INT-4683,1998 v PROCEDIMIENTOS DE DISEO PARA TUBERAS DE REVESTIMIENTOS Y PRODUCCIN INT-4683,1998 v LISTA DE DISTRIBUCION No. de copias Gerencia de Nuevas Aplicaciones. PDVSA E&P - Oriente Responsables:M. Guzmn. J.G. Prez. R. Molina 3(1-3) Gerencia de Perforacin. PDVSA E&P - Sur Responsables:A. Faras. J. Cap.2(4-5) Gerencia de Tecnologa. PDVSA E&P - Occidente Responsables:R. Greaves. J. Cedeo. F.Pirela. F.J. Snchez 4(6-9) Gerencia de Materiales. PDVSA Servicios. - Caracas Responsable:E. Zavatti.1(10) Proyecto Mejoramiento de Calidad PDVSA Intevep.- Los Teques Responsables:M. Vilera. W. Rodrguez. 2(11-12) Negocio de Servicios de Perforacin PDVSA Intevep.- Los Teques Responsable:M. Rivero 1(13) Centro de Informacin Tcnica INTEVEP, S.A. Responsable:C.I.T. 1(14) INT-4683,1998 vi INT-4683,1998 vii SUMARIO Estedocumentoestdirigidoaestablecerunprocedimientonormalizadode DiseodeRevestidoresyTuberadeProduccinaniveldePDVSA,deacuerdoconlos siguientes objetivos: Establecer una metodologa de diseo consistente en toda la corporacin. Identificar las cargas mnimas a considerarse en un diseo de revestidores y tubera de produccin. Identificar los factores mnimos de diseo que se deben considerar cuando se evala un diseo de revestidores y tubera de produccin. Estedocumentopresentatodaslasfasespresenteenelprocesodediseo,su aplicacineimportancia,desdeseleccindeprofundidadesdeasentamiento,seleccinde materiales,conexiones,seleccindelaspropiedadesgeomtricashastafinalmente establecerlaconfiguracindelassartasdetubularesmsptimadependiendodesu funcin dentro del pozo. Adems,delascargasdediseoestablecidaporlaA.P.I.(estallido,colapsoy tensin), tambin se calibra el diseo tomando en consideracin las cargas de compresin, esfuerzos triaxiales, efectos de cambios de temperatura, pandeo, desgaste, y cualquier otro tipodecarga,estticaodinmica,queimpactesobreeldiseodelassartasde revestimiento y produccin. Estedocumentoesunproductoacordadodentrodelasactividadesdelproyecto 5744, Mejoramiento de Calidad en Servicios Tcnicos y Operaciones de Perforacin de la IPPCN,realizadoconlacolaboracindelComitdeRacionalizacindeRevestidoresde PDVSA. Es muy importante resaltar que, este procedimiento est en constante evaluacin y quelosmismospuedenvariardeacuerdosacausasy/oestudiosdebidamentesoportados que impliquen una optimizacin del proceso mismo. Cualquier cambio que se deba realizar alpresenteprocedimiento,debeserinformadoyaprobadoporelComitde Racionalizacin de Revestidores, como se establece en el Captulo 1. INT-4683,1998 viii INT-4683,1998 ix TABLA DE CONTENIDO SUMARIO........................................................................................................................ VII LISTA DE ILUSTRACIONES......................................................................................XIII LISTA DE TABLAS.......................................................................................................XVI 1. INTRODUCCION................................................................................................. 1 2. DEFINICIONYFUNCIONESDELATUBERIADE REVESTIMIENTO Y PRODUCCION............................................................... 3 2.1 DESIGNACION Y FUNCIONES DE LAS SARTAS DE TUBERIA.................... 4 2.1.1 CONDUCTOR.............................................................................................................. 4 2.1.2 TUBERA DE SUPERFICIE............................................................................................ 4 2.1.3 TUBERA INTERMEDIA, CAMISAS DE PERFORACIN Y TIEBACKS DE PERFORACIN............................................................................................................ 5 2.1.4 REVESTIDOR DE PRODUCCIN, CAMISA DE PRODUCCIN Y TIEBACK DE PRODUCCIN............................................................................................................. 5 2.1.5 TUBERA DE PRODUCCIN.......................................................................................... 5 2.2 PROCEDIMIENTOGENERAL DE DISEO....................................................... 5 3. METODOS DE DISEO CONVENCIONALES Y PARA VIDA DE SERVICIO ............................................................................................................. 7 3.1 ESTALLIDO........................................................................................................... 8 3.2 COLAPSO............................................................................................................... 9 3.3 TENSION.............................................................................................................. 10 3.4 FACTORES DE DISEO VS. FACTORES DE SEGURIDAD........................... 11 3.5 RESUMEN DE MTODOS DE DISEO CONVENCIONAL VS. VIDA DE SERVICIO....................................................................................................... 13 4. ASPECTOS DE MATERIALES........................................................................ 15 4.1 DESIGNACION DE TUBERIA............................................................................ 16 4.2 GRADO................................................................................................................. 17 4.3 LONGITUDES...................................................................................................... 23 5. LAS CONEXIONES DE LOS TUBULARES................................................... 25 5.1 CONEXIONES API............................................................................................... 27 5.2 CONEXIONES PATENTADAS........................................................................... 33 5.3 PRESION SELLANTE.......................................................................................... 36 5.3.1 DESEMPEO Y TRANSPARENCIA GEOMTRICA............................................................ 39 INT-4683,1998 x 5.3.2 CONSERVACIN DEL DIMETRO DEL HOYO................................................................40 5.4 ELEMENTOS ESTRUCTURALES DE LA JUNTA............................................41 5.5 PROGRAMAS DE CALIDAD..............................................................................43 5.6 LAS JUNTAS APROBADAS POR PDVSA.........................................................45 6. DISEODELAPROFUNDIDADDEASENTAMIENTODELA TUBERIA DE REVESTIMIENTO....................................................................47 6.1 DETERMINACIN DE LA PROFUNDIDAD DE ASENTAMIENTO...............47 6.2 PREDICCIN DE LA PRESIN DE PORO ........................................................50 6.3 PRUEBA DE INTEGRIDAD DE PRESIN.........................................................54 6.4 PEGA DIFERENCIAL ..........................................................................................57 6.5 ARREMETIDAS ...................................................................................................58 7. PARAMETROS DE DISEO............................................................................69 7.1 RECOMENDACIONES SOBRE EL CASO BASE Y LOS CASOS DE CARGA..................................................................................................................71 7.2 CONDICION INICIAL O CASO BASE ...............................................................74 7.2.1 REVESTIDOR CEMENTADO.........................................................................................74 7.2.2 TUBERA DE PRODUCCIN ........................................................................................76 7.3 CONDICIONES DE SERVICIO O CASOS DE CARGA.....................................77 7.3.1 CASOS DE CARGA DEL CONDUCTOR...........................................................................78 7.3.2 CASOS DE CARGA PARA TUBERA DE SUPERFICIE, REVESTIDORES, CAMISAS Y TIEBACKS INTERMEDIOS............................................................................................81 7.3.3 REVESTIDOR, CAMISAS Y TIEBACKS DE PRODUCCIN..................................................88 7.3.4 TUBERA DE PRODUCCIN ........................................................................................92 8. CONSIDERACIONES DE DISEO..................................................................97 8.1 CONSIDERACIONES DE DISEO PARA COLAPSO ......................................97 8.1.1 FACTOR DE DISEO PARA COLAPSO...........................................................................97 8.1.2 VALORES NOMINALES DE COLAPSO............................................................................98 8.1.3 CARGA DE COLAPSO ...............................................................................................103 8.1.4 TUBERA ALTO VALOR DE RESISTENCIA AL COLAPSO.................................................104 8.1.5 EJEMPLO DE CLCULO ...........................................................................................105 8.2 CONSIDERACIONES DE DISEO CONTRA PRESION INTERNA..............110 8.2.1 FACTOR DE DISEO PARA FLUENCIA INTERNA..........................................................110 8.2.2 VALOR NOMINAL DE PRESIN INTERNA DE FLUENCIA ...............................................110 8.2.3CARGA PARA FLUENCIA INTERNA MNIMA.................................................................114 8.2.4 TOLERANCIA A LA FLUENCIA INTERNA MNIMA MEJORADA ........................................114 8.2.5 PRESIN DE RUPTURA ............................................................................................114 8.2.6 EJEMPLO DE CLCULO ...........................................................................................115 8.3 CRITERIOS DE DISEO PARA TENSION Y COMPRESION........................117 8.3.1 FACTORES DE DISEO PARA TENSIN Y COMPRESIN ...............................................119 8.3.2 VALORES NOMINALES DE TENSIN PARA EL REVESTIDOR ..........................................120 8.3.3 VALORES NOMINALES DE COMPRESIN PARA EL REVESTIDOR ...................................124 INT-4683,1998 xi 8.3.4 VALORES NOMINALES DE TENSIN PARA TUBERA DE PRODUCCIN.......................... 127 8.3.5 VALORES NOMINALES DE COMPRESIN PARA TUBERA DE PRODUCCIN................... 130 8.3.6 CARGAS DE TENSIN Y DE COMPRESIN.................................................................. 131 8.4 ANALISIS DE ESFUERZOS TRIAXIALES (VME) ......................................... 137 8.4.1 FACTOR DE DISEO PARA LA INTENSIDAD DE ESFUERZO EQUIVALENTE TRIAXIAL. ............................................................................................................... 137 8.4.2 ESFUERZO PRINCIPAL ............................................................................................ 138 8.4.3 ESFUERZO EQUIVALENTE VON MISES (VME).......................................................... 141 8.4.4 DIAGRAMAS DE CAPACIDAD DE CARGA TRIAXIAL ..................................................... 141 8.4.5 ESFUERZO TRIAXIAL Y FLEXIN .............................................................................. 146 8.4.6 EFECTO DE LAS TOLERANCIAS DIMENSIONALES EN EL ESFUERZO VME..................... 147 8.4.7 EJEMPLO DE CLCULO........................................................................................... 148 8.5 CONSIDERACIONES DE DISEO DE PANDEO........................................... 