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INTEGRANTES:
JIMMY SAUCEDO
FILEMON CORAITE
MAX J. CUELLAR WUNDER
MARIO FLORES
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INTRODUCCION:
Adems del equipo sub-superficial de un pozo, es necesario contar
con un equipo superficial que constituya la conexin con todo el
equipo subsuperficial, el soporte para los casings y tubings, para
controlar la produccin de los hidrocarburos, as como todas las
operaciones que sean necesarias para el control, mantenimiento,
limpieza y reparacin del pozo.
- Tu arreglo depender aparte de la presin de la formacin, de como
disees tu caera, para cada caera vas a tener un cabezal diferente
en superficie, los cuales se los diferencia por secciones,
(A,B,C..etc.), despus de las secciones mencionadas vas a tener el
arbolito de produccin que va a estar en base a la presin de
formacin.
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2.- INSTALACIONES SUPERFICIALES DE UN POZO
El equipo superficial est constituido por el equipo de cabezal y
por el arbolito de navidad: El primero cumple con las funciones de
conexin con todo el equipo
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3.- CABEZAL DEL POZO
El Cabezal de pozo, est compuesto por las partes ensambladas en la
parte superior de las caeras de revestimiento de un pozo, sirviendo
para soportar las sartas, aportando aislamiento entre ellas. Est
diseado con factores de seguridad que se basan en normas tcnicas,
por lo que no se debe someter a mayores presiones que las
recomendadas. Los cabezales son fabricados de aceros muy
resistentes en funcin de las altas presiones que deben soportar por
tiempos indefinidos y asimismo resistentes a las condiciones de
alta corrosin interna y externa en el are del pozo. Su ensamblaje
es hermtico a fin de evitar fugas de gas o petrleo desde el pozo al
terreno o problemas de eventuales descontroles.
- El tipo de cabezal a ser usado depende de las condiciones del
pozo. Se requiere un cabezal de alta presin (> 10000 psi) cuando
la formacin productora es de alta presin de flujo y de cierre. Por
el contrario en pozos de baja presin y flujo dbil se usaran
cabezales de presiones bajas (< 2000 psi)La boca de pozo
involucra la conexin de las caeras de subsuelo con las de
superficie que se dirigen a las instalaciones de produccin. El
"colgador de caeras" y el "puente de produccin" son los componentes
principales de la boca de pozo. Cada una de las caeras utilizadas
en el pozo (gua, casing, intermedia) debe estar equipada con un
"colgador" para soportar el tubing. Este colgador va enroscado en
la extremo superior de la caera, y debe ser el adecuado para
soportar a la caera de menor dimetroEl cabezal del pozo esta
conformado bsicamente por tres grupos o partes de accesorios:Los
colgadores de los casings El colgador del tubingArbolito de
navidad
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3.1.- COLGADORES DE LOS CASINGS
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3.2.-COLGADOR DEL TUBING
Durante la perforacin de un pozo, al bajar la sarta de arreglo de
caeras, es necesario instalar slidos soportes en superficie en los
cuales se agarrara la caera. Cada parte del arreglo de la caera es
soportado por el cabezal de la caera que fue instalado en el tope
de la caera cuando esta fue bajada y cementada. Cada parte del
cabezal de caera, tiene cuas y grampas para fijar y soportar el
peso de la caera. El cabezal provee un medio de sello hermtico
entre caeras para prevenir cualquier fuga o flujo de gas. En este
arreglo hay vlvulas que permiten drenar controladamente cualquier
acumulacin de fluidos, y eventualmente pueden ser usadas para
producir cuando el flujo de hidrocarburos viene por el espacio
anular.
- Un pozo moderno tpicamente es perforado en etapas, en las
cuales se introducen varias sartas o "strings" de tubera de
revestimiento (tambin revestidor o "casing"). Por ejemplo, puede
haber un revestidor de 13-3/8 de pulgada de dimetro exterior
(D.E.), seguido por uno de 9-5/8" y despus uno de 5-1/2". Estos
tubos se extienden hasta la superficie, donde son soportados por un
colgador (casing hanger), que contiene dientes o cuas y un sello
para aislar las diferentes zonas anulares entre s y del medio
ambiente. Cada colgador va instalado dentro de un cabezal (casing
head). Un pozo puede tener uno, dos y hasta ms "casing heads", que
en su conjunto forman el "wellhead". En la mayora de los pozos,
todas estas son instalaciones casi permanentes, que no sern
cambiados durante toda la vida del pozo hasta que ocurre algo
extrao o se abandona al pozo
- El cabezal de tubing: El cabezal de tubing es similar en su
diseo al cabezal de caera y su propsito es :Soportar el arreglo de
tuberaSellar las presiones y posibles flujos de gas o lquidos en el
espacio entre caera y tuberaProvee conexin hacia la superficie para
permitir controlar o drenas cualquier sobrepresin en la
cabeza.
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3.3.-ARBOLITOS DE NAVIDAD
El rbol de navidad es un ensamblaje de vlvulas y conexiones que se
usan para controlar la produccin y suministrar acceso a la sarta de
tubera de produccin, incluye a todo el equipo instalado sobre la
brida tope del cabezal de produccin.Se acostumbra a darle el nombre
de "rbol de Navidad" a todo el conjunto de componentes. Otro nombre
comn es "cabezal de pozo".
