ASSUNTO: WFR-1.5-IL REGULADOR DE FLUJO DE AGUA · reparación y calibración en el pozo. No se utiliza llaves de fricción para armar y desarmar. 7. Posee un nuevo sistema y preciso

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ASSUNTO: WFR-1.5-IL REGULADOR DE FLUJO DE AGUA

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daños y provocar acidentes al usuario y al medio ambiente.

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WFR-1.5-IL REGULADOR DE FLUJO DE AGUA

Estos reguladores, están diseñados para mantener un caudal predeterminado de inyección de agua sin tener que preocuparse de

las presiones aguas arriba o aguas abajo del regulador una vez que la diferencia de presión excede las 150 psi para caudales bajos. Este

diferencial aumenta para caudales elevados. (el diferencial de presión mínimo depende siempre de la magnitud del flujo a mantener constante).

Cuando se utiliza una válvula de orificio solamente (ó de aguja) para hacer el mismo tipo de operación, el caudal de inyección variará en

gran medida con los cambios de presión diferencial través del orificio. En cambio, el caudal se mantendrá constante a través de un regulador (WFR).

Descripción

El WFR-1.5 IL (regulador de inyección de agua, recuperable, tamaño

nominal 1.50 ", flujo en línea) está diseñado para funcionar en un estándar configurado de la industria de inyección de agua, recuperable por cable ó alambre metálico, se coloca en un mandril de

bolsillo lateral (SPM) con bolsillo de 1,5” de tamaño nominal y de salida de agua en línea por la parte inferior del bolsillo lateral.

La trayectoria de flujo de agua que se inyecta es a través de los orificios del cuerpo porta latch ó traba de pestillo que se encuentran por debajo de la traba ó latch enroscado (no mostrado), va hacia el

alojamiento del resorte a través del orificio de la tapa del pistón y del orificio central del vástago, pasa alrededor del cono y sale a través de

la nariz del regulador. El regulador es un dispositivo normalmente abierto que requiere un

mínimo de 150 psi de presión diferencial para que entre en funcionamiento. La presión diferencial aumenta a medida que se

incrementa el flujo de inyección a través de un orificio hasta que se supera la fuerza de resistencia de un resorte pre-determinado que

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sujeta el extremo del vástago a cierta distancia del cono. Cuando se supera la resistencia del resorte, el vástago se mueve hacia el cono

de asiento hasta que se establezca un equilibrio entre el tamaño del orificio, el área del vástago y el área del cono del asiento.

Esto proporciona los medios para que el regulador mantenga el caudal relativamente constante independientemente de la presión de inyección.

El caudal es pre-determinado por el tamaño del orificio en la tapa del

pistón y la tensión del resorte. El diámetro del orificio para lograr un cierto caudal se especifica en una tabla preparada para cada modelo de regulador.

Características / Ventajas

1. Los Reguladores IL son recuperables por wireline y “el flujo en línea" evita daños en la camisa ó casing.

2. Caudales de inyección seleccionables.

3. El caudal de inyección se mantiene en un rango casi constante y la curva de regulación no presenta el “domo” de mayor caudal en el

punto de inflexión.

4. Presión de trabajo 4000 psi. El diseño de los sellos con respaldo (para alta presión) mantiene el pistón compensado y equilibrado a altas profundidades.

5. Disponible en acero inoxidable 316, Monel o materiales CRA para

cumplir con cualquier requisito de aplicación. 6. Diseño probado y las piezas partes del regulador tienen 2 caras

para llaves comerciales de boca para un fácil montaje, desmontaje, reparación y calibración en el pozo. No se utiliza llaves de fricción

para armar y desarmar. 7. Posee un nuevo sistema y preciso control de la tensión del

resorte/largo del vàstago que otorga mayor precisión para lograr el rango de flujo deseado, (disminuye el conocido +/- 10%) y permite

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una combinación versátil orificio/ tensión del resorte para aumentar o

disminuir la presión diferencial mínima, como también, permite

aumentar el máximo caudal de 1300BPD a 1800BPD sin cambios de piezas.

8. No utiliza la pieza llamada orificio y su correspondiente anillo de sujeción.

9. Una válvula de retención no recuperable debe ser enroscado directamente a la salida 3/4NPT del bolsillo lateral del mandril para

evitar el reflujo de agua casing a tubing cuando se retira el regulador.