151 8.5.1 INTRODUCCIN...................................................................................................... 151 8.5.2 PREDICCIN DEL PANDEO: LA FUERZA EFECTIVA.................................................... 152 8.5.3 SEVERIDAD DEL PANDEO: PASO, PATA DE PERRO Y PASO DE HERRAMIENTAS. ........... 154 8.5.4 EJEMPLOS DE CLCULOS DE PANDEO ..................................................................... 155 8.6 CONSIDERACIONES DE TEMPERATURA.................................................... 163 8.6.1 PERFILES DE TEMPERATURA................................................................................... 163 8.6.2 PREDICCIN DE TEMPERATURA EN CONDICIONES DE CEMENTACIN........................ 167 8.6.3 PREDICCIN DE LA TEMPERATURA DE INYECCIN ................................................... 168 8.6.4 PREDICCIN DE LA TEMPERATURA DE PRODUCCIN ............................................... 170 8.6.5 PREDICCIN DE LA TEMPERATURA CIRCULANTE...................................................... 172 8.6.6 PROPIEDADES TRMICAS........................................................................................ 174 8.6.7 EJEMPLO DE CLCULO........................................................................................... 175 8.7 CONSIDERACIONES ESPECIALES DE DISEO.......................................... 177 8.7.1 CARGAS COMBINADAS ............................................................................................ 177 8.7.2 TRANSFERENCIA DE CARGAS................................................................................... 177 8.7.3 ACUMULACIN DE PRESIN ANULAR....................................................................... 178 8.8 DESGASTE DEL REVESTIDOR....................................................................... 190 8.8.1 REDUCCIN UNIFORME DE LAS PAREDES ................................................................ 190 8.8.2 RESULTADOS DE LAS PRUEBAS DE LABORATORIO Y CAMPO....................................... 192 9. CONFIABILIDADDEREVESTIDORYTUBERADE PRODUCCIN.................................................................................................. 196 9.1 FACTOR DE DISEO, FACTOR DE SEGURIDAD Y PROBABILIDAD DE FALLAS.......................................................................... 196 9.2 DISTRIBUCIN DE CARGAS Y RESISTENCIAS.......................................... 198 9.3 CALCULO DE PROBABILIDADES DE FALLA............................................. 201 9.3.1 EJEMPLO DE CLCULO: PROBABILIDAD DE FALLA POR COLAPSO............................ 202 10. EJEMPLOSCONAPLICACINDELASCONSIDERACIONES PARA DISEO DE REVESTIDORES........................................................... 206 INT-4683,1998 xii 10.1 EJEMPLO NO. 10.1:SELECCIN DEL NMERO DE REVESTIDORES Y DE LAS PROFUNDIDADES DE ASENTAMIENTO. .............................................................................................207 10.2 EJEMPLO NO. 10.2: SELECCIN DE DIMETROS DE LOS REVESTIDORES ................................................................................................213 10.3 EJEMPLONO. 10.3: ANLISIS DE UNA TUBERA DE REVESTIMIENTO DE ACUERDO AL MODELO DE VIDA DE SERVICIO .........................................................................................................216 10.3.1 CONSIDERACIONES Y DATOS GENERALES .................................................................216 10.3.2 CASO BASE:CONDICIN CEMENTADA.................................................................221 10.3.3 CASO DE CARGA I:VACO TOTAL ......................................................................225 10.3.4 CASO DE CARGA II:FUGA EN LA TUBERA DE PRODUCCIN CERCA DE LA SUPERFICIE CON TEMPERATURA ESTTICA. ..............................................................235 10.3.5 RESUMEN DE FACTORES DE DISEO PARA CADA CASO DE CARGA..............................................................................................................................246 10.4 EJEMPLO NO. 10.4: ANLISIS DE UNA TUBERA DE REVESTIMIENTO DE ACUERDO AL "METODO CONVENCIONAL API"......................................................................................................................247 10.4.1 CONSIDERACIONES GENERALES...............................................................................247 10.4.2 APLICACIN DEL MTODO API ...............................................................................250 ANEXOA-1.DATOSESPECIALESPARAELCASOBASEDELOS TIEBACK...........................................................................................................262 ANEXOA-2.DATOSESPECIALESPARAELCASOBASEDELA TUBERA DE PRODUCCIN ........................................................................264 ANEXOA-3.ALGUNASRECOMENDACIONESSOBREFLUIDOSDE COMPLETACIN............................................................................................266 ANEXOA-4.DIMETROSDEPORTAMECHASYTUBERASDE PERFORACINYLONGITUDESUSUALESDELOS ENSAMBLAJES DE FONDO..........................................................................268 ANEXO A-5. DIAGRAMAS DE CUERPO LIBRE .....................................................269 ANEXO B.GUAS DE INGENIERA..........................................................................277 ANEXO C. TABLA DE TUBULARES NORMALIZADOS POR PDVSA................287 INT-4683,1998 xiii LISTA DE ILUSTRACIONES FIG. 2.1. REPRESENTACIN ESQUEMTICA DE UNA SARTA DE REVESTIMIENTO DONDE SE MUESTRAN ALGUNOS DE SUS COMPONENTES........................................................ 3 FIG. 3.1. CONSIDERACIONES DE PRESIN INTERNA Y EXTERNA EN EL DISEO CONVENCIONAL A ESTALLIDO. .................................................................................. 8 FIG. 3.2. CONSIDERACIONES DE PRESIN INTERNA Y EXTERNA EN EL DISEO CONVENCIONAL A COLAPSO. ..................................................................................... 9 FIG. 5.1. JUNTA ACOPLADA VS. JUNTA INTEGRAL ................................................................. 27 FIG. 5.2. PERFILES DE ROSCA API: (A) ROSCA REDONDA, (B) ROSCA EXTREME-LINE, (C) BUTTRESS ......................................................................................................... 28 FIG. 5.3. CONEXIONESAPI .................................................................................................. 32 FIG. 5.4. CONEXIONES INTEGRALES PATENTADAS................................................................ 36 FIG. 5.5. EFECTO DE LA PRESIN INTERNA SOBRE LA ENERGIZACIN DE LA JUNTA Y SU CAPACIDAD DE SOPORTAR DICHA PRESIN INTERNA .......................................... 39 FIG. 5.6. RENDIMIENTO Y GEOMETRA PRODUCE TRANSPARENCIA....................................... 40 FIG. 5.7. RBOL DE DECISIONES PARA LA SELECCIN DE JUNTAS PARA TUBERA DE REVESTIMIENTO. VLIDO PARA EL PRIMER TRIMESTRE DE 1998............................. 45 FIG. 5.8. RBOL DE DECISIONES PARA LA SELECCIN DE JUNTAS PARA TUBERA DE PRODUCCIN. VLIDO PARA EL PRIMER TRIMESTRE DE 1998.................................. 46 FIG. 6.1. DIAGRAMAS ESQUEMTICOS DE PRESIN VS. PROFUNDIDAD Y GRADIENTE DE PRESIN VS. PROFUNDIDAD. .................................................................................. 48 FIG. 6.2. RELACIN ENTRE LA PROFUNDIDAD DE ASENTAMIENTO DEL REVESTIDOR,POROS DE LA FORMACIN, GRADIENTE DE PRESIN Y GRADIENTE DE FRACTURA .............................................................................................................. 50 FIG. 6.3. GRFICO PENNEBAKER........................................................................................... 51 FIG. 6.4. VALORES DEL EXPONENTE D COMO FUNCIN DEL SOBREBALANCE. ........................ 53 INT-4683,1998 xiv FIG. 6.5. VALORES DEL EXPONENTE D MODIFICADO COMO FUNCIN DE LA PROFUNDIDAD. ........................................................................................................53 FIG. 6.6. GRFICO DE UNA PRUEBA DE FUGA.........................................................................56 FIG. 7.1. SECUENCIAS USUALES DE DIMETROS DE LOS REVESTIDORES, MECHAS Y HOYOS. ....................................................................................................................72 FIG. 7.2. ESQUEMA DEL CASO DE CARGA PRUEBA DE PRESIN, QUE SE APLICA AL CONDUCTOR. ...........................................................................................................79 FIG. 7.3. ESQUEMA DEL CASO DE CARGA 1/3 VACO, QUE SE APLICA AL CONDUCTOR Y A LOS REVESTIDORES INTERMEDIOS.A LA DERECHA SE MUESTRAN LOS PERFILES DE PRESIN EXTERNA E INTERNA. ............................................................81 FIG. 7.4. ESQUEMA DEL CASO DE CARGA DE LA ARREMETIDA DE GAS QUE SE APLICA A LOS REVESTIDORES INTERMEDIOS.A LA DERECHA SE MUESTRAN LOS PERFILES DE PRESIN EXTERNA E INTERNA. ............................................................84 FIG. 7.5. PERFIL DE PRESIN INTERNA PARA UNA ARREMETIDA.............................................86 FIG. 7.6. PERFIL DE PRESIN INTERNA PARA UNA ARREMETIDA, PERO PARA EL CASO DE QUE LA FORMACIN CEDE A LA PRESIN. ................................................................86 FIG. 7.7. PERFIL DE TEMPERATURAS PARA EL CASO DE ARREMETIDA DE GAS. .......................87 FIG. 7.8. CASO DE CARGA DE VACO TOTAL. ..........................................................................90 FIG. 7.9. CASO DE FUGA EN LA TUBERA DE PRODUCCIN, CERCA DE LA SUPERFICIE.............90 FIG. 7.10. CASO TUBERA DE PRODUCCIN TOTALMENTE LLENA DE GAS, TEMPERATURA ESTTICA O EN CALIENTE. .......................................................................................93 FIG. 7.11. CASO TUBERA DE PRODUCCIN TOTALMENTE VACO COMPLETO, TEMPERATURA ESTTICA O EN CALIENTE. ...............................................................94 FIG. 7.12. CASO TUBERA DE PRODUCCIN, DESPUS DEL CAONEO. ....................................96 FIG. 8.1. DETERMINACIN DEL FACTOR DE COLAPSO DE DISEO.........................................105 FIG. 8.2. REPRESENTACIN ESQUEMTICA DE MEDIO TUBO, SOMETIDO A PRESIN INTERNA. ...............................................................................................................111 FIG. 8.3. REPRESENTACIN DE LA PARTE SUPERIOR DEL DIAGRAMA TELCAP PARA LOS ESFUERZOS EQUIVALENTES VME..........................................................................143 INT-4683,1998 xv FIG. 8.4. REPRESENTACIN DE LA PARTE INFERIOR DEL DIAGRAMA TELCAP PARA LOS ESFUERZOS EQUIVALENTES VME......................................................................... 143 FIG. 8.5. REPRESENTACIN DE AMBAS PARTES DEL DIAGRAMA TELCAP PARA LOS ESFUERZOS EQUIVALENTES VME......................................................................... 143 FIG. 8.6. DIAGRAMA TELCAP DONDE SE HA REPRESENTADO LA LNEA CORRESPONDIENTE A UNA CARGA DE SERVICIO. ES UNA LNEA PORQUE REPRESENTA LOS DIFERENTES VALORES DE ESFUERZO EQUIVALENTE VME PARA CADA PROFUNDIDAD.................................................................................... 143 FIG. 8.7. CAPACIDAD EQUIVALENTE DE CARGA TRIAXIAL (DISEO ACEPTABLE).............. 145 FIG. 8.8. CAPACIDAD EQUIVALENTE DE CARGA TRIAXIAL (DISEO NO ACEPTABLE) ........ 