- La produccin del pozo, que normalmente es una mezcla de
petrleo, gas y agua, sube a la superficie dentro de la tubera de
produccin. Pasa por el colgador y luego al "rbol". El rbol incluye
tpicamente un brida adaptadora encima del cabezal de tubera de
produccin, uno o dos vlvulas maestras, luego una cruz, y el
componente superior es una tapa de rbol. El flujo producido sale
por la cruz, a travs de uno o ms vlvulas de ala o laterales, luego
por un estrangulador que restringe y controla la produccin
manteniendo la presin del yacimiento.
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3.3.2.-NOMBRES DEL ARBOLITO TPIC0
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tapa de rbol y medidor
adaptador de rbol
vlvula de seguridad
vlvula de ala
estrangulador
instalaciones de produccin
vlvula sobre maestra
vlvula maestra
cadena de produccin
vlvula de ala
tubo adaptador de la cabeza
brida adaptadora
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PARTES DEL ARBOLITO TIPICO
VALVULA DE SEGURIDAD
La vlvula de seguridad son muy importantes por que sirven para
cerrar el pozo en condiciones de operacin anormales, accidentales o
irregulares, protegiendo de esta manera los recursos energticos,
las instalaciones y el medio ambiente.
- VALVULAS DE ALA O LATERALES
Son dos las vlvulas de ala que generalmente son montadas en un
rbol de Navidad. Una vlvula de flujo del ala se utiliza para
controlar y aislar a la produccin, y la otra que se instala en el
lado opuesto del rbol de Navidad est disponible para su tratamiento
o bien con fines de control.
- VALVULA MAESTRA Y SOBRE MAESTRA
Son vlvulas ubicadas en el rbol de Navidad que controlan todo el
flujo del pozo. La vlvula sobre maestra se utiliza de forma
rutinaria con la vlvula maestra en caso de que esta vlvula necesite
reemplazo.
- ESTRANGULADOR (CHOKE).
El propsito del estrangulador es restringir y controlar la
produccin como medio de conservacin, mantener la presin del
yacimiento, evitar daos a las formaciones productoras, y bajar la
presin de flujo a un valor ms controlable
- BRIDA ADAPTADORA.
Son accesorios para conectar tuberas con equipos (Bombas,
intercambiadores de calor, calderas, tanques, etc.) o accesorios
(codos, vlvulas, etc.). La unin se hace por medio de dos bridas, en
la cual una de ellas pertenece a la tubera y la otra al equipo o
accesorio a ser conectado.
La ventajas de las uniones bridadas radica en el hecho de que
por estar unidas por esprragos, permite el rpido montaje y
desmontaje para realizar reparaciones o mantenimiento.
- TAPA ARBOL DE SURGENCIA (TREE CAP).
Las tapas de armadura se instalan sobre el rbol de vlvulas para
proporcionar rpido acceso al pasaje de la tubera de produccin para
pruebas de fondo de pozo.
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3.3.1.-Imgenes de Arbolitos de produccin
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4.- ESTRANGULADORES
Conocidos como choques, son dispositivos del arbolito que se
instalan corriente debajo de la vlvula de surgencia para restringir
controlar y regular el flujo del pozo. El estrangulador puede ser
del tipo positivo o regulable: El positivo est compuesto de un
cuerpo o caja porta choque en cuyo interior se instalan los
orificios con el dimetro requerido; el choque regulable es similar
al positivo con la excepcin de que para ajustar el dimetro de
flujo, posee un vstago con graduaciones que indican el dimetro
efectivo del orificio.
- El estrangulador o regulador de flujo es un elemento importante
del cabezal de produccin y es juntamente con los manmetros y juegos
de vlvulas la base de la operacin del cabezal. El fluido del pozo
(petrleo y/o gas) sale del subsuelo con gran fuerza y volumen y el
estrangulados colocado en el arbolito de navidad regula este flujo
al obligarlo a pasar por un orificio mas reducido o sea del dimetro
interno del tubing (2 a 2 ) se ingresa a un orificio cilndrico de
menos de 1 pulgada de dimetro ( 48/64, 32/64, 16/64 o 12/64) el gas
o petrleo al ingresar a esta restriccin de flujo aumenta su presin
la cual es registrada en los manmetros colocados en la lnea. El
anlisis de las variaciones del caudal y presin de flujo con el tipo
de estrangulador o Choke usado permite evaluar las condiciones
ideales de flujo y establecer el caudal ms recomendable de
produccin.
- Puede suceder que en las pruebas de flujo al hacer pasar el
caudal de gas o petrleo por un estrangulador reducido, la fuerte
erosin del alto flujo mezclado con partculas de arena del pozo
desgaste el orificio o Choke generando una descalibracion del
dimetro del estrangulador. Esta situacin es prontamente remediada
al cerrar las vlvulas de paso y proceder al cambio del
estrangulador. Igualmente peridicas inspecciones permitirn detectar
perdidas o defectos de sello de algunas vlvulas las que debern ser
inmediatamente cambiadas. La conformacin del diseo del arbolito
permite el rpido cambio de choques y vlvulas sin afectar a la
operacin general de produccin.
- 5.- Conclusiones
En conclusin los equipos superficiales son de mucha importancia
ya que por medio de ellos podemos regular el paso del petrleo.
6.- Recomendaciones
Es de mucha importancia tomar en cuenta que para hacer una buena
eleccin de un equipo superficial es necesario hacer cuidadosamente
un seguimiento del yacimiento.
7.- Bibliografa
www.google.com
www.monografas.com
MMA (Moto Mecnica Argentina)