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CARRERA DE INGENIERÍA PETROLERA
Producción Petrolera I
Producción Petrolera I
Autor:EDWARD ENCINA JUSTINIANO
CAMERON PRODUCCIÓN PETROLERA I
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.
Se definen como los equipos conectados al tope superficial de las
cañerías y tuberías usados en un pozo.
Los sistemas de cabezal de pozo deben diseñarse para:
1. Soportar las sartas de cañería y tubería dentro del pozo.
2. Tener la capacidad de sellar a presión.3. AISLAR el pozo del ambiente exterior.• Permiten controlar la producción del pozo.
• Poseen dimensiones estandarizadas.
• Fabricados bajo la Especificación 6A de API.
Vida del Pozo•Perforación•Producción•Rehabilitación•Suspensión•Abandono
CAMERON
• CABEZAL
LA NORMA API – 6 del Instituto Americano del Petróleo establece las siguientes especificaciones par a el cabezal de tubería de revestimiento.
• La presión de trabajo deberá ser igual o mayor que la presión superficial máxima que se espere manejar.
• Resistencia mecánica y capacidad de presión acordes a las bridas API y a la tubería en que se conecte.
• Resistencia a la flexión (pandeo) será igual o mayor que la TR en que se conecta.
• Resistencia a la compresión para soportar las siguientes TR´s
PRODUCCIÓN PETROLERA I
CABEZALES DE POZO
CAMERON
• CABEZALCubierta del Cabezal del Revestidor - Descripción
PRODUCCIÓN PETROLERA I
CABEZALES DE POZO
Los cabezales por diseño puede ser roscable, soldable o bridado, además se utiliza como base para instalar el conjunto de preventores.
Las salidas laterales del cabezal, pueden utilizarse para instalar las líneas secundarias (auxiliares) de control y su uso deberá limitarse para casos de emergencia.
Nota: Las bridas con terminaciones roscadas pueden llegar a 5.000 psi; por encima de este valor hay que ponerle bridas a las conexiones o sujetarlas con grampas.
CAMERON
• CABEZAL
Cabezal del Revestidor - Conexión Inferior
PRODUCCIÓN PETROLERA I
CABEZALES DE POZO
El cabezal del revestidor se puede usar en conjunto con una placa base para una distribución más eficaz del peso.
CAMERON
Cabezas de Tubería de Revestimiento Modelo WC-22
Las cabezas de tubería de revestimiento WC-22 poseen un alojamiento de diseño versátil, que acepta una variedad de colgadores de Casing del tipo de mordazas. con el agregado de pernos fijadores para un buje protector de desgaste.
Ventajas de Alojamiento Recto• Se evita la traba acuñada de colgadores y tapones de prueba, haciendo más fácil
su extracción.• Reduce el riesgo de daños durante la perforación.
Salidas
La familia de cabezas de tubería de revestimiento WC-22 ofrece tres tipos de salidas laterales:
1. Roscada API-LP
2. Esparragada
3. Bridada
En los últimos dos casos cuenta con una rosca interior para colocación del tapón para remoción de válvula.
PRODUCCIÓN PETROLERA I
CABEZALES DE POZO
CAMERON
Cabezas de Tubería de Revestimiento Modelo WC-22
Compatibilidad con Colgadores• Las cabezas WC-22 aceptan colgadores WC-22 del tipo de mordazas.• Las cabezas WC-22-BP, aceptan colgadores WC-22, del tipo de mordazas con los
pernos fijadores retraídos.
Conexión Inferior
Se ofrecen las siguientes variantes:
Rosca Casing Slip-On Slip Lock
Nota: Todas los carreteles cumplen con las Normas API-6A, para servicio general AA, ofreciéndose también con ranuras para anillo API con aporte de inoxidable y para servicios corrosivos.
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CABEZALES DE POZO
CAMERON
• Cabezas de Tubería de Revestimiento Modelo WC-22
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CABEZALES DE POZO
Conexión Lateral
Brida Superior
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CAMERON
• Cabezas de Tubería de Revestimiento Modelo WC-22
Rango de Medidas
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CABEZALES DE POZO
Los pesos y dimensiones son aproximados ycorresponden a cabezas con salidas lateralesroscadas.