145 FIG. 8.9. LOCALIZACIN DE LOS PUNTOS DE CLCULO DE LOS ESFUERZOS VME CUANDO EXISTE PANDEO ...................................................................................... 147 FIG. 8.10. EN ESTA SE MUESTRA UNA TUBERA PANDEADA DONDE SE REPRESENTA EL PASO (DISTANCIA ENTRE CRESTAS), AS COMO LA LONGITUD MXIMA DE HERRAMIENTA QUE PUEDE PASAR POR LA TUBERA............................................... 153 FIG. 8.11. REPRESENTACIN ESQUEMTICA DE UNA SARTA EN LA QUE EL TOPE DEL CEMENTO DE UNA SARTA INTERNA (TIEBACK DE PRODUCCIN) EST POR ENCIMA DE UNA SARTA EXTERNA (REVESTIDOR INTERMEDIO) Y SE PRODUCE UN EFECTO DE TRANSFERENCIA DE CARGAS.......................................................... 178 FIG. 8.12. AUMENTO DE LA PRESIN ANULAR..................................................................... 188 FIG. 8.13. CURVA DE PREDICCIN DE DESGASTE. ................................................................ 193 FIG. 9.1. CARGAS Y CURVAS DE RESISTENCIA PARA CEDENCIA INTERNA............................. 197 FIG. 9.2. DISTRIBUCIONES DE CARGA Y RESISTENCIA DE LA SARTA DEL EJEMPLO DE CLCULO .............................................................................................................. 202 FIG. 10.1. GRADIENTE DE PRESIN DE PORO Y GRADIENTE DE FRACTURA........................... 209 FIG. 10.2. SELECCIN DE LA PROFUNDIDAD DE ASENTAMIENTO DEL REVESTIDOR SUPERFICIAL TOMANDO EN CUENTA CONSIDERACIONES DE ARREMETIDA AL PERFORAR SECCIONES MS PROFUNDAS................................................................ 212 INT-4683,1998 xvi FIG. 10.3. SECUENCIAS USUALES DE DIMETROS DE LOS REVESTIDORES, MECHAS Y HOYOS. ..................................................................................................................214 FIG. 10.4. ESQUEMA DE TUBERAS DE REVESTIMIENTO PARA EL PROBLEMA PLANTEADO...............................................................................................................................215 FIG. 10.5. PROCEDIMIENTO PARA EL CLCULO DE UN MODELO DE VIDA DE SERVICIO.......217 FIG. 10.6. DATOS CORRESPONDIENTES AL REVESTIDOR DEL EJEMPLO EN LAS TRES CONDICIONES: CASO BASE, CASO DE CARGA I Y CASO DE CARGA II. ...................220 FIG. 10.7. DIAGRAMA DE CUERPO LIBRE DEL REVESTIDOR DE PRODUCCIN EN EL CASO BASE......................................................................................................................222 FIG. 10.8. DIAGRAMAS DE CUERPO LIBRE DEL REVESTIDOR DE PRODUCCIN EN EL CASO BASE. ...........................................................................................................223 FIG. 10.9. DETERMINACIN DEL FACTOR DE DISEO POR COLAPSO.....................................229 FIG. 10.10. REPRESENTACIN DE LA CARGA QUE GENERA LA MXIMA POSIBILIDAD DE FALLA POR ESTALLIDO.LAS LNEAS NEGRAS CORRESPONDEN A LAS DIFERENTES PRESIONES: INTERNA, EXTERNA, RESULTANTE Y DE DISEO Y LAS LNEAS PUNTEADAS AL REVESTIDOR PROPUESTO Y A UNO CON UNA RESISTENCIA MENOR, PERO SUFICIENTE. ...............................................................252 FIG. 10.11. REPRESENTACIN DE LA CARGA QUE GENERA LA MXIMA POSIBILIDAD DE FALLA POR COLAPSO. ............................................................................................254 FIG. 10.12. DIAGRAMA DE CUERPO LIBRE PARA CLCULO DE FUERZAS AXIALES. ..............255 FIG. 10.13. CONSIDERACIONES DE DISEO PARA TENSIN/COMPRESIN. ............................256 FIG. 10.14. ELIPSE DE PLASTICIDAD PARA EFECTOS BIAXIALES. ..........................................258 FIG. 10.15. EFECTOS DE LA CARGA DE TENSIN SOBRE EL ESTALLIDO Y EL COLAPSO. ........259 FIG. 10.16. RESULTADOS POR EFECTOS BIAXIALES..............................................................259 LISTA DE TABLAS INT-4683,1998 xvii TABLA 3-1. VALORES MNIMOS DE LOS FACTORES DE DISEO, SEGN PDVSA, PARA REVESTIDORES Y TUBERA DE PRODUCCIN. ...................................................... 12 TABLA 3-2. DISEO CONVENCIONAL VS. VIDA DE SERVICIO.............................................. 13 TABLA 4-1. PROCESO DE FABRICACIN Y TRATAMIENTO TRMICO. .................................. 18 TABLA 4-2. REQUERIMIENTOS QUMICOS........................................................................... 19 TABLA 4-3. REQUERIMIENTOS DE TENSIN Y DUREZA....................................................... 19 TABLA 5-1. FORMAS DE ROSCAS Y PROGRESIN A CONEXIONES API NORMALIZADAS........ 30 TABLA 5-2. CONEXIONES ROSCADAS Y ACOPLADAS PATENTADAS ..................................... 35 TABLA 6-1. LISTAS DE MTODOS PARA PREDICCIN DE PRESIONES EN YACIMIENTOS......... 53 TABLA 7-1. TABLA PARA CALCULAR EL PERFIL DE TEMPERATURA ESTTICO.(TVD = PROFUNDIDAD VERTICAL VERDADERA, BHT = TEMPERATURA DE FONDO DE HOYO Y GTE = GRADIENTE ESTTICO DE TEMPERATURA).............................. 88 TABLA 7-2. TABLA PARA CALCULAR EL PERFIL DE TEMPERATURA DE FLUJO CALIENTE.(TVD = PROFUNDIDAD VERTICAL VERDADERA, BHT = TEMPERATURA DE FONDO DE HOYO Y GTE = GRADIENTE ESTTICO DE TEMPERATURA).................................................................................................. 91 TABLA 7-3. PERFIL DE PRESIN INTERNA PARA EL CASO DE CAONEO. (BHP: PRESIN EN EL FONDO DEL POZO). ..................................................................................... 95 TABLA 8.1. VALORES DE I Y T PARA ROSCAS TRAPEZOIDALES (BUTTRESS). .................... 113 TABLA 8.2. DEFORMACIONES A LAS QUE SE MIDE LA RESISTENCIA A LA FLUENCIA DE UN MATERIAL SEGN EL MTODO API ............................................................. 123 TABLA 8.3. VALORES DEL PARMETRO W, COMO FUNCIN DEL DIMETRO EXTERNO DE LA TUBERA................................................................................................. 123 TABLA 8.4. PARMETROS PARA LA FUNCIN TIEMPO DE LA ECUACIN (8-87) ................. 170 TABLA 8.5. PARMETROS PARA LA FUNCIN TIEMPO DE LA ECUACIN (8-95) ................. 172 TABLA 9.1. CLCULO DE PROBABILIDAD DE FALLA DEL EJEMPLO.................................... 204 TABLA 10-1. GRADIENTE DE PRESIN DE PORO Y GRANDIENTE DE FRACTURA, EJEMPLO NO. 10.1 ........................................................................................... 207 INT-4683,1998 xviii TABLA A.1.3.- FUERZAS DE AJUSTE AXIAL DE LOS TIEBACKS. ...............................................263 TABLA A.4.6.- DIMETROS EXTERNOS DE LOS PORTAMECHAS Y LONGITUD DEL ENSAMBLAJE DE FONDO USUAL COMO FUNCIN DET TAMAO DEL HOYO H. ....268 TABLA A.4.7.- DAMETROS EXTERNOS USUALES DE LAS TUBERAS DE PERFORACIN.........268 1.INTRODUCCION LosobjetivosdeesteManualparaelDiseodeRevestidoresyTuberade Produccin de PDVSA son los siguientes: Establecer una metodologa de diseo uniforme paratoda PDVSA. Identificarlascargasmnimasquesedebenconsiderareneldiseode revestidores y de tubera de produccin. Identificarlosfactoresdediseomnimosquedebenintervenirenla evaluacin de un diseo de revestidor o de tubera de produccin.Conesteobjetivoenmente,PDVSAexigequetododiseoderevestidoryde tubera de produccin sea: Seguro - que no falle cuando soporte las cargas previstas. Econmico - que el equipo seleccionado garantice el menor costo total de instalacin posible. Factible- que el diseo sea posible de implantar e instalar. As mismo, el presente manual NO tiene como objetivo invalidar ni discrepar con normativas gubernamentales ni polticas locales. Todaslasprcticasdediseoquecontieneestemanualseconsideransegurasy comprobadas. No obstante, recae en el ingeniero de diseo la responsabilidad de garantizar laadecuadaaplicacindelmanual.Esteconstituyeunaherramientaquepuedeser beneficiosa slo si se utiliza correctamente. Laguaparalaseleccindeequiposconduciralingenierodediseoprimeroa unaconfiguracinsegurayestructuralmentecorrecta.Elpasosiguienteconsistiren seleccionarelequipoquepermitareducirloscostosalmnimo.Lasconsideraciones estructuralesporssolaspermitirnreducireltonelajeeneldiseo,perootras consideracionestalescomoelinventarioenexistenciaylascondicioneslocalespueden 2 influirtambinenlaseleccindelequipo.Laoptimizacindelcostoglobalestambin responsabilidad del ingeniero de diseo.La tecnologa de perforacin y completacin es dinmica.Ningn tratado sobre el temapuede abarcardemanerarealista todo lo que existe hoy en da a nuestra disposicin en esta materia, como sin duda tampoco lo que el diseador de pozos tendr a su alcance en el futuro.Agradecemosremitircualquiersugerenciasobrecambiosquesepuedanefectuar al manual a:Comit de Racionalizacin de Revestidores INTEVEP S.A. Sede Central, Sector El Tambor Los Teques, Edo. Miranda Apdo 76343 Caracas 1070A Venezuela At.: Ing. Walter Rodrguez EPPRWR1 Telfono:58-2-908-7862Fax:58-2-908-6487 Todoslosdiseosderevestidoresytuberadeproduccindebernestarde conformidad con el presente manual de diseo.No obstante, el supervisor del ingeniero de diseo podr autorizar excepciones a lo dispuesto en el manual.Al hacerlo, el supervisor asumirlaresponsabilidaddeldiseo.Sielsupervisordelingenierodediseotuviere reservasparaasumirlaresponsabilidaddeldiseo,entoncesselesolicitarasugerente aprobarcualquierexcepcin.Apartirdeestemomento,laresponsabilidaddeldiseo recaer en el gerente. 3 2.DEFINICIONYFUNCIONESDELATUBERIADE REVESTIMIENTO Y PRODUCCION En general, se puede definir como tubera de revestimiento a la que se utiliza para recubrir las paredes del pozo, con el propsito principal de proteger las paredes del mismo.Usualmenteest constituida por secciones de diferentes dimetros, espesores y materiales, dependiendodelascondicionesdeprofundidad,presin,temperatura,etc.reinantesen cada zona. Porotraparte,latuberadeproduccinseraquellapordondecircularelcrudo en su camino a la superficie. EnlaFig.2.1sepresentanesquemticamentelosdiferentestiposdetuberade revestimiento as como la de produccin.Su p e r f i c i a lIn t er m e d ioCon d u ct orTu b e r a d ep r o d u cci nTi eb a ck d ep r o d u cci nCa m is ad ep r o d u cci n Fig. 2.1. Representacin esquemtica de una sarta de revestimiento donde se muestran algunos de sus componentes. 4 Haytressealamientosgeneralesquese pueden aplica a a cualquier elemento de lasarta,dependiendodeciertascaractersticas.Elprimeroeselcalificativode produccin.Unelementoesllamadodeproduccin(revestidorintermediovs. revestidordeproduccin)cuandoexistelaposibilidaddecontactoconelfluidode produccin.Elsegundoescamisa,sedenominaasaunrevestidorquenollegaala superficie,sinoqueescolgadodelrevestidoranterior.Eltercerocalificativoesde tieback, el cual designa un revestidor que empalma en uno inferior y sube a la superficie (lo contrario de la camisa). Enundiseodepozocadasartadetuberacumpleunafuncinvitalenlasfases deperforacinyproduccindelpozo.Enlaprximaseccinsepresentaunabreve descripcindelpapeldecadasartadelatuberaderevestimientoylascargasquedeben resistir.2.1DESIGNACION Y FUNCIONES DE LAS SARTAS DE TUBERIA 2.1.1ConductorParalosfinesdelpresentemanual,puedeincluirtambinlaprimeratuberade revestimiento. Reduce al mnimo la prdida de circulacin a poca profundidad Conducto por donde el lodo regresa a la superficie al comienzo de la perforacin Minimiza la erosin de sedimentos superficiales debajo del taladro Protege de la erosin las tuberas de revestimiento subsiguientes Sirve de soporte para el sistema desviador en caso de afluencia inesperada a poca profundidad. 