1. Empacaduras de Completación
Definición. Es una herramienta de fondo que se
usa para proporcionar un sello entre la tubería de Elemento
Sellante
producción y la tubería de revestimiento a fin de
evitar el movimiento vertical de fluidos desde la
Cono
empacadura por el espacio anular hacia arriba.
Mandril
En la actualidad existe una gran diversidad
de empacaduras en el mercado, pero todas
ellas poseen básicamente la misma Cuñas
estructura
Bloque de
fricción
La empacadura generalmente se considera la herramienta más
importante del pozo en la tubería de producción. Los tipos de
empacaduras de completación varían grandemente y están diseñadas
para cubrir condiciones especificas del pozo o del reservorio
(e.g., sencillas o en configuración agrupada, con sartas sencillas,
duales o triples)

2. Las Empacaduras de producción pueden tener varias funciones, Sin
embargo, su principal función es la proveer la forma de sellar el
espacio tubular del espacio anula. Este sello debe proveer una
barrera duradera compatible con los fluidos y gases de yacimiento al
igual que los fluidos y gases de casing.
Las empacaduras de producción al mismo tiempo tienen que
permitir un flujo eficiente (de producción o inyección) de la
formación a la tubería o conducto de producción.
2.1 Mandril de Flujo
Definición. Es un medio o conducto interior que
permite mantener todas las secciones del
obturador como un sistema individual (unidades de
sellos, conos, cuñas, válvulas y bloques de
fricción), de esta forma comunica el flujo que Mandril
proviene de la formación con la tubería de
producción y continúa su recorrido hasta la
estación de flujo.
♡ 2.2 Cono
Definición. Son dispositivos que transmiten de
la tubería bien sea los movimientos de
compresión o de tensión a las cuñas para su

3. expansión y anclaje al revestidor.
2.3 Cuñas
Definicion. Son piezas metálicas de acero
recubiertas con material de alta dureza
(tungsteno) ya que son las que anclan la
empacadura al revestidor impidiendo el
movimiento de la misma.
2.4 Elementos Sellantes
Definicion, Son los sistemas fundamentales para lograr
el aislamiento hidráulico. Están constituido bien sea por una
pieza o varias hasta tres anillos de elastómeros, construidos
de nitrilo y que pueden ser fabricados de diferentes dureza
de acuerdo a rangos de presión y temperaturas donde se
vayan a usar.
Cuando se asienta una empacadura, el elemento sellante se
comprime para formar un sello contra la tuberia de
revestimiento. Durante la compresión, el elemento de goma
se expande entre el cuerpo de la empacadura y la pared de
la tuberia de revestimiento
En la siguiente tabla se muestran la cantidad de elementos
sellantes en una empacadura de acuerdo a condiciones de

4. trabajo.
TIpo
Elementos
Presión de
Temperatura de fondo
Sellantes
Un solo elemento
Sellante
I DOs O mds
Trabajo(psi
b000
250
6800-7500
10000
2/5
I Dos o mas
325
IV
cSpeciales para H25
15000
450

5. Tipos de
Empacaduras
De Producción
Existen varios tipos de Empacaduras de producción. Algunos de los
tipos más comunes se especifican a continuación:
Empacaduras Recuperables de asentamiento Mecánico
Empacaduras Hidráulicas / Hidrostáticas
Empacaduras pemanentes con área intena pulida para
sellos
OEmpacaduras Recuperables con área intema pulida para
Sellos
Empacaduras Mecánicas
Las empacaduras mecánicas representan las empacaduras mas
comunes utilızadas en la industma petrolera. se asientan y recuperan
por medio de manipulación mecánica de la tubería. Rotación de la
tuberia y la aplicación de tensión a la empacadura es lo que se
requiere para asentar o recuperar la empacadura. Las empacaduras
Mecánicas se pueden desasentar y recuperar del pozo para
reparación. Generalmente se utilizan para las siguientes aplicaciones
y condiciones:
OPara profundidades bajaso medianas