10. Utiliza un mandril std. SPMO-2WF, ó series MMW ó MMGW.

Aplicación del Regulador y Operación

Cuando se realiza Recuperación Secundaria ó inyección de agua, puede ser deseable inyectar a más de una zona en el mismo pozo. Los Reguladores de inyección de agua se prestan muy bien a este

tipo de operación, ya que bien diseñados son para alta presión (ó presión indiscriminada). Los rangos de flujo a través del regulador no

son dependientes de las condiciones de presión en el punto de inyección, de la presión de la tubería ó de la presión en el área anular del casing, siempre que un mínimo de 150 psi de P diferencial se

mantenga entre el punto de inyección y el anular), y así mantendrá un caudal prácticamente constante independiente de estas presiones.

Los cambios de presión de una formación ó arena, tampoco pueden robar fluido de una zona a otra. El flujo a través del orificio crea una caída de presión, que es función del caudal. Esta caída de presión

actúa sobre la superficie neta entre el pistón OD (diámetro exterior) y el ID (diámetro interior) del orificio para crear una fuerza, que actúa en

una dirección para comprimir el resorte. Cuando el flujo aumenta, la caída de presión aumenta también. Este aumento de flujo y de la caída de presión continúa hasta que el valor de la fuerza resultante es

la misma, pero opuesta a la fuerza ejercida por el resorte. Esta

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condición de equilibrio de fuerzas es el comienzo de la regulación. Si

más flujo intenta para pasar a través del orificio, se generará un nuevo diferencial de presión y el vástago se moverá para comprimir el

resorte y también restringir el área variable de la zona de salida. Esta área de salida variable será restringido hasta que el flujo, y por lo tanto la presión diferencial a través del orificio se reduzcan al valor de

ajuste para las condiciones deseadas de flujo. Un nuevo balance de fuerzas es así obtenido. Si la presión de la formación/zona/arena

aumenta, el regulador se abre y mantiene el flujo deseado.

Los puntos que se deben tener en cuenta:

1. Puesto que la inyección de múltiples zonas puede requerir que los

packers estén espaciados el uno al otro en estrecha proximidad con los extremos forjados del mandril de bolsillo lateral, y se deben tratar de bajar concéntricos al casing. La cantidad y la bajada de los

mandriles de bolsillo lateral y sus dimensiones debe ser tenido en cuenta para los cálculos de espacios según el tipo de mandril, tamaño

de casing y tamaño del tubing. 2. La presión máxima permisible en la formación/zona/arena.

3. El caudal máximo de inyección, que no cause daños a la formación.

4. El índice de inyectividad, barriles/ psi (build up test), en el espacio anular predice la acumulación ó recuperación de presión en el espacio

anular para forzar la entrada del caudal requerido en la formación/zona contra la presión de la formación/zona y la porosidad

de la misma. Una formación apretada ó muy presurizada puede requerir un valor excesivo de presión en el espacio anular para conseguir la velocidad de inyección requerida, por lo tanto, disminuye

el diferencial a través de la válvula a menos que el mínimo de 150 psi requeridos para operar. En tal caso, compruebe el rango de flujo

deseado, compruebe el verdadero diferencial de presión mínima existente, y elija la mejor combinación para inyectar. ((ver las características en página 2, item 7)

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5. Opuesto al punto 4 anterior, en caso de máxima presión diferencial

(alta presión en la profundidad de mandril y alta admisión de la formación/zona/arena, compruebe el máximo diferencial de Presión

existente. y con este dato verdadero consulte al representante Lufkin para una solución en este caso, si el rango de flujo no es el requerido.

6. Las pérdidas de presión por fricción en el tubing de inyección. Las pérdidas por fricción excesivas en tubings viejos y usados disminuyen

la presión diferencial a través de la válvula y pudieran afectar cuando no se dispone de buena presión en la cabeza del pozo.

7. Compruebe los materiales y diseño de la check de retención que enroscará a la salida del mandril, dado que no es recuperable y debe

ser apta para el servicio/calidad de agua usada.

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Datos de Ingeniería

Tipo Max.

Diá.(in)

Largo

Total (in.)