2.1.2Tubera de superficie Soportayprotegedelacorrosincualquiertramodetuberaderevestimiento subsiguiente Previene los derrumbes de los sedimentos no consolidados, ms debilitados, que se hallan prximos a la superficie Protege de la contaminacin las arenas someras que contienen agua dulce 5 Proporciona resistencia a las arremetidas para poder perforar a mayor profundidad Sirve de apoyo primario para los impiderreventones 2.1.3Tubera intermedia, camisas de perforacin y tiebacks de perforacin Permite cargar grandes pesos de lodo sin amenazar las formaciones someras Controla las zonas de sal, y las lutitas desmoronables de fcil desprendimiento 2.1.4Revestidor de produccin, camisa de produccin y tieback de produccin Protege el ambiente en caso de una falla de tubera Permite cambiar o reparar la tubera de produccin Asla la zona productora de las dems formaciones Crea un conducto de paso de dimensiones conocidas 2.1.5Tubera de produccin Constituye el conducto por donde fluye el fluido en la fase de produccin Sirve para controlar la presin del yacimiento Permite estimular el yacimiento 2.2PROCEDIMIENTOGENERAL DE DISEO Para disear la sarta de revestidores de un pozo hay que conocer una serie de datos del mismo, como las presiones de poro y de fractura hasta la profundidad final del mismo, ladistribucindetemperaturas,lasfuncionesdelmismo,actualesyfuturasesdecir,si posteriormenteseutilizarmtodosartificialesdelevantamiento,etc.Muchasveceses posibleconocerestainformacinapartirdepozosvecinos,enotroscasossedependede los que los gelogos puedan indicar acerca del lugar, basados en los datos de la ssmica. Unavezenposesindeestosdatos,seprocederalaseleccindelas profundidadesdeasentamiento,lasquecomoseverenelCaptulo6,dependen bsicamentedeladistribucindepresiones.Seguidamenteseseleccionanlosdimetros 6 ms apropiados de las diferentes secciones de la sarta, lo cual depende principalmente del caudaldepetrleoquesepiensaextraer.Finalmenteseprocedealdiseopropiamente dichodelasarta,esdecir,laseleccindelosmaterialesyespesoresrequeridospara obtener, como se dijo anteriormente, una sarta segura a un costo razonable.Los principales parmetros que influyen en esta etapa son las presiones y temperaturas que reinan en cada seccin.Para las secciones que estarn en contacto con el crudo, es importante considerar las caractersticas de ste, bsicamente por la posibilidad de corrosin. 7 3.METODOSDEDISEOCONVENCIONALESYPARAVIDADE SERVICIO A continuacin se presenta las diferencias entre el mtodo de diseo convencional y el denominado de vida de servicio. Cuando se disea una sarta de tubera de produccin o de tubera de revestimiento, ambos mtodos tienen como propsito lograr factores de diseo adecuados para las cargas deestallido,colapsoytensin.Estascargassegeneranapartirdelpesosuspendidodela sarta, las presiones superficiales internas y externas y las densidades de los fluidos.Ahorabien,enel mtodo convencional estas cargas se consideran por separado. Porlogeneral,nosetomanencuentalacementacin,elpandeo,loscambiosde temperatura, los esfuerzos de flexin, ni las variaciones en el rea transversal. Este mtodo convencional a menudo se traduce en un diseo demasiado conservador de sartas someras y,loquerevisteanmayorimportancia,enundiseoinadecuadoparasartas profundas. Elmtododelavidadeservicioconsideraqueelestadobasedeesfuerzoes aqueldondeelrevestidorseencuentracementado.Unavezqueelcementohafraguado, todo cambio posterior que registren las condiciones del pozo generarn fuerzas y esfuerzos adicionalesenlatuberaderevestimiento.Estasfuerzassesumanalascondicionesbase paraconstituirlacargadeservicio.Esposibleaplicarmltiplescargasdeserviciopara describir la vida de servicio de una sarta de revestimiento.Lastcnicasconvencionalesdediseosonsencillaspornaturalezaypueden resolversefcilmentemedianteclculosamano.Porelcontrario,losclculosrelativosal mtododevidadeserviciosonbastantecomplicados,porloquerequierenelusodeuna computadora en aras de la eficiencia. 8 En esta seccin se detallar el mtodo de clculo convencional, mientras se discute superficialmente el mtodo de la vida de servicio. 3.1ESTALLIDO El valor nominal de resistencia a la presin interna, a menudo denominado, valor nominaldeestallido,caracterizalaslimitacionesdeunatuberaencondicionesdecarga de presin interna. El factor fundamental que afecta la capacidad de resistencia a la presin internadeltubulareslaresistenciaalafluenciadelcuerpodelatubera.Lapresinde cedencia interna se calcula a partir de la frmula 3.1.1 de API 5C3 para cuerpos de tuberas ylafrmula3.1.2paraacoplamientosAPI.Elvalor inferior se transformar en la presin de cedencia interna de la sarta. La Fig. 3.1 muestra las cargas consideradas en el estallido que son utilizadas en las prcticasdediseoconvencionales.Lasdensidadesdelosfluidosylaspresiones superficialessecombinanparadeterminarla mayor presin diferencial para estallido, que suele monitorearse solamente en el tope o en el fondo de la sarta. Luego,la presin interna mnima de cedencia del cuerpo de la tubera o de la conexin se divide entre la presin de estallido mayor para determinar el factor de diseo mnimo. P externa P internaeiProfundidad Fig. 3.1. Consideraciones de presin interna y externa en el diseo convencional a estallido. 9 El modelo para vida de servicio, sin embargo, incluye el efecto de la carga axial en laresistenciadelrevestidoralapresininterna.Estopuedesersumamenteimportante, aunquelosdiseosconvencionalessuelenignorarlo.Latensinaxialincrementala capacidad de estallido del tubular. No obstante, la compresin axial deteriora severamente lacapacidaddeestallidodelatubera.Estedeterioropuedeproducirsecuandoseasienta unasartalargaenlodolivianoyposteriormentesehacepasarporellaunfluidodealta densidad. De esta forma, podra generarse un factor de diseo de estallido deficiente si no se toman en consideracin los efectos de la compresin. 3.2COLAPSO Eldiseoconvencionaldecolapsoconsideraunaevacuacindefluido(vaco) hastaunaprofundidadespecficaenelinteriordelasarta.Lapresinexternaest determinada por el peso del lodo donde se corre la sarta. Fig. 3.2 muestra este tipo de carga. Generalmente,setomaenconsideracinelefectodelatensinenlareduccindela resistenciaalcolapsodelrevestidor. Las ecuaciones API para colapso se encuentran en la Seccin 1 del Boletn 5C3 y se describen en la seccin sobre propiedades de los materiales del presente manual. ProfundidadP externa P internaei Fig. 3.2. Consideraciones de presin interna y externa en el diseo convencional a colapso. 10 El modelo para vida de servicio tambin toma en cuenta la relacin existente entre tensinycolapso.Comolascargasdeservicioincluyenlasvariacionesdetemperatura respecto del caso base, la tensin producida por la expansin trmica de los tubulares estar incluida obviamente en la determinacin de los factores de diseo mnimos de colapso. El diseo convencional normalmente no considera este efecto de la temperatura. 3.3TENSION Cuando se disea una sarta para que opere en condiciones de tensin, los mtodos convencionales parten de una premisa en virtud de la cual la tubera est suspendida en un fluidouniforme.Porconsiguiente,losnicosfactoresquedeterminanlacargadetensin enelrevestidorsonelpesosuspendidoylafuerzadeflotabilidadaplicadaalfondodela sarta. El modelo para vida de servicio considera otros factores que inciden en la cantidad de tensin existente en la sarta, a saber: variaciones de temperatura efecto de Poisson flotabilidad Elcasobasesedefinecomoenestadoenelqueseencuentralasartacuandoel cementofragua.Todavariacindetemperaturaqueseproduzcaapartirdelestado cementadodarlugaraunavariacindelalongitudocasionadaporlaexpansintrmica delmaterial.Dadoquelatuberaestfijaensupartesuperioreinferior,laexpansin trmicaproducirunafuerzaadicionalqueseaplicaraltubular.Lafuerzaserde compresin (negativa)si la temperatura aumenta y de tensin (positiva) si la temperatura disminuye. 11 3.4FACTORES DE DISEO VS. FACTORES DE SEGURIDAD Todoslosmodosdecargabsicospuedenreducirseaparmetrosmediantelos cuales puede evaluarse la aptitud de un diseo de sarta. Estos parmetros pueden expresarse en el siguiente formato: aplicada CargaMaterial del terica a ResistenciDiseo de Factor =Los cinco factores de diseo segn los cuales se evala una sarta son: interna presin de l Diferenciafluencia de interna PresinDFestallido =( 3-1) e equivalent colapso de Presintubera la de colapso al a ResistenciDFcolapso =( 3-2) Tensin a Mxima Cargajunta la de tensin a a Resistenci=tensinDF( 3-3) Compresin a Mxima Cargajunta la de Compresin a a ResistenciDF(1)compresin =( 3-4) VME e Equivalent EsfuerzoAPI Fluencia a a ResistenciDF(2)VME=( 3-5) (1)O la resistencia a la fluencia del cuerpo de la tubera, el que sea menor. (2)O el esfuerzo umbral Nace, para servicio agrio. 12 LosvaloresdeFactordediseoaceptadosporPDVSAcomomnimosparael diseo de revestidores y tubera de produccin se muestran en la TABLA 3-1. TABLA 3-1. Valores mnimos de los Factores de Diseo, segn PDVSA, para revestidores y tubera de produccin. ColapsoCedencia Interna TensinCompresinVME Conductor1,0-------- Superficie1,01,11,61,31,25 Proteccin1,01,11,61,31,25 Produccin1,11,11,61,31,25 Tubera de Produccin 1,11,11,61,31,25 Losfactoresdeseguridadseempleanpara expresar cun prxima a producir una fallaseencuentralacargaaplicada.Dichosfactoresnopuededeterminarseconprecisin sinohastaqueseproduceunafalla.Enrealidad,elfactordeseguridadpuedeexpresarse como: Factor deseguridadsistencia real del MaterialC a real aplicada=Rearg 13 3.5RESUMENDEMTODOSDEDISEOCONVENCIONALVS.VIDADE SERVICIO TABLA 3-2. Diseo Convencional vs. Vida de Servicio. DISEO CONVENCIONAL MODELO PARAVIDA DE SERVICIO GENERAL: Estallido, Colapso y Tensin Conservador para pozos someros Insuficiente para pozos profundos Posibilidad de clculos manuales. + cementacin, pandeo, T, flexin, cambios de seccin diseo ptimo Clculos con computadora para lograr mayor eficiencia. ESTALLIDO: Determinar la presin diferencialmayor para estallido Incluye el efecto de la carga axial en la resistenciaa la presin interna Nota: TELCAP La tensin axial incrementa la capacidad de estallido de la tubera y la compresin axial la deteriora (severamente) COLAPSO: Pi - Vaciado parcial o total Pe - peso de corrida de lodo que baja por la sarta Generalmente, se toma en cuenta el efecto de la tensin en la reduccin del colapso. + tensin por temperatura TENSION: Peso suspendido en fluido Factores de flotabilidad + efecto de la temperatura+ abombamiento por presin+ flotabilidad completa 14 15 4.ASPECTOS DE MATERIALESPara efectos de diseo y en cierta medida para clasificar las tuberas, los tubulares queseutilizancomorevestidorytuberadeproduccin,seidentificansegncuatro (4)parmetros: Dimetro Peso Grado Acabado Final ( Tipo de Rosca ) Ej. 9-5/8 x 47 # x P-110 x BTC Losdiferentesdimetros,peso,gradosytipoderosca,normalizadosporel InstitutoAmericanodelPetrleo(API),pararevestidoresytuberadeproduccin,se encuentran en el apndice A ( Tablas A.1 - A.3 ) de la especificacin API 5CT. El usuario debera utilizar en loposible, una tubera estndar, puesto que unano normalizada puede implicarmayorescostosy/oretrasosenlafabricacin,yaqueparapoderlasfabricar probablemente se requieran, equipos de laminacin ms sofisticados. Estoscuatro(4)parmetrossonimportantesparaconocerlaspropiedadesdel tubular ( comportamiento ) y para establecer el diseo,ej. Elnumerador en la ecuacin de factor de diseo. ParadisearinteligentementesartasdetuberaOCGT,resultaesencialtener conocimientosbsicosdemecnicadetuberas,conocerlaspropiedadesy/o comportamiento de los tubulares, y las condiciones de servicio a las que estar expuesta la tubera. 