ARREGLOS SUPERFICIALES

Introducción

• Delimitado el campo, construidas las estaciones de superficie, realizadas las pruebas de producción y determinada la calidad del crudo, se inicia el proceso de extracción.

• Los controles de la producción se realizan en la superficie por medio del “árbol de navidad”, compuesto por una serie de válvulas que permiten abrir y cerrar el pozo a voluntad

• Cuando hablamos de arreglo superficial nos referimos a “La cubierta del cabezal de revestidor, cabezal de revestimiento , cabezal de producción, árbol de navidad y la BOP”

Cabezal De Pozo

• El cabezal de pozo es la base en la superficie sobre la cual se construye el pozo durante las operaciones de perforación

Cabeza carrete de tubería

Cabeza carrete de revestidor

Cubierta de cabezal Del revestidor

Cabezal de pozo durante la perforación

En el cabezal durante la perforación esta controlado por una Preventora de Reventones (BOP) y un múltiple de flujo y estrangulación , ya que durante las operaciones de perforación los espacios anulares tienen que estar selladas por el cabezal de pozo.

No coloque manometros o accesoriosPequeño directamente en las bridas.

Cabezal de pozo terminado

Una vez terminada las operaciones de perforación se procede a retirar las preventoras de reventones y se instala el árbol de navidad en el cabezal para controlar el flujo del pozo.

“No coloque manometros o accesorios pequeños directamente en las bridas”

FUNCIÓN E IMPORTANCIA DEL CABEZAL DE POZO

 

El Cabezal de pozo provee la base para el asentamiento mecánico del ensamblaje en superficie. 1. Suspensión de tubulares (casing y tubing), concéntricamente en el pozo.2. Contención de la presión.3. Seguridad del pozo.4. Capacidad para instalar en superficie un dispositivo de control de flujo del pozo

Por lo cual el cabezal de pozo deben estar diseñado para: 1. Evitar fugas de petróleo o de gas natural del pozo.2. Soportar cargas de tensión de tubulares suspendidos.3. Tener la capacidad de sellar a presión: Aislar el pozo del ambiente exterior, Aislar entre revestidores y formaciones de fondo de pozo.

TIPOS DE CABEZAL DE POZO

• Sistema convencional en carretel: Se compone del conjunto de preventoras durante la perforación y durante la producción del equipo de control de flujo, cabeza carrete de tuberías, cabeza carrete del revestidor y la cubierta del cabezal del revestidor.

• Sistema de carreteles compactos: En este caso el conjunto de preventores se deja en el lugar y nos facilita la instalación del árbol de navidad y ahorro de tiempo y reduce las conexiones

TIPOS DE CABEZAL DE POZO

Convencional Compacta

•CONJUNTO DE PREVENTORAS•CABEZA CARRETE DE TUBERIA•CABEZA CARRETE DE REVESTIDOR•CUBIERTA DEL CABEZAL DEL REVESTIDOR

•AHORRA TIEMPO DE EQUIPO•REDUCCION DE CONECCIONES BRIDA

COMPONENTES DEL CABEZAL DE POZO

El cabezal de pozo se compone de tres grandes unidades: • Cubierta del cabezal

de revestidor.• El cabezal de las

tuberías (casing y tubing)

• El Árbol de navidad.

Componentes Del Equipo Superficial

• Cabezales de tubería de revestimiento

• Colgadores de tubería de revestimiento

• Cabezales de tubería de producción

• Colgadores de tubería de producción

• Árbol de válvulas • Válvula de contrapresión • Estranguladores • Válvulas de seguridad• Adaptador • Brida adaptadora del cabezal de

Tubería de Producción

Cabezal “Wellhead”

Cabezales De Tubería De Revestimiento

• Son partes de la instalación que sirven para soportar las tuberías de revestimiento y proporcionar un sello entre ellos. Son cabezal inferior y intermedio.

• El cabezal inferior (cabeza cubierta – cubierta de cabezal del revestidor): Esta conectado a la parte superior de la tubería superficial. Está compuesto de una concavidad para alojar el colgador de tubería de revestimiento, una brida superior y una conexión inferior.