6. O Para presiones moderadas o medianas
O Pozos verticales o con desviaciones moderadas
Existen dos tipos básicos de Empacaduras Mecánicas:
Empacaduras recuperable de Agarre Sencillo (Fig 5-1) las
cuales se asientan y se realiza el sello bien con tensión o
compresión. Estas empacaduras requieren la fuerza de
tension o compresiÓn para que se mantengan asentadas y
realizando sello.
O Empacaduras Recuperables de doble agare (Fig 5-2) las
cuales tienen elementos para prevenir moviientos e
cualquier dirección na vez que la empacadura se ha
asentado. Este tipo de empacadura se puede aun subdividiT
en dos tipos:
o Las que utilizan cuñas Hidráulicas (Holddown
Buttons). para Prevenir el movimiento del
empaque hacia arriba una vez asentada.
Las que son bloqueadlas mecanicamente ent
pistones de asentamiento
bloqueadas o trabadas, se mantienen asentadas
independientemente de las fuerzas de la tubería y
os

7. de sello. Una vez
las fuerzas hidráulicas.
Empacadura Mecanica Recuperable
Empacadura Mecanica
Agarre Sencillo Modelo SA3
Recuperable De Doble
Agarre Modelo SOT 1
Empacaduras Mecánicas
De Asentamiento por Tensión
Las Empacaduras mecamcas de agarre sencillo asentadas por tension
(Fig 5-3) no se usan frecuentemente en uestros dias, excepto en
pozos poco prorundos y de pocas presiones. la mayoria de las
empacaduras de tensión utilizan un mecanismo secundario de
recuperaciÓ1, el cual permte que la empacadura sea recuperada
halando na tensión predeterminada sobre la tuberia en casos donde
no se pueda recuperar por metodos nomales.
Generalmente, Las empacaduras mecánicas de tensión son mejores
en apicaciones en donde las presiones diferenciales esperadas son
de abajo hacia arriba, como en pozos poco profundos o en pozos
para inyección de desechos.
Los modelos SA-3 (Fig 5-3) y el modelo 'T (Fig 5-4) son ejemplos

8. de empacaduras mecanica asentadas por tensión. La SA-s es de
agarre sencillo en la que las cunas agarran en na sola direccion y.
por consiguiente. la empacadura solo se mantendrá asentada siempre
que la fuberia se mantenga pensionada. La modelo " es un ejemplo
de una empacadura de tension de doble agarTe, en este caso, una vez
que la empacadura esta con la tensión apropiada, la empacadura se
bloquea y pemanecerá asentada y empacando independientemente
de las fuerzas de la tuberia, mientras que el valor de ruptura de los
pines del mecanismo secundario de recuperación no se exceda.
Empacadura Mecánica De Tensión
Empacadura Mecánica
Doble Agarre De
Agarre Sencillo Modelo SA3
rensión Modelo "T"
Fig 5-3
Fig 5-4
Es esencial que se lhaga un I diseño de tensión sobre de empacadura
adecuado para prevenir desasentamientos accidentales o falla. Entre
los beneficios de una empacadura mecánica recuperable están los
siguientes
Costo- Generalmente este tipo de empacaduras son de bajo

9. costo
O Uso Repetido El mecanismo de asentamiento permite que
la empacadura pueda ser asentada, recuperada movida de
lugar y reasentada sin necesidad de reparación.
OVersátil - La empacadura puede ser utilizada para una gran
variedad de aplicaciones incluyendo trabajos de servicio.
Empacaduras Mecanicas
Recuperables de Agarre Sencillo
De Asentamiento por compresión
Las empacaduras Mecanicas de agarre sencillo de asentamiento por
compresión (Fig 5-5) generalmente utilizan un juego de cuñas, que
cuando se activan, evitan que la empacadura se mueva hacia abajo.
Si se continua aplicando compresión al empaque, se comprimen las
gomas y se realiza el sello y permanecerá asentada mientras que
peso suficiente sea mantenido sobre el empaque.
Las empacaduras de asentamiento por compresión son mas
recomendadas en aplicaciones en que la presión diferencial esperada
sera en tavor del anular.
El modelo CA es un ejemplo de una empacadura de compresión
basica y sencilla adecuada para pozos poco profundos y de baja
presión. La SR-2 (Fig 5-6) es un ejemplo de una empacadura de