16 4.1DESIGNACION DE TUBERIAPartiendodeladesignacindedimetroypeso,sederivanlaspropiedades geomtricas y de masa, as como las variaciones permitidas (tolerancias). a.Dimetro externo (D) en pulgadas (pulg.) o milmetros (mm). Tolerancia:-0.5% ,+1.0%para dimetros 4 1/2 pulgadas 0.031 pulg. (0.79 mm) para dimetros 4 pulgadas b.Para un dimetro en particular, la designacin de peso determina elespesor de la pared del cuerpo de la tubera (t) en pulg o mm. Tolerancia :-12.5%+ 0 c.Larelacindimetro/pesodeterminaeldimetrodepaso(mandril)del cuerpodelatuberaydelasconexionesroscadasyacopladas(T&C),en pulg. (o mm). Tolerancia:Elmandriltieneunaporcincilndricadedimetroy longitud mnima especificado en pulg. (o mm). d.Ladesignacindimetro/pesodefineeldimetrointernodelcuerpodela tubera (d), pulg. (o mm). Tolerancia:Nohaytoleranciasparaeldimetrointernodelcuerpodela tubera(d);vieneregidoporlastoleranciasdedimetroexterno(D)yel peso (lbs/pie, kg/m). e.Ladesignacindimetro/pesodeterminalamasa,ej.Elpesounitariodela tubera con extremo plano ( wpe) en lb./pie o kg/m. El peso calculado de una junta de revestidor o tubera de produccin ( WL) se determina a partir de la densidadlinealdelextremoplano(wpe)elaumentooprdidadepeso debidoalacabadofinal(ew)ylalongituddetubera(L)incluyendo acabado final, se puede estimar de la siguiente manera: WL = (wpexL) + ew Elpesounitariodelproductocompleto,talcomosecolocaraenunpozo, es: 17 Wwpex L ewL= ( ) + Tolerancia:Longitudesnicas-+6.5%,-3.5%;ylotesdecarga(40,000 lbs, 18,144 kg mnimo), -1.75%, ninguna + tolerancia. Ladesignacindepesoesunaaproximacindelamasadelatuberaen lb/pie(x1.4895parakg/m)paradiseosnormalesdetuberaconcargas normales, y factores de diseo normales. Lospesoscalculadossebasanenladensidadcaractersticadelosacerosal carbono (CS-Carbon Steel) y aceros al carbono de baja aleacin (LACS-Low Alloy Carbon Steel).Paraaleacionesresistentesalacorrosin(CRA-CorrosionResistantAlloys)deben utilizarsefactoresdecorreccindepeso.Puedeusarseunfactordecorreccinde0.989 para los aceros cromados martensticos L80 Tipo 9Cr y L80 Tipo 13Cr. 4.2GRADO Elgradodelaceroestablecelaspropiedadesmecnicasylaresistenciaala corrosin del producto. Existen grados que presentan ciertas restricciones en el proceso de fabricacin y tratamiento trmico. La Tabla 1 de la especificacin API 5CT (TABLA 4-1), muestra los diferentes grupos de tubera, grados, tipo de material, proceso de fabricacin, y tratamiento trmico requerido. 18 TABLA 4-1. Proceso de Fabricacin y Tratamiento Trmico. Revenido Temp., Mn. Proceso deTratamiento GradoTipoFabricacinTrmicoF Grupo 1H40-----Sin o Con CosturaNinguno----- J55-----Sin o Con CosturaNinguno----- Nota 1 K55-----Sin o Con CosturaNinguno----- Nota 1 N80Sin o Con CosturaNota 1----- Grupo 2L801Sin o Con CosturaTemplado y Revenido1050 L809 CrSin CosturaTemplado y Revenido*1100 L8013 CrSin CosturaTemplado y Revenido*1100 C901Sin CosturaTemplado y Revenido1150 C902Sin CosturaTemplado y Revenido1150 C95-----Sin o Con CosturaTemplado y Revenido1000 T951Sin CosturaTemplado y Revenido1200 T952Sin CosturaTemplado y Revenido1200 Grupo 3P110-----Sin o Con CosturaTemplado y Revenido----- Grupo 4Q1251Sin o Con CosturaTemplado y Revenido----- Q1252Sin o Con CosturaTemplado y Revenido----- Q1253Sin o Con CosturaTemplado y Revenido----- Q1254Sin o Con CosturaTemplado y Revenido----- Nota 1: Normalizado en su longitud completa, Normalizado y Revenido, o Templado y Revenido, segn que sea una disposicin del fabricante o si se especifica en la orden de compra. * Tipos 9 Cr. y 13 Cr. pueden ser Templados con aire. LosrequerimientosespecialesparalosrevestidoresconcosturaP110yQ125estnespecificadosenla Norma SR11. Losrequerimientosqumicosymecnicosexigidosalostubularesnormalizados por la API, se muestran en la TABLA 4-2 y en la TABLA 4-3, respectivamente. 19 TABLA 4-2. Requerimientos Qumicos 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11Grupo1. 2. 3. 4. 5. Grado Tipo Carbn Manganeso Molibdeno Cromo Nquel Cobre Fsforo Azufre Siliciomin. mx. min. mx. min. mx. min. mx. mx. mx. mx. mx. mx.1 H40 ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- 0,03 0,03 -----J55 ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- 0,03 0,03 -----K55 ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- 0,03 0,03 -----N80 ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- 0,03 0,03 -----2 L80 1 ----- 0,431----- 1,90 ----- ----- ----- ----- 0,25 0,35 0,03 0,03 0,45L80 9Cr ----- 0,15 0,30 0,60 0,90 1,10 8,00 10,00 0,50 0,25 0,02 0,01 1,00L80 13Cr 0,15 0,22 0,25 1,00 ----- ----- 12,00 14,00 0,50 0,25 0,02 0,01 1,00C90 1 ----- 0,35 ----- 1,00 0,2520,75 ----- 1,20 0,99 ----- 0,02 0,01 -----C90 2 ----- 0,50 ----- 1,90 ----- N.L. ----- N.L. 0,99 ----- 0,03 0,01 -----C95 ----- ----- 0,453----- 1,90 ----- ----- ----- ----- ----- ----- 0,03 0,03 0,45T95 1 ----- 0,35 ----- 1,20 0,2540,85 0,40 1,50 0,99 ----- 0,02 0,01 -----T95 2 ----- 0,50 ----- 1,90 ----- ----- ----- 0,99 ----- 0,03 0,01 -----3 P110 ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- 0,0350,035-----4 Q125 1 ----- 0,35 ----- 1,00 ----- 0,75 ----- 1,20 0,99 ----- 0,02 0,01 -----Q125 2 ----- 0,35 ----- 1,00 ----- N.L. ----- N.L. 0,99 ----- 0,02 0,02 -----Q125 3 ----- 0,50 ----- 1,90 ----- N.L. ----- N.L. 0,99 ----- 0,03 0,01 -----Q125 4 ----- 0,50 ----- 1,90 ----- N.L. ----- N.L. 0,99 ----- 0,03 0,02 -----El contenido de Carbn para L80 se puede incrementar hasta 0,50%mx. si el producto es templado en aceite.El contenido de Molibdeno para C90, Tipo 1 no tiene tolerancia mnima si el espesor de pared es menor que 0,700pulg.El contenido de Carbn para C95 se puede incrementar hasta 0,55%mx. si el producto es templado en aceite.El contenido de Molibdeno para T95, Tipo 1 se puede disminuir hasta 0,15% mnimo si el espesor de pared es menor que 0,700pulg.El contenido de Fsforo es 0,020%mx. y el contenido de Azufre es 0,010 % para revestidores P110 con costura.N.L.= No hay lmite. Los elementos mostrados deben estar reportados en el anlisis del producto. TABLA 4-3. Requerimientos de Tensin y Dureza 1 2 3 4 5 6 7 8 9Resistencia a la Cedencia Resistencia Espesor Variacin deGrupo Grado Tipo Mn. Mx. Tensil Mn. Dureza Mxima* de Pared Dureza Permisible(PSI) (PSI) (PSI) (HRC) (BHN) (Pulg.) (HRC)1 H40 40.000 80.000 60.000J55 55.000 80.000 75.000K55 55.000 80.000 95.000N80 80.000 110.000 100.0002 L80 1 80.000 95.000 95.000 23 241L80 9 Cr 80.000 95.000 95.000 23 241L80 13 Cr 80.000 95.000 95.000 23 241C90 1,2 90.000 105.000 100.000 25,4 255 0,500 o menos 3,0C90 1,2 90.000 105.000 100.000 25,4 255 0,501 a 0,749 4,0C90 1,2 90.000 105.000 100.000 25,4 255 0,750 a 0,999 5,0C90 1,2 90.000 105.000 100.000 25,4 255 1,000 o ms 6,0C95 95.000 110.000 105.000T95 1,2 95.000 110.000 105.000 25,4 255 0,500 o menos 3,0T95 1,2 95.000 110.000 105.000 25,4 255 0,501 a 0,749 4,0T95 1,2 95.000 110.000 105.000 25,4 255 0,750 a 0,999 5,03 P110 110.000 140.000 125.0004 Q125 1-4 125.000 150.000 135.000 0,500 o menos 3,0Q125 1-4 125.000 150.000 135.000 0,501 a 0,749 4,0Q125 1-4 125.000 150.000 135.000 0,750 o ms 5,0*En caso de discordancias, el mtodo de Ensayo de Dureza Rockwell se debe utilizar como referencia. 20 DurezaMxima-Enacerosalcarbono,acerosdebajaaleacinyaceros inoxidables martensticos , existe una correlacin directa entre la dureza y la resistencia al agrietamiento por sulfuro (SSC). En la Especificacin API 5CT, slo los Grados L-80, C-90 y T-95 tienen un requerimiento mximo de dureza. Noobstante,lasespecificacionescorporativasPDVSA(PDVSA-EM-1800/01; EM-1800/05; EM-1800/07 ), establecen los siguientes requerimientos mximos ( promedio ) de dureza: L-80= 22 HRC C-90=90SS= 24 HRC T-95= 25 HRC C-100SS= 26 HRC C-110SS=28 HRC Endichasespecificacionestambinseexigeciertavariacinmximadedureza, dependiendodelgradoyespesordepareddelatubera.Unavariacinsignificativade dureza,puedeafectarseriamentelaspropiedadesmecnicasdeltubular.Porejemplo,una variacinenladurezaatravsdelespesordeparedde4HRC,puedeproduciruna variacinenlaresistenciaalatraccinde12000psiyprobablementetambinenla resistencia a la fluencia del material.Como consecuencia de lo anterior, la variacin de las propiedades mecnicas ( Resistencia a la Fluencia ), reducen la resistencia al colapso de la tubera ( cuerpo y conexin ). Demanerasimilar,unavariacinde4HRC,puedeconstituirladiferenciaentre una adecuada o pobre resistencia al SSC, en servicio agrio. LosRequerimientosMnimosdeEnergaAbsorbida(EnsayoCharpy),a temperatura ambiente, exigidos por PDVSA son los siguientes: 21 Tubera y Acoples Grado H-40: Ningn tipo de requerimiento, se sugiere utilizar acoples de grado J-55 en tubera H-40. Grado J-55 y K-55 Longitudinal - mnimo 20 pies-lb (27 J) Transversal - mnimo 15 pies-lb (20 J) Grado N-80, L-80, C-90, C-95, T-95, P-110 y Q-125 Longitudinal - N-80= 55 J P-100= 80 J L-80= C-90= 90SS= C-95=T-95= 160 J C-100SS= 150 J C-110SS= 130 J Q-125=80 J Transversal - N-80= 40 J P-100= 60 J L-80= C-90= 90SS= C-95=T-95= 120 J C-100SS= 115 J C-110SS= 100 J Q-125=60 J Paramayorinformacin,sesugiereconsultarlassiguientesespecificaciones tcnicas corporativas:PDVSA-EM-1800/01; EM-1800/05; EM-1800/07 Adicionalmente,lasespecificacionesPDVSAafindegarantizaruna microestructurauniformeypropiedadesmecnicashomogneaseneltubular,exigen ciertosrequerimientosdetemplabilidad(mayordel90%)ytamaodegranoaustentico (ASTM 7 o ms fino ). Resultaimperativoquelosdiseadoresderevestidoresytuberadeproduccin seasegurendequelosmaterialesdeserviciocrticoproporcionenalmenoslamisma fraccindemargendeseguridad(FSM=SFx-DFx)quelospozosconvencionales.Es 22 decir,paraciertasaplicacionessenecesitanespecificacionesAPImejoradasy/o requerimientoscomplementarios.Esresponsabilidaddelosdiseadoresdetuberas determinar cuando se requieren dichas mejoras. Toda tubera fabricada mediante soladura elctrica (EW, ERW) deben cumplir con losrequerimientosestablecidosenlaespecificacinAPI5LyPDVSA EM-18-00/10.No esconvenientefabricaracoples,apartirdetuberasEW.LapruebadeaplastamientoAPI no es lo suficientemente discriminatoria para evaluar si una tubera EW es apropiada o no. LatuberaEWrequiereprocesosespecficos,unaltogradodecontroldeprocesoyun preciso examenno destructivo. ResistenciaalAgrietamientoporSulfuro(SSC)-LaresistenciaalSSCdel material ser afectada por los siguientesparmetros: Composicinqumica,resistencia,tratamientotrmicoymicroestructuradel material. Concentracin de iones Hidrgeno (pH) del medio. Concentracin de sulfuro dehidrogeno y presin totalEsfuerzo aplicado Temperatura Tiempo LaresistenciaalSSCdelmaterialdelatuberasepuedecuantificaratravsde cuatro(4)mtodosdepruebanormalizadosporlaNACE(NationalAssociationof Corrosion Engineers ) NACE Mtodos A, B, C y D LosmtodosdepruebaA,C,yDpuedensuministrarvaloresnumricosque pueden utilizarse directamente en los clculos para el diseo de la sarta.LaEspecificacinAPI5CTnorequierepruebadeSSCparalosgradosdebaja resistencia, normalmente considerados apropiados para servicio agrio, ej. H-40, J-55, K-55, yL-80.ParalosgradosdeservicioagrioC-90yT-95,elfabricantedebedemostrarun 23 esfuerzoumbralNACEmnimoabsolutode90%delaresistenciaalafluenciamnima especificada.Es responsabilidad del usuario determinar el nivel de resistencia al SSC querequierelaaplicacin.Sellectordeseaprofundizarunpocomssobrelos requerimientosmnimosderesistenciaalH2S,sesugiereconsultarlaespecificacin: PDVSA-EM-1800/01. 