CAMERON PRODUCCIÓN PETROLERA I
CABEZALES DE POZO
CAMERON PRODUCCIÓN PETROLERA I
EMPAQUES DE BRIDA Y ANILLO
BRIDA
Las conexiones entre los componentes de alta presión se llevan a cabo
mediante bridas con empaques de anillo (o juntas de anillo).
Tipos de brida
BEl sellado se lleva acabo sólo a través del empaque de anillo (no entre las terminaciones
de la brida).
El apretar la tuerca causa una reacción en
el empaque de anillo sin poner las superficies de
la brida acoplada en contacto.
BX
El apretar la tuerca afecta la superficie de extensión de la brida.
Por esta razón las bridas de conexión 6BX
tienen que tener una superficie de extensión que permita el contacto
y el sellado.
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CAMERON
• En los dos tipos se obtiene el sellado con empaques de anillo y se acoplan las bridas apretando un juego de tuercas.
Para cada tipo hay un empaque de anillo apropiado de acuerdo con la siguiente tabla:
Dos tipos de Bridas API:
BRIDA TIPO 6B
Para nivel de presión : 2000, 3000 y 5000 psi con tamaño nominal de hasta 11"
BRIDA TIPO 6BX
Para nivel de presión : 2000 a 20,000 psi con tamaño nominal de 11 3/16 " a 26 3/4 "
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EMPAQUES DE BRIDA Y ANILLO
CAMERON
• Los asientos de los empaques de anillo están diseñados sobre las terminaciones de la brida con un grado de acabado RMS (Raffined Measuring Surface) (Superficie de Medida Refinada) de:
PRODUCCIÓN PETROLERA I
EMPAQUES DE BRIDA Y ANILLO
CAMERON PRODUCCIÓN PETROLERA I
EMPAQUES DE BRIDA Y ANILLO
EMPAQUES DE ANILLO
Los empaques de anillo están insertados en sus asientos sobre las
superficies de las bridas que coinciden, para asegurar el sellado.
Los empaques de anillo que generalmente se eligen son:
tipo RLos empaques de anillo tipo R
tienen una sección oval u octagonal y se
usan para bridas 6B con una presión de trabajo máxima
de 5000psi.
tipo RX
Los empaques de anillo tipo
RX tienen una sección
octagonal asimétrica y se
usan para bridas 6B con una presión máxima de trabajo de 5000 psi. Como el
asiento RX es como el R, son intercambiable
s.
tipo BXLos empaques de anillo tipo
BX tienen una sección
octagonal simétrica y se
usan para bridas 6BX con
presión de trabajo de 5000 psi y mayores.
CAMERON
• El anillo se comprime con el ajuste de la tuerca de la brida hasta que se deforman creando un sellado de metal contra metal.
Sellado con Anillos Metálicos
PRODUCCIÓN PETROLERA I
EMPAQUES DE BRIDA Y ANILLO
CAMERON PRODUCCIÓN PETROLERA I
EMPAQUES DE BRIDA Y ANILLO
CAMERON
Función:• Suspende las sartas de revestimiento intermedia o de producción.• Centra la sarta del revestidor en la Cubierta del Cabezal o en el Carretel.
Dos tipos principales de colgadores del revestidor:– Colgador tipo cuña (cuñas envolventes alrededor del revestidor).– Colgador tipo mandril.
Colgador tipo cuña:• Cuñas envolventes alrededor del revestidor
sin capacidad de sello anular.
• Cuñas envolventes alrededor del revestidor
con capacidad de sello anular.
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COLGADORES DE CAÑERÍA
CAMERON
Los colgadores o soportes a su vez se clasifican en:
• Colgadores o soportes rígidos: Para puntos libres de desplazamiento vertical.
• Amortiguadores de resorte: Puntos con desplazamientos menores a 2" (50.8 mm) en servicios no críticos.
• Colgadores o soportes de carga variable: Puntos con desplazamientos mayores a 2" (50.8 mm)
• Colgadores o soportes de carga constante: Puntos con desplazamiento vertical en servicios críticos.