10. compresión de agare sencillo con un sistema de sellos mejorado y
un sistema de igualización que la hacen mas adecuada para
presiones medianas y pozos más profiundos. Las empacaduras de
asentamiento por compresión fueron en el pasado las mas usadas de
las empacaduras mecánicas. este tipo ha sido reemplazado en la
mayoria de aplicaciones por la empacadura mecánica de doble
agarTe.
Empacadura Mecánica De
Empacadura Mecánica
Tension Agarre sencillo
Agarre sencillo de
Modelo SA3
Ompresion
Empacaduras Mecánicas
De Doble Agarre
Este tipo de empacaduras se ha convertido en el tipo más comin de
empacadura de asentamiento mecanico. Las empacaduras de doble
agarre son versátiles, apropiadas para poz0s de poca profundidad
hasta profmdidades medias y aplicaciones donde se esperan
presiones moderadas, lhasta altas presiones.
Las empacaduras de agare doble, generamente realizan el sello

11. aplicando compresion a la empacadura, y se desanclan con
manipulación de la tuberia. Casi todas son del tipo bidireccional
utilizan igualizador para evitar problemas hidráulicos cuando se
desacientan.
La SR-1 (Fig5-7) es un ejemplo de una empacadura mecánica de
doble agare la cual utiliza cuñas extemas hidraulicas. este tipo de
empacadura se debe asentar en compresión la cual se debe mantener.
Las cuñas hidráulicas evitan que la empacadura se mueva hacia
amba utilizando la presión aplicada en la tubería. La SOT-I (Fig5-
8) es un ejemplo de una empacadura premium bidireccional.
La SOT-I utiliza dos juegos de cuñas colocadas en ambos lados del
mandril de sellos, esto permite que la diferencial de presi0n a iaves
de los elementos sea absorbida directamente por las cunas. Este
sistema pemite que la empacadura pueda operar segura en pozos de
mayores presiones que otras empacaduras que tienen ambos jueg0s
de cuñas por debajo de las gomas. La Empacadura SOT-Ise bloquea
en posición de asentamiento y pemanece bloqueada independiente
de las fuerzas de la fuberia
Empacadura Mecánica De
Empacadura Mecánica
Doble Agarre de Bloqueo

12. Doble Agarre Gon Candado
de Hidraulico "Omega Matic"
Mecánico Modelo
Empacaduras Recuperable
De Asentamiento Hidráulico
Las empacaduras Hidráulico y/o Hidrostático se asientan
recuperan sin manipulación mecánica de la tubería. Después que la
empacadura se posiciona en profundidad, se aplica presión
Hidráulica del thuido en la tuberia para sentarla. Una vez asentada, la
empacadura se bloque en posición de asentamiento. los mecaniSmos
de desasentamiento se activan generalmente con solo levantar la
fuberia para desanclar el empaque.
Tipos de Empacaduras de asentamiento Hidráulico:
Empacadura de asentamiento diferencial con n solo
Conducto
Empacadura de asentamiento Hidrostático con un soloo
conducto
DEmpacaduras de asentamiento hidrostático selectivo con un
solo conducto
OEmpacaduras de asentamiento hidráulico con dos
conductos

13. Empacaduras de asentamiento hidráulico con múltiples
conductos
Durante la operacion de asentamiento, se bloque
temporamente por debajo de la tuberia, para permitir que se pueda
aplicar presiona los mecanisimos de asentamiento. Una vez que los
pines calibrados se han fracturado, las cuñas de la enmpacadura salen
hacia afuera y muerden las paredes de casing y a la vez los
elementos se comin mecanismo de candado bloquean las cuñas y
las gomas en esa posición. la empacadura se puede recuperar
utilizando algunas veces rotación. pero generalmente se levanta la
tuberia para recuperarlas.
tuberia
Durante el asentamiento, la tubería se bloquea con alguno de los
métodos siguientes:
OTapones Positivos
OTapones que abren con presión
Tapones que se expulsan con presión
O Standing val
Las empacaduras hidráulicas recuperables, son recomendadas para
las siguientes aplicaciones en condiciones generales:
Pozos pocos profundos a medianas profundidades