Tamaño de

Packings y Rosca

superior

Rango de Caudal

Min - Max

RWF-1.5- IL

1.55”

19.136”

1.562x1.125

1 1/16-18 UNEF.2A

50BPD –1383 BPD (8 M3 – 220 M3)

1800 BPD (con cambio de la tensión del resorte)

Herramienta de Pesca 1 5/8” JDS (RK Latch)

2” JDC (R,RA Latch) Herramienta de bajada 1 7/16” RK-1 (para RK Latch)

2” JC-3 (para R,RA Latch) Latch /Traba/Candado R,RA,RM,RK,RKP

Colocadora (Kickover tools) L,OM-1,OM-5

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Lista de Partes

Item

Nro. DESCRIPCION

Parte

Número Cant.

1 Cuerpo porta latch (316SS) 03 038 1 001 1

2 O-Ring 2 -123( Nitrilo) 11 123 1 001 1

3 Tapa de pistón (255DPLX) 03 038 1 002 1

4 O-Ring 2-122 (Nitrilo) 11 122 1 001 1

5 Respaldo de Teflón 2 -122 PTFE PARBAK2-122

2

6 Piston (316SS) 03 038 1 003 1

7 Resorte Principal (Elgiloy) 03 038 1 004 1

8 Vástago (255DPLX) 03 038 1 010 1

9 Cilindro (316SS) 03 038 1 005 1

10 O-Ring 2-120 (Nitrilo) 11 120 1 001 1

11 Adaptador de Packings (316SS) 03 038 1 006 1

12 Subconjunto de packings “V” 03 038 1 007 1

13 Anillo Adaptador (Teflon) 03 038 1 008 1

14 O-Ring 2-117 (Nitrilo) 11 117 1 001 1

15 Alojamiento de sello (316SS) 03 038 1 009 1

16 Cono de Tungsteno (TC) O-Ring de cono (nitrilo)

03 038 1 013 011 1 001

1 1

17 Pin de cono 0.093” x 0.750”/1” 03 038 1 014 1

18 Respaldo de Teflon 2-117 03 038 1 015 1

19 Nariz parte superior (255DPlX)

Nariz parte inferior (316SS)

03 038 1 012

03 038 1 011

1

1

B

Packing superior (Neopreno) 03 038 1 007 6

Mat. 316 SS EMO S126

Monel K-400 EMO N213

17-4 PH 1150 EMO S224

718 Inconel EMO N216

255 Duplex SS EMO S355

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Armado y desarmado del regulador

Miscelaneas para sala de calibración

Item # HERRAMIENTA REQUERIDA CANT.

1 1 ¼” Llave de boca 1

2 1 5/16” Llave de boca 2

3 15/16” Llave de boca 2

4 1 9/32” Llave de boca 1

5 5/64” X 1” Punzón (pin) 1

6 Pequeña morza de mordazas largo 4”(c/protector) 1

7 Martillo pequeño 1

8 Punta para O-Ring 1

9 Lima (Metal) 1

Supply # SUPPLIES REQUERIDOS

1 LubriMatic (white Lithium grease) Grasa de litio

2 Anti-Seize (non-petroleum based thread compound)

Grasa anti.engrane para roscas

3 Lubricante para o-rings Dow Corning Molykote 55M ó

silicona líquida

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Instrucciones de montaje 1. Aplicar lubricante de roscas en todas las roscas y el

recomendado lubricante para sellos a todos los o-rings y empaquetaduras antes del montaje. Instale los o-rings (2) (4)

(10) y (14) y los respaldos (5) y (18). 2. Ajuste con la mano el cilindro (9) y el adaptador de empaques

(packings) (11).

3. Enrosque el pistón (6) y la tapa del pistón (3) (con orificio frontal de acuerdo con el caudal deseado) en el vástago (8). La longitud total de este Subconjunto. debe ser 8,830 " (224.28mm)

4. Insertar el resorte (7) alrededor del vástago (8)

5. Inserte este Subconjunto completo en el cilindro (9).

6. Coloque el cilindro en posición vertical. Apretar a mano el cuerpo porta latch (1) al cilindro (9). Empujar hacia abajo para no dañar las

roscas. Este paso requiere una gran precaución, ya que el resorte (7) se comprime mientras se está enroscando en el cilindro (9). Termine el enroscado con las llaves de boca.