Placa baseEl cabezal del revestidor puede usarse en conjunto con una placa base para una distribución mas eficaz del peso.

Puede ser fabricada de manera integral como una sola pieza o fabricada por separado para luego ser unida al cabezal del revestidor con platinas verticales soldadas

Cabezal de Tubería de Revestimiento

• Proporciona un medio para soportar la siguiente tubería de revestimiento y sellar el espacio anular entre esta y la anterior.

Conexión de acopleEnchufado para soldar o rosca

Ranura para anilloConexión superior brida

Puerto de pruebas

Funciones

• Sella (empaca) la sarta del revestidor superficial• Ofrece soporte (tazón de asentamiento) para la siguiente

sarta de revestimiento• Facilita las conexiones en la superficie.• Ofrece soporte para el montaje del equipo de control de

pozo BOP: sellar el agujero y controlar el acceso al agujero

IDENTIFICACIONES API 6A Tamaño nominal (brida superior e inferior nominales) Presión nominal (presión de trabajo superior e inferior)

Especificaciones API 6A

• Modelo• Conexión inferior• Conexión

superior• Salidas laterales• Opciones

Colgadores De Tubería De Revestimiento

Es la herramienta que se asienta en el nido del cabezal de tubería de revestimiento, para soportar la tubería y proporcionar un sello entre ésta y el nido.

El tamaño de un colgador se determina por el diámetro exterior nominal y diámetro interior.

Funciones

• Suspende las sartas de revestimiento inferior o intermedio.• Centra la sarta del revestidor en la cubierta del cabezal o el carretel.• Sella el espacio anular del revestidor.

TIPOS

Colgador tipo cuña: presentan cuñas envolventes alrededor del revestidor.

Cuñas envolventes alrededor del revestidor sin capacidad de sello anular.

CUÑAS ENVOLVENTES ALREDEDOR DEL REVESTIDOR CON CAPACIDAD DE SELLO ANULAR.

Colgador tipo mandril: se pude usar sino se anticipa problemas de pegamiento mientras se baja el revestidor, caso contrario si se pega el tubo, será necesario instalar un colgador de revestidor tipo cuña y cortar el tubo sobrante por encima del colgador. El sello producido del área contacto es metal-metal.

Especificaciones Colgadores De Tubería De Revestimiento

• Modelo• Tipo de cabezal• Tamaño de brida o acople de grapa superior.• Tamaño del revestidor.• Peso del revestidor.• Grado del revestidor.

Sellos y Empaques de aislamiento

Son los que evitan la comunicación entre las sartas del revestidor e impiden la exposición del sello de la brida a la presión del espacio anular.

Cabezal de tubería de producción

Es una pieza tipo carrete que se instala en la brida superior del cabezal de la ultima Tubería de revestimiento

Sirve para soportar la Tubería de Producción y proporcionar un sello entre esta y la tubería de revestimiento.

Funciones

• Sellar-empacar la sarta de revestimiento de producción.• Ofrecer apoyo y retención para el colgador de tubería.• Ofrecer apoyo para el montaje del arreglo de preventoras.

IDENTIFICACIONES API 6A

Tamaño nominal (pasaje nominal de las bridas superior e inferior).

Presión nominal (presión de trabajo superior e inferior).

Especificaciones (API 6A)

• Modelo• Conexión inferior• Conexión superior• Salidas laterales• Servicio

Colgador de tubería de producción

Proporciona un sello entre la tubería de producción y el cabezal de la tubería de producción. Se coloca alrededor de la tubería de producción, se introduce en el nido y puede asegurarse por medio del candado del colgador.

Funciones

• Suspende la tubería de producción y/o inyección.• Sella el espacio anular entre la tubería y el revestimiento.• Ofrece un asiento para una válvula de check, instalada

temporalmente en el colgador para permitir el retiro del arreglo de BOP con presión en el pozo.

