Empacador permanente y empacador recuperable

Empacador permanente

Las estructuras clasificadas como permanentes se eliminan de los pozos mediante fresado. Son de construcción sencilla y proporcionan índices de rendimiento a alta temperatura y presión. El diámetro exterior más pequeño de las unidades permanentes permite un espacio libre de funcionamiento superior en el interior de la sarta de revestimiento. La construcción compacta les permite atravesar porciones estrechas y desviaciones que se encuentran en el pozo. Su diámetro interior considerable los hace adecuados para su uso con sartas de tubería de diámetros mayores y en terminaciones monoperforantes.

Se ejecutan y configuran mediante cables eléctricos, tubos de perforación o tuberías. Una vez configurados, los elementos son resistentes al movimiento proveniente de cualquier dirección. Los ajustes de cable transmiten una corriente eléctrica para activar el empacador mediante la detonación de una carga explosiva. Luego, un perno de liberación separa el conjunto del empacador. Los elementos permanentes son ideales para pozos con alta presión o diferenciales de carga de tubería.

Empaquetador recuperable

Los empacadores recuperables incluyen modelos convencionales de baja presión/baja temperatura (LP/LT) y modelos más complejos de alta presión/alta temperatura (HP/HT). Estos productos son más caros que las estructuras permanentes que ofrecen un rendimiento comparable debido a la complejidad de su diseño cuando se utilizan herramientas avanzadas. Sin embargo, factores como la facilidad de extracción del empacador del pozo y la reutilización sirven para compensar el indicador de costos.

Los productos se dividen además en una variedad de tipos, que incluyen:

Fijado mecánicamente: el ajuste se logra mediante algún tipo de movimiento del tubo. Esto incluye una rotación o un movimiento hacia arriba o hacia abajo. Además, existe una carga involucrada en el ajuste de las unidades, ya que el peso del tubo comprime o expande el elemento de sellado. Al tirar hacia arriba de la cuerda, se liberan los elementos. Estos son más comunes en pozos rectos y poco profundos con baja presión.

Ajuste por tensión: Los elementos empacadores de esta clase se ajustan tirando de una tensión colocada en la tubería. La holgura sirve para soltar el artículo. Funcionan mejor en pozos poco profundos que presentan diferenciales de presión moderados.

Conjunto de rotación: utilizan la rotación de la tubería para fijar y bloquear mecánicamente un componente.

Conjunto hidráulico: esta categoría funciona mediante la presión del fluido que impulsa el cono en su lugar detrás de las cuñas. Después del ajuste, un bloqueo mecánico o una presión atrapada los mantiene estacionarios. Recoger el tubo activa la función de liberación.

Inflables: también conocidos como elementos hinchables, estos componentes dependen de la presión del fluido para inflar tubos cilíndricos y configurarlos. Se encuentran en pruebas de pozo abierto al perforar pozos exploratorios y para asegurar el cemento en pozos productores. También son adecuados para pozos donde los empacadores necesitan pasar a través de una restricción antes de ajustarse a un diámetro más grande en revestimientos o pozos abiertos.

A continuación se ofrece una visión más detallada de ciertas opciones populares:

Los elementos del empacador de tensión recuperables admiten operaciones de producción o inyección de profundidad media a superficial. Disponen de un conjunto de cuñas unidireccionales que sujetan únicamente la carcasa en situaciones de carga de tensión en la tubería. La tensión del tubo nivelado energiza los objetos. Esta categoría se regula mecánicamente y se libera con la rotación del tubo. La mayoría de los modelos vienen con liberación de emergencia en caso de que falle el método de liberación principal.

Los empacadores de tensión son aplicables en situaciones donde la presión debajo es en todo momento mayor que la presión anular ubicada en la herramienta. Esta presión ascendente fuerza a los artículos a entrar en el conjunto deslizante para mantener la tensión.

Los elementos de empaquetamiento de compresión recuperables con derivación de fluido son ideales para entornos de perforación de petróleo y gas de baja y media presión a temperaturas medias. Un enclavamiento mecánico evita que el componente fragüe. Mientras corre por el agujero, la rotación del tubo activa el elemento. Los bloques de arrastre ubicados en el objeto lo mantienen en posición y brindan la resistencia necesaria para colocarlo. Cuando se libera el enclavamiento, el descenso de la sarta de tubería permite cerrar el sello de derivación y colocar las cuñas. La aplicación de una fuerza de aflojamiento continua crea el sello al energizar los productos. La liberación se logra simplemente tirando hacia arriba de la sarta del tubo.

Esta opción posee una capacidad excepcional para soportar presiones y temperaturas mayores que las alternativas de tensión. La válvula de derivación mejora la capacidad del empacador para igualar las presiones encontradas en la tubería y el anillo y facilita la liberación del implemento. Es necesaria una compresión continua o un peso del tubo para garantizar que la válvula de derivación permanezca cerrada. Estos no son adecuados para pozos de inyección ni para operaciones de tratamiento de presión de volumen mínimo.

El conjunto de tensión/compresión recuperable promueve el aterrizaje del tubo en tensión, compresión o neutral. Estas son las unidades de recuperación configuradas mecánicamente más comunes en la actualidad. Tienen una amplia gama de configuraciones de tensión, compresión o una combinación de ambas para fijar y empaquetar un artículo. La selección de sistemas y clasificaciones diferenciales los hacen útiles en un amplio espectro de condiciones. Con estos conjuntos, la fuerza de activación se bloquea con un mecanismo de bloqueo interno hasta que la unidad se libera con una válvula de derivación. Esta válvula también ayuda en la ecualización.

Estos dispositivos son más versátiles que otras soluciones y existen tanto en situaciones de producción como de inyección.

Las estructuras de sellado permanentes y recuperables se colocan con cables eléctricos o sistemas hidráulicos en la sarta de tubería. El ajuste con cable ofrece mayor velocidad y precisión, mientras que las opciones de ajuste hidráulico de un solo viaje se benefician en la instalación de una sola pasada. Facilitan el proceso de fraguado con las bocas de pozo embridadas. Esta clasificación presenta orificios de sellado internos pulidos. Un conjunto de sello de tubería con empaque elastomérico forma el sello que conecta la tubería de producción y el orificio del empaque. La colocación de los sellos elastoméricos en el orificio crea el aislamiento del pozo.

El tipo de conjunto localizador permite el movimiento del sello durante las operaciones de producción y tratamiento. El tipo de conjunto de anclaje asegura los sellos dentro del orificio del empacador para restringir el movimiento de la tubería.

Las soluciones de sellado permanente proporcionan un rendimiento mejorado que los componentes recuperables. Poseen una mayor complejidad en el diseño, lo que los hace más caros.

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