7. Inserte 3 packings (12), el anillo de teflón (13) y 3 (packings) (12)

en el adaptador de empaquetaduras (11). 8. Enrosque el alojamiento de sello (15) en el adaptador de

empaquetaduras (11).

9. Instale el cono de asiento (16) en la nariz (19) e instale el pasador de fijación (pin) (17) con el apropiado punzón de 1/8". Asegúrese de que el cono de asiento pueda moverse ligeramente con el pasador

instalado.

10. Enrosque la nariz (19) en el alojamiento de sello (15). 11. Como el regulador está todo armado con fuerza de la mano,

aplique torque a todas las roscas, unión por la unión con las llaves fijas de boca.

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12. Enrosque el latch/traba/candado reparado en el cuerpo superior porta latch (1). Aplique torque.

Instrucciones de desmontaje

1. Instale una llave de boca de 1 ¼ en una morza de banco. Coloque la válvula reguladora con las 2 caras para llave del cuerpo de latch (1) en el interior del extremo abierto de la llave.

2. Con una llave de cadena ajustable de 12”, retire el latch de la parte

superior.del cuerpo de latch (1) (reparar la traba/latch antes de volver a ensamblar.)

3. Con la llave de boca 1 5/16" desenroscar el cuerpo de latch (1) del cilindro. Este paso requiere gran precaución, ya que el resorte (7) se

encuentra bajo compresión y se empuja contra el cuerpo de latch (1) mientras está siendo retirado.

4. Retire el sub-conjunto vástago, completo con piezas tales como la tapa del pistón (3), el pistón (6), o-ring (4), respaldo (5), el vástago (8)

y el resorte (7). Examinar todas estas piezas. 5. Instalar una llave de boca de 1 5/16" en una morza de banco.

Coloque la válvula reguladora con las 2 caras para llave del cilindro (9) en el interior del extremo abierto de la llave.

6. Con otra llave de boca de 1 5/16", retire el adaptador de empaquetaduras (11).

7. Coloque la válvula reguladora con las 2 caras para llave del adaptador de packings (11) en el interior del extremo abierto de la

llave.

8. Con la otra llave de boca de 1 5/16”, retire el alojamiento del asiento (15).

9. Retire el conjunto de packings (12) y anillo de teflón (13)

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10. Coloque la válvula reguladora con las 2 caras para llave del alojamiento del asiento (15) en el interior del extremo abierto de la llave.

11. Con el uso de una llave de boca de 1 9/32”, retire la nariz (19).

12. Con el uso de un punzón de 5/64” x 1"de largo, quitar el pin pasador de sujeción del cono (17).

13. Si la válvula ha estado en servicio, descartar o-rings (2), (4), (10),

(14), respaldos (5), (18), y el conjunto de packings (B).

Procedimiento de ajuste

Cuando se ha determinado el caudal de flujo a través de la válvula, utilice la tabla siguiente para obtener la información necesaria para

comenzar la calibración del regulador de agua. Entre a la tabla en el caudal más cercano al caudal deseado. Proceda horizontalmente a la información del orificio. Esta información le dirá qué diámetro del

orificio debe tener la tapa del pistón para instalar en la válvula. Por ejemplo, para 295 barriles / día de caudal de inyección se requiere un

diámetro de 11/64” (4.5mm) del orificio.

Nota: Los datos mostrados en la tabla anterior y el valor del caudal máximo pueden ser modificados solamente por el Departamento de Ingeniería de B&S/Agüero Ingeniería

Agua SG 1.0 - Caudal +/- 10% ( L= 8.830” del subconjunto vástago)

Diametro de Orificio

Diametro de Orificio

64/inch (inch) (mm) BPD M3 64/inch (inch) (mm) BPD M3

5 0.078 2 50 8 14 0.218 5.53 522 83

6 0.093 2.36 78 13 15 0.234 5.94 628 100

7 0.109 2.76 119 19 16 0.250 6.35 723 115

8 0.125 3.18 160 25 17 0.265 6.73 817 130

9 0.140 3.55 195 31 18 0.281 7.13 911 145

10 0.156 3.96 251 40 19 0.296 7.50 1018 162

11 0.171 4.34 295 47 20 0.312 7.92 1132 180

12 0.187 4.75 358 57 21 0.328 8.33 1383 220

13 0.203 5.15 421 67 22 0.343 8.71 1635 260

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