4.3LONGITUDES La longitud individual de las tuberas no afecta directamente las propiedades, pero elacabadofinal,puedeafectarelpesototaldelasartay,porende,elfactordediseode tensin, DFt.La longitud de las tuberas debe especificarse enla orden de compra, como designacindeRango.LalongitudytoleranciasdeRangoaparecenenlaTabla26de Especificacin API 5CT (1995). Rango 1 (R1) bsicamente 20 pies (6,10 m) de longitud; Rango 2 (R2) bsicamente 30 pies (9,14 m) de longitud; Rango 3 (R3) bsicamente 40 pies (12,19 m)de longitud. ElRangodetoleranciaenlongituddeAPI,esmuyamplia;porejemplo,el revestidor R3 puede variar 14 pies (4,27 m) de una longitud mnima de 34 pies (10,36 m) a una longitud mxima de 48 pies (14,63 m). De igual modo, debido a los diversos procesos defabricacin,laslongitudesdelastuberaspuedenvariarconsiderablementedeuna fbrica a otra, para el mismoproducto. En la fbrica y en el patio de tuberas, las longitudes de tubera se miden desde el extremo del acople (caja-hembra de la conexin ), hasta el extremo del pin. Esresponsabilidaddeldiseadordesartadeterminarsiserequierenono consideracionesdelongitudespecialesparaunaaplicacinenparticular.Igualmente,el 24 diseadordesartadebecomunicaralpersonaldecampo,losprocedimientosadecuados para la evaluacin -inspeccin de las conexiones; de manera similar, cuando los fabricantes envian por separado los acople, el diseador debe girar instrucciones de como inspeccionar los acoples y como efectuar los aprietes. 25 5.LAS CONEXIONES DE LOS TUBULARES La conexin o junta es el dispositivo mecnico que se utiliza para unir tramos de tubera, equipos de fondo y/o accesorios para formar una sarta de tubera de caractersticas geomtricas y funcionales especficas. Ahora bien, por qu reviste tanta importancia este tema?, las principales razones son: Msdel90%delasfallasquesufrenlassartasdetuberaseoriginanenlas conexiones. Lasconexionesrepresentanentre10%yel50%decostototaldeltubular(la cifra era muy superior en el pasado). En general, las conexiones son clasificadas en dos grandes grupos en funcin de la geometra: ConexionesAPI-Sonlasjuntasqueserigenporespecificacionesdel dominio pblico STD 5B1 y SPEC 5CT2 de API. Las especificaciones STD 5B deAPIslocubrenlasroscas,esdecir,losfilosqueseobservanenlos extremosdelatubera.Sinembargo,unaconexintambincomprendeel materialquelaconstituyeyfactoresgeomtricosquenoserelacionanconlas roscas.Porejemplo,eldimetroexternodelacoplamientoylalongituddel acoplamiento, no se especifican en STD 5B, sino en la SPEC 5CT de API. ConexionesPatentadas-Sonjuntasparaproductostubularessobrelas cualesexistenderechosdepropiedadyqueposeenespecificaciones confidenciales,generalmenteasociadasapatentesy/osecretosindustriales,es decir, informacin confidencial. 1EspecificacinAPISTD5B.SpecificationforThreading,Gaging,andThreadInspectionofCasing, Tubing,andLinePipeThreads(encastellano,Especificacionespara roscado,calibracineinspeccinde roscas en roscas de revestidores, tuberas de produccin y lneas). Thirteenth Edition, mayo 31, 1988. 2EspecificacinAPI5CT.SpecificationforCasingandTubing(U.S.CustomaryUnits)(encastellano Especificaciones para revestidores y tuberas de produccin - Unidades de Estados Unidos). Fifth Edition, abril 1, 1995. 26 Amenudo,lasconexionespatentadassuelendenominarseequivocadamente conexionespremium.Muchasdeellasslotienendepremiumelprecioy, desafortunadamentecondemasiadafrecuencia,sudesempeoesinferioraldelas conexiones API. LasconexionesExtreme-LineyButtressfueronenuntiempoconexiones patentadas, hasta que pasaron a ser del dominio pblico, es decir, API. Contrariamentealasfalsascreenciasprevalecientes,sesposiblelograrun desempeopremiumconconexionesAPI.Sinembargo,todaopcinenparticularque estcubiertaporlasEspecificaciones5CTySTD5BdeAPIdeberindicarseenel momento de la compra y puesta en prctica, obviamente, en el momento de la fabricacin, a fin de lograr dicho desempeo premium. El desempeo premium puede definirse como: lograr el objetivo de diseo y el nivel de confiabilidad que requiere la aplicacin, de manera que el pozo pueda cumplir sus funcionessinnecesidaddetomarmedidascorrectivascomoresultadodeladeficienciao falladeunproducto(conexin),inclusoencasosdeunalevesobrecargaocasional imprevista. Hay varias caractersticas genricas que permiten clasificar las juntas en diferentes categoras. La primera es si la junta es acoplada o integral, es decir, si la caja (hembra) se construye de un tubo aparte o es parte de la misma tubera, tal como se muestra en la Fig. 5.1 Lajuntaintegraltieneunaventajaevidenteconrespectoalaacopladaenel sentidodequehayunasolaroscaporjunta,mientrasqueenlaacopladahaydos.Sin embargo, para la junta integral hay que hacer un recalcado (ensanchamiento del tubo) para darle espacio a la rosca, lo que conlleva un trabajo adicional. 27 Junta acoplada Junta integral Fig. 5.1. Junta acoplada vs. Junta integral Otra caracterstica importante en las juntas es el sobre-dimetro externo o interno que representa la junta. El fabricante puede escoger entre cuatro alternativas:Queeldimetroexternoseamayorqueeldelatuberayelinternosea constante en la junta (como las juntas de la Fig. 5.1),Queeldimetroexternoseaconstanteyelinternoseamenorqueeldela tubera. Este tipo de junta es llamada flush, especficamente external flush. Que ambos dimetros cambien Que ningn dimetro cambie Evidentemente este caso tiene un costo, en cuanto aresistenciadelajuntapuesaltenerquecortarlasroscasenelespesordel tubo, se disminuye fuertemente la resistencia de ste. Una tercera caracterstica importante es la presencia o no de un sello metal-metal, esdecir,unlugardelajunta,generalmenteplano,enlacuallasdospiezassonapretadas una contra la otra con una cierta presin, para impedir el paso de fluidos. 5.1CONEXIONES API LasroscasyconexionesAPIpararevestidoresytuberasdeproduccinpueden clasificarse de acuerdo a la forma de la rosca, con variaciones que obedecen al dimetro de la tubera, el espesor de las paredes, el grado y la longitud bsica de la rosca.28

(a)(b)(c) Fig. 5.2. Perfiles de rosca API: (a) Rosca Redonda, (b) Rosca Extreme-Line, (c) Buttress LasconexionesAPIpresentantrestiposde principales de roscas mostrados en la Fig. 5.2: 1.- Rosca Redonda: Sonroscascortadasconunngulodeinclinacinde600concrestasyraces redondeadas,presentanunahusamientode3/4pulg.porpie,sobreeldimetroparatodos lostamaos.Debidoaquelasroscassonconstruidasenunaformaahusada,elesfuerzo aumenta rpidamente a medida que se va enroscando la conexin. Lasroscaspuedenserespaciadasparadarochoroscasporpulgada(8R)odiez roscasporpulgada(10R).Cuandoserealizalaconexin,quedanpequeosespaciosentre lasracesylascrestasdecadarosca.Sedebeutilizarunagrasaespecialquecontiene metales en forma de polvo, para reducir las fuerzas de friccin y para proporcionar material queayudeataponarcualquierespaciovacoyobtenerunsello.Estaconexinnoest diseada para efectuar un sello de alta presin confiable y seguro cuando se manejan gases, o lquidos libres de slidos y de baja viscosidad. EstetipoderoscasepresentaenlasconexionesAPIqueseenumerana continuacin: 29 IJ.(INTEGRALJOINT):Conexindejuntaintegralderoscaredonda paratuberasdeproduccin,enlacualeldimetrointernoyexternodela tubera varan un poco, para realizar el maquinado de la rosca. NUE.(NON-UPSETTUBINGTHREAD):Conexinacopladasinupset (recalqueoensanchamiento)exteriorparatuberasdeproduccin,enellael dimetro exterior y el dimetro interior del tubo permanecen constantes. EUE. ( EXTERNAL-UPSET TUBING THREAD). Conexin acoplada con upsetexteriorparatuberasdeproduccin,enellaeldimetroexteriordela tubera aumenta y el dimetro interior del tubo permanece constante. STC.(SHORTTHREADCONNECTOR):Conexinacopladapara revestidores con acople corto. LTC.(LONGTHREADCONNECTOR):Conexinacopladapara revestidoresconacoplelargo.LasconexionesSTCyLTC,tienenelmismo diseo bsico de junta y rosca. La nica diferencia es que la longitud de la rosca yelacoplesonmaslargosenlaLTC,porlocualproporcionaunamayor resistencia. 2.- Rosca Trapezoidal: Son roscas cuadradas que presentan un mecanismo de sello y un diseo similar a la rosca API redonda, presentan un ahusamiento de 3/4 pulg. por pie sobre el dimetro para revestidores de 4 1/2 a 13 3/8pulg. de dimetro y un ahusamiento de 1 pulg. por pie sobre el dimetro para revestidores de 16 a 20 pulg. de dimetro. EstetipoderoscaseutilizaenlasconexionesdenominadasBTC(BUTTRESS THREAD CONNECTOR). La BTC es una conexin acoplada para revestidores.El acople tienemayorlongitudquelasconexionesderoscaredondaAPI,ysuformacuadrada contribuyeadisminuireldeslizamientodelasroscasyproporcionaunaaltaresistenciaa esfuerzos de tensin.Esta conexin es 100% eficiente en la mayora de los casos. 3.- EXTREME - LINE :30 Son roscas cuadradas, que presentan un ahusamiento de 1 1/2 pulg. por pie sobre el dimetro para revestidos de 5 a 7 5/8 pulg. de dimetro y un ahusamiento de 1 1/4 pulg. por pie sobre el dimetro para revestidos de 8 5/8a 10 3/4 pulg. de dimetro. Este tipo de rosca es utilizada en los conexiones XL.Est instalada sobre la junta de revestimiento de forma integral; pueden soportar cualquier requerimiento de tensin que soporte la tubera.Difiere de las otras conexiones API para revestidores en que es integral, por lo cual la pared de la tubera debe ser gruesa cerca de los extremos del revestidor, para proporcionar el metal necesario para maquinar una conexin ms fuerte. El mecanismo de sellado de este tipo de conexin es un sello metal-metal entre el pin y la caja.Este conector no depende de la grasa para realizar su sello, aunque la grasa simple se usa para lubricacin.La Fig. 5.3 muestran las conexiones API descritas anteriormente y en laTABLA 5-1 se presenta una clasificacin de las formas de roscas y la progresin a conexiones API normalizadas. TABLA 5-1. Formas de roscas y progresin a conexiones API normalizadas 31 ROSCACONEXINRASGOS DISTINTIVOS IJTubera de Produccin de 1,315 a 2,063 De. Longitudes de rosca en funcin del dimetro. 