14. Presiones bajas hasta moderadas
Completaciones con multiples empacaduras
Completaciones con dos tuberias
Completaciones selectivas con múltiples enmpacaduras
Después que la empacadura se ha asentado, la energia se almacena
en el mecanismo del candado que asegura una fuerza continua sobre
las cuñas y las gomas manteniendo la empacadura asentada. por
consiguiente, el asentamiento no depende de las fuerzas que aplica
tuberia.
Ya que la fuerza de asentamiento se bloquea
mecánicamente, la empacadura puede soportar
diferenciales de presión en ambas direcciones (por debajo o
por encima de la empacadura).
OEste Tipo de epacadura se puede asentar después que el
cabezal este instalado.
OCompletaciones con dos tuberías y ultiples empacaduras,
generalmente se utilizan empacaduras de asentamiento
hidráulico, lo cual permite que no se dependa de los
movimietos de la tuberia para el asentamiento.
dcadura Recuperable
Empacaduras

15. Hidráulicas
Hidráulico Modelo Hidro-6
De Asentamiento
diferencial
Este tipo de empacaduras se asienta por medio de las fuerzas que las
presiones dentro de la ruberia, aplican sobre un piston contra la
presión del casing. una cantidad especifica de presión diferencial (en
tavor de la tuberia) se tiene que aplicar para completar el
asentamiento. La empacadura Hydro-6 (F1g 5-9) es un ejemplo de
empacaduras.
Con el incremento en la denmanda de equipos de superficie y
componentes operados electronicamente o por hidraulica, se ha
desairollado un nuevo tipo de empacaduras de asentanifento
hidráulico para satistacer la demanda de pasar multiples conductores
atreves de la empacadura sin comprometer la integridad
misma. el modelo "MPP de asentamiento hidraulico es ln ejemplo
de estas empacaduras.
Empacaduras
Hidráulicas
de asentamiento
mpacadura recuperable Empacadura Recuperable

16. Hidrostático
Doble de Asentamiento Sencilla De Asentamiento
Hidrostatico Hidro-12 Hidrostatico Hidro-8
Esta empacaduras utilizan un pistón de asentamiento similar al de
una empacadura de asentamiento diferencial, pero toda o parte del
are del pistón actia sobre una cámara que contiene presión
atmosfërica y no la de anular. esto pemite que la presión
hidrostatica del Tubing asista el asentamiento de la empacadura. Se
necesita menos presión para generar la ierza necesaria que en la
requerida en na empacadura hidraulica , esto permmte que las
empacaduras hidrostáticas tengan un mandrıl más grande que las
otras.
Las empacaduras de asentamiento lhidrostatico son mas costosas de
tabricar que las de diferencial y generalmente se utilizan cuando se
requiere una tubería más grande. Por ejemplo envés de en un casing
de 7" con tuberia 2 78, se puede utilizar uberia de 3 para reducir
el are de pIston como resultante de un mandril del empaque mayor
La empacadura Hydro-8 de un solo conducto (Fig 5-11) y la Hydro-
10 dual son ejemplos de empacaduras de asentamiento hidrostático.
la Hydro-8 también esta disponible en la versión selectiva. la
posición selectiva permte que se bajen vanas empacaduras en ua

17. misma tubería y cada una se pueda asentar independiente de la otra.
El mecanismo de asentamiento en cada empaque se activa por
métodos de slickline.
g10
Empacaduras Permanentes
Con área interna Pulida
Empacadura Permanente
De Asentamiento Por WiL
Como el nombre lo indica, las empacaduras pemanentes son
exactamente eso. Permanentes. Una vez asentadas, no se pueden
desasentar, y Si necesitan ser recuperadas necesariamente, solo se
puede hacer usando equipo de milar para destruirla. Esta es la
desventaja de este tipo de henramienta. Sin embargo, esto permite
que varie el uso de ofros accesorios que son una ventaja sobre las
Modelo "L"
empacaduras recuperables.
OIncorporan 360° completos de reenforce en los elementos
de empaque
Elminan el uso complicado de sistemas de igualización y.
por consiguiente, la fuga potencial que ellos representan.
Mayor are de agare de las cuñas en el diámetro interno