• Ofrece un apoyo para el montaje del el equipo de control de flujo “árbol de navidad”

Tipos

Colgador de tubería de producción tipo tapón con orificio de comunicación.

Colgador de tubería de producción para tubería simple y dual.

Sellado de colgadores de tubería de producción en el cabezal

• Sellado de presión en bridas: uso de anillos metálicos API energizados por presión.

Tipos de Bridas API

Brida tipo 6B: Utilizada para nivel de presión de: 2000 a 5000 PSI, con tamaño nominal de hasta 11”. Presenta dos tipos de anillos tipo R (forma ovalada u octagonal) y tipo RX (forma octagonal simétrica) ambas presenta un separación.

Brida tipo 6BX: Utilizada para nivel de presión de: 2000 a 20000 PSI, con tamaño nominal de 11 3/26” a 26 3/4”. Presenta un tipo de anillo BX de forma octagonal. No presenta separación.

Árbol De Válvulas “Xmas Tree”

Equipo De Control De Flujo

Es un conjunto de conexiones, válvulas y otros accesorios con el propósito de controlar la producción y dar acceso a la tubería de producción. Se ajusta en la parte superior la cabeza cubierta y cabezal de tuberías.

Función y objetivo del Árbol de Navidad• “La función principal controlar el flujo de entrada o

salida del pozo, por lo cual el objetivo principal es la de controlar las presiones dentro del mismo, así como flujo en el aparejo de producción y/o en el espacio anular”.

• Contener las tuberías y las válvulas que controlan el flujo.

• Proporcionar la entrada para las secuencias de la tubería de la producción.

• Provee r un control de válvulas de los fluidos de producidos y/o inyectados al pozo

• Puede ser utilizado para controlar la aplicación de:• La inyección de gas o agua• La inyección de productos químicos o destilados de

petróleo

Clasificación Del Árbol De Navidad

Partes Principales de un árbol de navidad

Válvulas de BrazoSon dos válvulas laterales de salida, normalmente una para la producción y la otra para la inyección.• Válvula de brazo de producción: Es el encargado de dar

paso al flujo de HCB’s para luego conducirlos a las instalaciones de producción. Actúa de forma hidráulica.

• Válvula de brazo de inyección: Se utiliza solamente para la inyección de líquidos tales como inhibidores de corrosión o metanol para prevenir la formación del hidrato. Actúa de forma manual.

Válvula Corona Suabo

• Válvula de salida ubicada en la parte superior de la cruz de flujo. Provee acceso vertical al tubing mediante herramientas de cable concéntricas o tubería flexible “colied tubing tools”. Cumple la función de cerrar y abrir el pozo, permitiendo el acceso a este para realizar trabajos de subsuelo, y tomar las presiones del pozo. Esta válvula actúa de forma manual.

Válvula Maestra

• Válvula inferior que brinda seguridad al pozo. Es la que controla todo el sistema, está diseñada para soportar las presiones máximas del pozo. También controla todo acceso mecánico e hidráulico al pozo, esto significa que debe ser del tipo de apertura máxima, con un paso igual o mayor al diámetro interior de la tubería de producción. Cumple la función de asegurar el cierre efectivo del pozo.

Cruz de Flujo

• Cumple la función de interconectar los brazos del árbol de navidad y dirigir el flujo, provista de válvulas para su operación. Recibe en su parte inferior la válvula maestra y la superior la válvula corona suabo. A cada lado de la conexión están las válvulas de brazo. Estas pueden ser del tipo de apertura restringida, con un diámetro nominal un poco menor al de la válvula maestra, sin que esto cause una caída de presión apreciable.

Tubing Bonnet

• Es el elemento que está en contacto con la sarta de la tubería de producción. Existen diferentes diseños, todos tienen la particularidad de que se unen al cabezal de la tubería de producción usando un anillo de metal como sello. Cumple la función de permitir la interconexión entre el cabezal del pozo (tubing spool) y el árbol de navidad. Se maneja como un adaptador en diámetros de 71/16”×3 1/16”.

Conjunto De Preventores De Reventones (Bop)