10RNUETubera de Produccin de 1,050 a 3-1/2 De. Longitudes de rosca en funcin del dimetro. EUETubera de Produccin de 1,050 a 1,900 De. Longitudes de rosca en funcin del dimetro. NUETubera de Produccin de 4 y 4-1/2 De. Longitudes de rosca en funcin del dimetro. EUETubera de Produccin de 2-3/8 a 4-1/2 De. Longitudes de rosca en funcin del dimetro 8R STC Revestidor de 4-1/2 a 20 De. Longitudesderoscaenfuncindeldimetroy delespesordelasparedes.Aprieteenfuncin del grado. LTC Revestidor de 4-1/2 a 20 De. Longitudderoscaenfuncindeldimetro. Apriete en funcin del grado BTCRevestidor de 4-1/2 De. Apriete, longitud de rosca. BTCRevestidor de 5 a 7-5/8 De. Longitud de rosca en funcin del dimetro. TrapezoidalBTCRevestidor de 8-5/8 a 13-3/8 De. BTC Revestidor de 16 a 20 De. Formaderosca,dimetroprincipal, ahusamiento. XL Revestidor de 5 a 7-5/8 De. Pasorestrictivoenparedeslivianas,6HPP, 1-1/2TPFD,configuracindesellometal-metal. Extreme-Line XL Revestidor de 8-5/8 a 10-3/4 De. Pasorestrictivoenparedeslivianas,5HPP, 1-1/4TPFD,configuracindesellometala metal 32 STCLTC BTCNEU Fig. 5.3. ConexionesAPI Acontinuacinsepresentanalgunasrecomendacionesrelacionadasconla utilizacin de las juntas API: NoutiliceconexionesAPIpararevestidorescuandohaygrandespresiones internas, pues son dbiles para este caso de carga. Limite el uso de conexiones STC a sartas cortas (es decir, de paredes livianas) de tubera de 11-3/4 de dimetro o menos. Limite el uso de LTC a tuberas de 9-5/8 de dimetro o menos. Si se requiere resistencia a la fuga de gas seco o fluidos claros (es decir, fluidos que no sean lodo de perforacin), utilice acoplamientos revestidos con zinc pesado o estao, oensudefecto,useunsellanteanaerbicoenambosextremos,perotenga cuidadoconlatemperaturaylascargascclicasaxiales.Noserecomienda emplear anillos de sello SR13 debido a las dificultades de instalacin. LimiteelusodeconexionesBTCatuberasde13-3/8dedimetroomenos. Puedenutilizarsesartascortasde16a20tubos,siempreycuandotengan factores de diseo de tensin superiores a 6,0, pero no se justifican en casos de taladrodealtocostodiario,debidoaquesonmuydifcilesdeenroscar,as como de verificar que se ha efectuado un apriete adecuado. Si la estanqueidad al gas o lquidos claros es absolutamente necesaria, los acoplamientos debern estarrevestidosdeestaoozincpesadoyconectadoshastaporlomenosla 33 basedeltringulo.LosanillosdeselloSR13noconstituyenunasolucin aceptable para lograr la estanqueidad de las conexiones BTC. LasconexionesX-LinedeAPI,cuandosefabricandeconformidadconlas especificacionesAPI,sedesempeanconcalidadpremium. Desafortunadamente, como sus tolerancias son tan precisas, dichas conexiones se venden tambin a precios premium y quienes no desean pagar dicho costo adicional, optan por productos que no cumplen con las Especificaciones API y porende,podrannofuncionar.Actualmenteesposibleobtenerdediferentes proveedores tuberas con conexiones patentadas que se desempean de manera equivalente a los productos X-Line y con costos inferiores a los de la lnea X-LinedeAPI.Noobstante,existenanalgunasaplicacionesenlascualesla conexin X-Line de API sigue siendo la opcin ptima, a saber, cuando se tiene un revestidor que se baja por una ventana en otro revestidor. Para tuberas de produccin EUE 8R de 2-3/8, 2-7/8, y 3-1/2: Conlasroscasdetoleranciaestndaryacoplamientosfosfatadossedebe utilizar: Sellante anaerbico o anillos de sello SR13 en ranuras secas y compuesto para roscas de API (BUL 5A2 de API) Conpinesoptimadosde1/2toleranciayacoplamientosfosfatadosde1/2 tolerancia, se debe utilizar: Un compuesto patentado altamente sellante que posea un elevado contenido de slidosoestconstituidoporpartculasdegrantamao(superioresa0,004 pulgadas, 0,10 mm) En el caso de los acoplamientos revestidos de estao o acoplamientos L-80 o de grado superior, puede emplearse un compuesto estndar API para roscas. Utilice las conexiones patentadas en las aplicaciones de servicios crticos. Si el goteo a travs de la conexin o una falla estructural son tolerables, entonces no se trata de una aplicacin de servicio crtico y no debera requerir el uso de una conexin patentada. 5.2CONEXIONES PATENTADAS Las conexiones patentadas pueden clasificarse en seis (6) clases genricas: 34 MTC -Conexionesestndarconsellometal-metal,roscadasyacopladas,tales como VAM, NK-3SB, TC-II. MIJ -Conexionesestndaresdesellometal-metalyjuntaintegral,talescomo PH-6, CS, ST-P, ST-C.HW -Conexionesespecialesparatuberasdeparedesgruesas,generalmente roscadas y acopladas, tales comoVAM HW, NK-HW.Es generalmente 100%eficientebajocargadepresininterna,noas,bajocargasde presinexternayaquenoexisteunselloexternometal-metalyla resistencia al colapso es mayor que la presin interna de fluencia mnima, situacin que puede ocurrir en tuberas de pared gruesa. LD-Conexionesespecialesparatuberasdegrandimetro.Estasconexiones pueden ser roscadas y acopladas, tales como la Big Omega o ATS, de tipo soldadaconroscasdepasogrueso,talescomoRL-47,Quick-Threado Ten Com, etc.; de tipo configuracin de enganche provista de un anillo de cierre,talescomoQick-StaboSqunch-Joint;oconexionestipopistola comoQuick-Jay;oparaserdesarmadasporexpansiny/ocontraccin hidrulica; o con configuracin de junta integral sobre tubera de extremo liso, tal como XL-Systems. SLH -Conexionesespecialesdealtorendimientoconlneareducida(Slim Line),diseadasparalograrunmximorendimientoenaplicacionesde hoyos de poca tolerancia, es decir, cuando hay muy poco espacio entre la tubera y el siguiente revestidor. Generalmente son de tipo junta integral, talescomoNJO,SuPremeLX,etc.;aunquetambinseencuentran disponiblesenlaversinroscadayacoplada,talcomoVAM-SL.El dimetroexterno(OD)delacajadelaconexinesgeneralmentemenos del2%mayorqueeldimetroexternonominaldelatuberaenlos tamaos intermedios (9-5/8 a 13-3/8), menos de 3% en los dimetros 6 5/8 a 8 3/4 y menos del 4% en los tamaos ms pequeos, 4-1/2 a 5-1/2. IFJ - Juntas Especiales Lisas Integrales, generalmente provistas de cajas lisos y pinesligeramenteformados,talescomoSTL,FL-4S,etc.;oconcajas muyligeramenteformadastalescomoSFJ-P.Eldimetroexternodela caja de la conexin no suele ser ms grande que el dimetro mximo de la tubera,esdecir,un1%porencimadeldimetroexternonominaldela tubera. LaTABLA5-2muestralascaractersticasquemarcanladiferenciaentrelas conexionesroscadasyacopladaspatentadasyenlaFig.5.4sepresentanlasconexiones integrales patentadas.35 Lasconexionespatentadasnosonmsqueloqueindicasunombre.Son conexiones que pertenecen a un propietario, en virtud de una patente o derecho de autor (Webster's New World Dictionary). Por ende, el usuario no tiene acceso generalmente a los datos que definen el diseo del producto. Seadmitequelasconexionespatentadasnoestncubiertasporlas especificacionesAPI.Noobstante,esrazonableexigirqueeldiseodeunaconexin patentadacumplaconlosrequerimientosdeControldeDiseoqueseestablecenenel prrafo3.6delasEspecificacionesQ1deAPI,asaber,Especificacionesparalos Programas de Calidad. TABLA 5-2. Conexiones roscadas y acopladas patentadas MTC -Conexin estandar. -Roscada y acoplada. -Sello metal-metal. HW -ConexinespecializadadelaMTC. -Para tuberas de pared gruesa.-Ahusamientoytransparencia geomtricamayorquela MTC. LD -Variacin de conexin BTC. -Roscada y acoplada. -Paratuberasdegran dimetro. -Muyresistentealsaltodela rosca. 36 MIJSLH IFJ Fig. 5.4. Conexiones Integrales Patentadas 5.3PRESION SELLANTE Lossellosmetal-metal(MTM)seactivanoenergizanpresionandolas superficiessellantesmetlicasentres.Dentrodeloslmitesdeterminadosporlas propiedades de los materiales, mientras mayor fuerza se aplique al presionar las superficies entres(fuerzanormal),mayorserlapresinquepuedaserresistidaocontenida.Todas lasconexionesdeselloMTMdesarrollanciertacantidaddefuerzanormalsiseenroscan adecuadamente durante la instalacin inicial. En algunos casos, dicha fuerza normal puede sersuficientepararesistirlapresinquehadecontenerlaconexin.Enotrosdiseos,la presindelfluidointernohaceaumentarlafuerzanormal,loqueasuvez,incrementala capacidad de sellado. Este aumento puede ser grande o pequeo, dependiendo del diseo de lajunta,talcomosemuestraenlaFig.5.5.Allsepresentalapresindeselladocomo funcin de la presin interna. Igualmente se incluye una lnea de 45 que marca la zona de 37 fuga (cuando la presin interna es mayor que la de sellado) o no-fuga (cuando la presin de sellado es mayor que la interna). Tambin se muestran las lneas caractersticas de dos tipos de juntas, una que se energiza bien y otra mal. Como puede verse, esta ltima, al aumentar lapresininterna,aumentasucapacidaddesellado,peronolosuficienteyporlotanto comienza a fugar. La otra, en cambio, aumenta considerablemente su capacidad de sellado y permanece estable. 38 39 Fig. 5.5. Efecto de la presin interna sobre la energizacin de la junta y su capacidad de soportar dicha presin interna 5.3.1Desempeo y transparencia geomtricaDesdelapticadeldiseodetubulares,loidealseraquelasconexionesfuesen transparentes para la sarta de tubulares, es decir que tuviesen las mismas propiedades que eltuboentodoslossentidos:igualgeometra(dimetrosinternosyexternos)y propiedades de resistencia (resistencias a la flexin, carga axial, etc.). LasconexionesAPI,comoporejemplolaBTC,nosontransparentesnien geometra (dimetro externo mayor que el del tubo) ni en la resistencia, (mayor resistencia alcolapso,estallidoytensinquelatubera,peromenorresistenciaenflexin).Sin embargo,lasconexionesroscadasyacopladasdesellometa-metal(MTC)queexisten actualmenteenelmercadoseaproximanaeseestadoideal,salvoenloquerespectaala flexin,yaqueelacoplamientoaumentalarigidezalaflexin.Porotraparte,los conectoresdejuntalisa(flush),puedenproporcionarunageometratransparente,pero sacrifican significativamente el desempeo.LaFig.5.6muestraenelladoizquierdo,unajuntatransparenteencuanto resistencia,perodemayordimetro.Delladoderecho,unajuntaperfectaencuantoa geometra,perodemenorresistenciayfinalmente,enelmedio,unajuntaidealquees transparente en ambos sentidos. 40 Fig. 5.6. Rendimiento y Geometra produce transparencia 5.3.2Conservacin del dimetro del hoyo Eldimetrodelhoyoperforadodebesermayorqueeldelatuberade recubrimientoparaquestapuedapasarporlascurvaturasydemsirregularidadesdel hoyo, pero adicionalmente, en la caso de la mayora de las tuberas, el hoyo debe ser capaz dedejarpasarelacoplamiento.Esteaumentoadicionaldedimetrodelhoyonosolo representaaproximadamenteun25%delvolumen,sinoqueesdesperdiciadoenun97% debido a que el acoplamiento solo est cada cierto tramo de tubera.Dado que los costos directos de perforacin son proporcionales al tamao del hoyo (Volumen ~ dimetro al cuadrado), se pueden lograr ahorros considerables en los costos del pozohaciendoelhoyodelmenortamaoposible.Evidentemente,estorequiereelusode unatuberacuyaconexinseatransparentealmximoentrminosdegeometray desempeo. Ejemplo de clculo: Dos tamaos de mecha comnmente utilizados son las de 8-1/2pulg.y12-1/4pulg.Culeselcostorelativodeperforacindelosdostamaosde 41 hoyo?.Cuntopuedeahorrarsealperforarelhoyode8-1/2pulg.enlugardelhoyode 12-1/4 pulg.? 8-1/2 2= 72,25 pulg2 12-1/42 = 150,1 pulg2 72,25/150,1= 0,48 Siendoelvolumenaperforaraproximadamentelamitad,sepuedeahorrarmaso menos lo mismo del costo de perforacin al perforar un hoyo de 8-1/2 pulg. en lugar de uno de12-1/4pulg.Evidentemente,elxitodeestaopcindependerdelaseleccincorrecta de la conexin. 