18. (ID) del casing
Más fáciles y económicas de fabricar en materiales exótic0s
para ambientes hostiles y condiciones de servicios severos.
La mayoria de los modelos son adecuados para
aplicaciones de altas presiones pozos de cualquier
profundidad.
Permite el uso de truberias más grandes
Empacadura Permanente
Las empacadiuras permanentes no estan para ser conectadas
Do Asontamiento Hidráulico
directamente a la fuberia como las recuperables. pero en cambio un
área interma pulida dentro de la cual se alojan unidades de sello, que
se coren como parte de la tubería. esta parte pulida puede estar
incorporada a través de toda la empacadura, o solo en la parte
superior del empaque para poder acomodar sellos de mayor
diametro. las empacaduras permanentes con areas
puidas se coren y asientan por cualquiera de los dos métodos
Modelo
"HS
Siguientes
O Aplicación de presión hidráulica a un mecanismo para

19. asentamiento mecanico
Aplicación de presión hidráulica a una herramienta de
asentamiento
conectada a ella, la cual es recuperable y reusable. (setting
tool)
wIRELINE setting que utiliza una carga explosiva para
generar la fuerza de asentamiento.
Fig 5-13
La figura 5-14 ihustra una herramienta básica de asentamiento por
guaya eléctrica (wireline setting tool) y también los componentes
principales de una empacadura permanente
La conexión de la tuberia a la empacadura y de los sellos dentro de
la empacadura se logra usando cual de los siguientes ensamblajes de
sello.
a Localizador Candado o estático (también conocido como
sellos de anclaje) La tuberia se conecta a la empacadura
Empacadura Pormanonte
Empacadura Pomanont
En Posición De Bajada
En Posicion De Asentamonto
con un ancla y ensamble de sellos. La tuberia no se puede

20. mover remente dentro del empaque. Las nuerzas en la
fuberia se transmiten directamente al enmpaque y estas
huerzas pueden ser resultante de fallas en el tubo superior
(Fig 5-15).
Movimiento Limitado El ensamblaje se hace con sellos
dinámicos y se meten en la parte pulida de la empacadura.
este tipo de ensamble pemite movimiento limitado hacia
abajo. y utilizan un localizador tipo No-Go para evitar que
los sellos se muevan completamente a traves de la
empacadura. Esto es util en situaciones donde se espera
entriamiento de la tuberia (nyección de tiuidos frios) y
pemiten contracción de la tuberia sin colocar tensión
excesiva en la junta superior (Fig 5-16).
Penetracion Completa o movimiento libre-esto es util para
prevenir dobles y/o upruras de la tuberia. La configuracion
es similar a la de una junta de expansión y prOvee cierto
movimiento de la tuberia (Fig 5-17).
Las empacaduras pernmanentes con área intena pulida se utilizan en
las siguientes sifuaciones:
O Aplicaciones en profundidades medianas y profundas
OPozos desviados y/o con Dog-Legs

21. O Completaciones con Multiple empacaduras
Ocompletaciones de doble tubería con heramienta de flujo
paralelo
O En operaciones de empaque de grava.
En presiones imedianas y altas presiones.
Empacaduras recuperables
Con área Interna Pulida
Las empacaduras recuperables con área interna pulida (Empacaduras
pemanentes Recuperables) utilizan un area interma pulida similar a
las permanentes. Ya que son diseñadas para ser recuperables,
soportan presiones diferenciales menores que las permanentes y son
generalmente más costosas. Estas empacaduras se usan comunmente
en aplicaciones con empaques de grava asi como tambien en
completaciones normales.
Las empacaduras recuperables de área interna pulida utilizan los
mismos accesorios que las empacaduras permanentes, adapter kits,
heramientas de asentamiento, sellos etc. Y también vienen
disponibles para asentamiento por WL o con bajante hidráulico.
Empacadura Recuperable
Empacadura Recuperable
con Area Interna Pulida

22. Con Arrea interna Pulida
Asentamiento Por WiL
Asentamiento Hidráulico
Modelo "-1"
Modelo "SF-1"