26#5 7/8″5″
7″29–32#5 ¾”4 ¾”
7″35#5 ¾”4 ¾”
7″38#5 9/16″4 ¼”
7 5/8″20–33–37#6 3/8″5 ¼”
7 5/8″39#5 7/8″5″
8 5/8″24–40#7 3/8″6 ¼”
8 5/8″44–49#7 1/8″6″
9 5/8″29.3–36#8 1/8″7″
9 5/8″40–43.5#8 1/8″7″
9 5/8″47#8 1/8″7″
9 5/8″53.5#8 1/8″7″

La siguiente tabla enumera los torques de apriete máximo recomendados para las herramientas de perforación más populares de la Serie 150 Bowen Overshots.

EnsamblajeBowlGrappleTop SubTorque
(ft/Ibs)
Cut Lip GuideTorque
(ft/Ibs)
930593069307Categoría: 93112.600Categoría: 9312400
Categoría: 9270Categoría: 9271Categoría: 9272Categoría: 92762.600Categoría:500
C-1827B-1828A-1829A-18343.100A-1833900
375853758737589375862.80037592500
C-1835B-1836B-1837A-18422.500A-1841700
91059107Categoría:Categoría: 91063.300Categoría:900
C-4822B-4824B-791A-48235.000A-7931.100
C-4619B-4621B-3607B-46203.900A-46221.200
91099111L-666291103.20066671.300
C-5129B-5131
A-51305.500A-51351.100
Categoría: 91209121
91103.400Categoría: 91251.000
47164717
47185.00047191.500
58965898
58978.300Categoría:2.600
89758977
89767.60061211.700
C-7096B-7098
A-70975.700A-63912.000
C-5171B-5173
A-51727.400B-43712.100
77877788
77898.100Categoría:2.700
66554503
66569.90045043.200
96929694
969312.600Categoría: 91251.000
C-2108B-2109
B-210631.300A-20756.000
98609862
Categoría:12.10098674.100
C-5342B-3711
A-534323.100A-23766.400
C-5222B-5224
A-52239.700A-52294.200
275277
Categoría: 27618.100Categoría: 2057.200
Categoría: 9217Categoría: 9219
Categoría: 921815.700Categoría: 92264.700
C-3263B-3264
A-303317.200A-32696.200
C5265B-5267
A-522617.100A-52726.100
264266
Categoría: 26524.7002409.700
89608962
896133.500895910.200
C-5305B-5307
A-530633.800A-531212.100



A-532236.000A-532812.700



A-1282340.000A-1282914.900
53295331
533055.400533615.300
Categoría:Categoría:
Categoría: 27648.1001580617.000

 

 

FUENTES CONSULTADAS

Overshot Fishing Tool In Drilling | How It Work

Table of Contents

 

 

Overshot Fishing Assembly Design In Oil & Gas

Table of Contents

 

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