5.4ELEMENTOS ESTRUCTURALES DE LA JUNTA Para lograr las caractersticas deseadas de geometra y desempeo, el diseador de la conexin selecciona varias opciones para los tres (3) elementos estructurales principales que conforman una conexin, a saber: Sello(s) Reborde(s) Rosca(s) Sibienlossellos,rebordesyroscascumplenfuncionesdiferentes,noson completamenteindependientes.Dehecho,mientrasmayoreslatransparenciageomtrica de la conexin, mayor es la interrelacin entre estos tres (3) elementos. Lossellos. Son la parte encargada de mantener la estanqueidad de la junta. Especialmentelosdemetal-metal,sonenergizadosporlafuerzanormalque empujaalossellosentres.Elreadesello,elacabadodelasuperficieyel posicionamientorelativosonlosfactoresdeterminanteseneltrabajoefectivo del sello. Elreborde.Eslapartedelajuntaquelimitaelmovimientodeenrosque. Constituyeuntopepositivoparaelmovimientorelativodelaspartesdela 42 conexin. El apriete se hace de manera mucho ms consistente con un reborde detorque.Elrebordesueleproporcionargranpartedelaresistenciaala compresin de la conexin. Lasroscas.Eslaestructuradeagarredeunapartealaotradelajunta. Puedenofrecer,adicionalmenteunmecanismodeselladoyresistenciaala tensin y compresin. Mantienen a los miembros de la conexin en su posicin relativa adecuada para que los sellos puedan cumplir su funcin correctamente. Adems de las caractersticas deseadas de desempeo y geometra, el diseador y el usuario de la conexin debern tener presente tambin otros aspectos fundamentales: Fabricacin-preparacinfinal,fresado,calibracin,preparacindela superficie. Sensibilidadalosproblemasdemanipulacinytransporte-vidade almacenamiento,posibilidaddeinspeccin,posibilidaddeprestarservicioy reparar en el campo. Caractersticasdelmontajeenelcampo-enroscado,desalineacin, ensamblaje/desconexin repetidos . Contrariamentealapropagandaefectuadaporalgunosfabricantesderoscas patentadas,ningunodesuselementosestructuralesespecficos,asaber,sello,rebordeo rosca,utilizadosactualmenteendiseospatentados,sonintrnsecamentesuperioreso inferiores3.Confrecuencia,seescogenelementosestructuralesespecficosdeconexin para un diseo patentado con el propsito de (a) obviar o evitar los derechos de patente, (b) lograrunadiferenciacindemercadeo/productos,(c)unificarunafamiliadediseo,(d) ajustarsealafilosofadediseodeunacompaa,(e)facilitarlajerigonzaogalimatas tcnicaso(f)reducircostos.Siestossonlosfactoresquedeterminanunaconexin patentada, entonces el desempeo del diseo podra resultar afectado. 3 A mediados de la dcada de los 70, se sometieron las roscas modificadas 8R a una prueba de hermeticidad al gas a presiones que llegaron hasta los 30.000 psi y a temperaturas de hasta 400 grados F en tuberas CRA Tipo 4 de extremo plano. 43 Comosedijoanteriormente,lacalidad(aptitudparaunpropsitoprevisto)de cualquierconexinestdeterminadaengranparteporelgradodexitoquealcanceel diseadoraltratardelograrlascaractersticasmecnicasidealesdeunaconexinde desempeo transparente: Que no haya un movimiento relativo adverso entre los sellos de presin del pin y la caja bajo ninguna combinacin de cargas o ciclos de carga. Que no haya un efecto adverso en la conexin ni en el cuerpo de la tubera en la transferencia de carga axial desde el pin hasta la caja (o viceversa) Quenohayaunefectoadversoproducidoporelcompuestoolubricantede rosca/sello. Estascaractersticasdediseosonfcilesdelograrenunaconexinsinosele imponeningunarestriccingeomtrica.Noobstante,mientrasmayorsealatransparencia geomtricarequerida,msdifcilserlograrlosatributosmecnicosidealesdeuna conexin.Enelcasodeestasconexionesdealtogradodetransparenciageomtrica,el diseadordeberprestarespecialatencinalesfuerzoabsolutoalqueestarsometidoel miembro y a los movimientos relativos (o deformaciones) que se produzcan entre los pines y cajas por accin de la carga y del efecto de Poisson en todas las direcciones y ciclos de carga previstos. 5.5PROGRAMAS DE CALIDAD Lasconexiones,ascomomuchosotrosaspectosdelosequiposdefondo,estn regidosgeneralmentepordosespecificacionesdegranalcance:lanormaISO9001yla Especificacin Q1 de API. La norma ISO 9001, denominada Sistemas de Calidad - Modelo de Aseguramiento de Calidad para Diseo/Desarrollo, Produccin, Instalacin y Servicio, por la que se rigen numerosasfbricasdetuberasyfabricantesdeconexionespatentadas,estableceenel Prrafo 4.4 sobre Control de Diseo y especficamente en el apartado 4.4.1 sobre Aspectos 44 Generales,queElproveedorestablecerymantendrprocedimientosdestinadosa controlar y verificar el diseo del producto, con el propsito de asegurar que se cumplan conlosrequerimientosestipulados.Irnicamente,sonmuchosloscasosenlosqueal usuariodelaconexinpatentadanisiquieraselepermiteteneraccesoaldocumentoque contienelosrequerimientosestipuladosencasodequeexistaymuchomenosalos documentoscorrespondientesalossiete(7)aspectosrestantesdeldiseoquecontienela norma ISO 9001. Antesdeutilizarunaconexinpatentadadeunproveedorquehayarecibidola certificacin ISO 9001 con quien el usuario tenga poca experiencia o incluso ninguna, ste debersolicitarrevisarlosdocumentoscompletosrelativosalPrrafo4.4(Controlde Diseo) de la norma ISO 9001. Pararevisareldiseodelaconexinpatentada,elusuariotambinpodr ejecutarunapruebadeambientesimulado,amenudoconproductossimulados,esdecir, especmenesespecialesdeprueba.Noobstante,existeunagrandivergenciadeopiniones en la industria en torno a lo que constituye una prueba suficiente de aceptacin, tal como lo reflejanlosprogramasdepruebatandistintosqueejecutanoperadorasimportantestales como Exxon, SIPM, Mobil, ARCO, BPX, Shell USA, o el programa de prueba RP 5C5 de API,denominadoPrcticaRecomendadaparaProcedimientosdeEvaluacinde ConexionesparaRevestidoresyTuberasdeProduccinoISO/WD13679ysucomit tcnicoISOTC67/SC5/WG2,bajounaSecretaraalemana,quetrabajaactualmenteen este problema. Msan,conocercmofuncionalamecnicadelasconexionestambinpermite alusuariodeterminarsiunaconexinpatentadaenparticularpodraseradecuadaparala aplicacindondesepretendeutilizar.Lamecnicaestructuralbsica,ascomoelanlisis por elementos finitos, constituyen herramientas tiles para evaluar la utilidad potencial de las conexiones. 45 5.6LAS JUNTAS APROBADAS POR PDVSA Conelfindereducirloscostosdeadquisicin,ascomoaumentarla disponibilidaddebidoalaposibilidaddeintercambio,PDVSAdecidinormalizarlas juntas, as como el proceso de seleccin a fin de mantener en un mnimo el nmero de tipos de juntas utilizadas. Porotraparte,paracadatipodejuntapropietariasetomaronencuentados fabricantes distintos para mantener una sana competividad en cuanto a nivel de precios. EnlasFig.5.7yFig.5.8sehanrepresentadolosrbolesdedecisionesparala seleccindejuntasaprobadasporelComitdeRacionalizacindeRevestidoresparael primertrimestrede1998.Esimportantesealarquetantolaspreguntas,comolasjuntas queaparecenenlasdosprximasfiguraspuedencambiardeacuerdoconmodificaciones que sugiera el Comit. InicioDimetro> 20SiNoDrillequibRL-4SDimetro> 16SiNoProf.>1.000oPres.>2.000#Big OmegaBTBButtressSiNoSi NoJ. Integral BajaCarga ?(Camisa?)SLXNJOSTL511(pozos someros)Pres..>5.000#oSeveridad>10/100Inclinacin>45oHolgura 1/2SiNo AceroInoxidable ?NK3SBVAM ACE SiNoPH-6STPSiNoJ. IntegralSi NoPesadas Ligeras Flush ?Peso> P.Crt.STL511(pozos someros)CS-HydSTCAcopladasPeso> P.Crt.PH-6STPPesadas LigerasCS-HydSTCNK3SBVAM ACENK3SBVAM ACESi NoDimetro P. Crtico 2 7/86.5 3 1/210.3 4 1/213.5 5 1/2 Slo pesadas7 Slo pesadas Fig. 5.8. rbol de decisiones para la seleccin de juntas para tubera de produccin. Vlido para el primer trimestre de 1998. 47 6.DISEODELAPROFUNDIDADDEASENTAMIENTODELA TUBERIA DE REVESTIMIENTO 6.1DETERMINACIN DE LA PROFUNDIDAD DE ASENTAMIENTO Lasprofundidadesalascualesseasienta la tubera de revestimiento deben adap-tarse a las condiciones geolgicas y la funcin que debe cumplir el revestidor.En los po-zosprofundos,generalmentelaconsideracinprimordialescontrolarlaacumulacinde presiones anormales en la formacinyevitar que alcancen y afecten zonas someras ms dbiles.Demodoquelaplanificacindelacolocacincorrectadelrevestidorcomienza por la identificacin de las condiciones geolgicas, presiones de la formacin y gradientes de fractura.En el caso de perforacin en zonas ya explotadas,cuyas tendencias geolgicas se conocen,inclusivelapresinintersticialylosgradientesdefractura,resultamuysencillo seleccionar la profundidad ptima a la cual se habr de asentar el revestidor.La estrategia utilizada ms eficazmente para determinar el lugar de asentamiento del revestidor consiste enseleccionarlasartamsprofundaprimero,paraluegoirpasandosucesivamentedela tubera de fondo a la de superficie. Elmtodoconvencionaldeseleccindelaprofundidaddeasentamientodela tubera de revestimiento comienza por la identificacin del gradiente de presin intersticial o presin de poro y del gradiente de fractura.El primero se refiere a la presin que ejercen losfluidosdelaformacin(lapresinquesemedirasisecolocaraunmanmetroaesa profundidad), mientras que el gradiente de fractura se refiere a la presin que es capaz de romper la formacin.Ahorabien,comoesdetodosconocido,lapresinabsolutaaumentaconla profundidad,talcomosemuestraenlaparte(a)delaFig.6.1,esteaumentodepresin 48 puede caracterizarse a travs de la pendiente o gradiente, de forma tal que el gradiente de presin se define como:profpd profundida de Aumentopresin de Aumentopresin de Gradiente= =( 6-1) Al representar el gradiente de presin como funcin de la profundidad de un hoyo lleno con un fluido, se obtiene una lnea recta vertical, tal como se muestra en la parte (a) delaFig.6.1.Sinembargosilaspresionesnoaumentanenformalineal,sinoquehay cambiosdebidoalapresenciadecondicionesgeolgicasextraordinarias,entonceslos diagramasdepresinvs.profundidadygradientedepresinvs.profundidadse transforman en lo que se muestra en la parte (b) de la Fig. 6.1. ProfundidadPresinpprofGradientede presinpprof=ProfundidadGradientede presinProfundidadPresin Gradientede presinProfundidadZona depresinnormalZona depresinanormal(a)(b) Fig. 6.1. Diagramas esquemticos de presin vs. profundidad y gradiente de presin vs. profundidad. Entonces,paralaseleccindelaprofundidaddeasentamientodelatuberade revestimiento se utiliza un grfico donde se muestren: el gradiente de presin de poro y el gradiente de fractura, tal como el que se muestra en el ejemplo simplificado que se ilustra en la Fig. 6.2. Evidentemente el gradiente de fractura es superior al de presin de poro. 49 Laoperacinnormaldeperforacinsedesarrollarenelespacioentreambos gradientes.Esdecir,seutilizarunfluidodeperforacinquegeneremspresinquela presin de poro para controlar el pozo4 y sin embargo, ese fluido no deber generar una presintangrandequefracturelaformacinysefuguehaciasta.Porrazonesde seguridad,setrabajaentoncesconunapresinligeramentesuperiorosobrebalanceala presin de poro, generalmente entre 0,5 y 1,0 lb/gal. Igual se hace con la presin de fractura a la que se le sustrae un valor similar (margen de arremetida) por seguridad. Asfinalmente,elprocesodeseleccindelaprofundidadesdeasentamientose iniciaenelfondo,proyectandoladensidaddellodoalaprofundidadtotal(presin intersticialmssobrebalance)hastaelpuntoenqueinterceptaelgradientedefractura menos un margen de arremetida (segmento a-b). Se asienta el revestidor en ese punto y da inicio al proceso otra vez (segmento c-d). Siemprequelosesfuerzossubterrneossiganelpatrnnormalsegnelcualel esfuerzo y la resistencia a la fractura aumentan a medida que aumenta la profundidad, ser muy fcil determinar los puntos de asentamiento del revestidor siempre y cuando se cuente con buena informacin geolgica. 4 -Una notable excepcin a esto es la moderna perforacin bajo balance, en la que el fluido de perforacin tien un peso menor al que la presin de poro indica.50 Peso equivalente de lodo Plan del pozoGradientede fracturaGradiente de frac-tura menos mrgende arremetidaProfundidadPresin normalGeopresinGradientede presinde poroDensidaddel lodoProfundidad totalConductorSuperficialIntermedioCamisa deperforacinTubular deproduccin Fig. 6.2. Relacin entre la profundidad de asentamiento del revestidor,poros de la formacin, gradiente de presin y gradiente de fractura Cuando se encuentre una presin anormal en la formacin,ser preciso aumentar lad