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COLGADORES DE CAÑERÍA
CAMERON
• Las restricciones se clasifican en:
• Anclajes: Para fijar completamente la tubería en ciertos puntos.
• Topes: Para prevenir el movimiento longitudinal de la tubería permitiéndole rotar.
• Guías: Para permitir desplazamientos en una dirección específica.
• Amortiguadores: Para limitar el movimiento de la tubería debido a fuerzas diferentes al peso y a la expansión térmica.
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COLGADORES DE CAÑERÍA Y TUBERÍA
CAMERON
Colgadores de Casing Modelo WC-22 y WC-29
Los colgadores de mordaza para casing WC-22 y WC-29 son muy similares, pero tienen distintas capacidades de colgado.
Ventajas El sello obturador tipo compresión se acciona automáticamente con la carga de la
tubería. El empaque se produce con poco peso de tubería (importante para sartas cortas de tubería de revestimiento).
El colgador se puede bajar a través del BOP, antes o después que frague el cemento.
El pasador activado por el resorte se cierra automáticamente cuando el colgador se envuelve alrededor de la tubería.
Compatibilidad con Cabezas y Carreteles• El colgador WC-22 se ajusta a las cabezas y carreteles WC-22. • También sirve para cabezas y carreteles WC-29.• El colgador WC-29 se ajusta a las cabezas y carreteles WC-29.
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COLGADORES DE CAÑERÍA Y TUBERÍA
CAMERON
Colgadores de Casing Modelo WC-22 y WC-29
PRODUCCIÓN PETROLERA I
Colgador WC-22 Colgador WC-29
COLGADORES DE CAÑERÍA Y TUBERÍA
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CAMERON
Herramienta de Extracción Modelo WC-22
Se trata de una herramienta básica que se introduce al pozo en la
tubería de perforación.
Se traba en los bujes de desgaste, girándola un cuarto de vuelta. Disponible para todos los tamaños de buje de desgaste WC-22.
PRODUCCIÓN PETROLERA I
Herramienta de Extracción:Modelo WC-22 y WC-29
COLGADORES DE CAÑERÍA Y TUBERÍA
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CAMERON
Buje de Desgaste Modelo WC-22 y WC-29
Diseñado para proteger el alojamiento del colgador WC-22 durante la
perforación.
Se fija por medio de pernos provistos en la cabeza o en el carretel. Es compatible con la cabezas WC-22-BP y carreteles WC-22-BP. Se proveen para alojamientos en brida de 11”, 13.5/8”, 16.3/4” y 20.3/4”.
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Buje de Desgaste:Modelo WC-22 y WC-29
COLGADORES DE CAÑERÍA Y TUBERÍA
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CAMERON PRODUCCIÓN PETROLERA I
CABEZAL DE TUBERÍA SECCIÓN “C”
Arbol de navidad
Seccion C
Seccion B
Seccion A
Equipo de suspension de tuberias (2)
Equipo de suspension de revestidor (1)
Equipo de Control de flujo (3/4/5)
Tercer elemento del Cabezal de Pozo
CAMERON PRODUCCIÓN PETROLERA I
CABEZAL DE TUBERÍA SECCIÓN “C” SECCIÓN “C” – CABEZAL DE TUBERÍA
• Conectado a la brida de la Sección “B”.• Usado para colgar la Tubería de producción (arreglo simple o doble).• Permite alojar la BPV o TWC en el tubing hanger.• Esta es la llamada sección superior del cabezal. Es la tercera parte, la cual
está formada por el adaptador y la válvula maestra
Sección “C”
CAMERON PRODUCCIÓN PETROLERA I
CABEZAL DE TUBERÍA SECCIÓN “C” El adaptador es el componente que sirve de enlace entre la brida superior del cabezal de la tubería y la brida inferior de la válvula maestra. Esta válvula sirve para controlar el flujo a través de la tubería, o cerrar el pozo. Es la válvula más importante del cabezal y de acuerdo con las características del pozo algunas veces se colocan dos válvulas maestras en serie como por ejemplo, en los pozos inyectores de gas.
Adaptador
Válvula maestra
CAMERON PRODUCCIÓN PETROLERA I
CABEZAL DE TUBERÍA SECCIÓN “C”
Cabezal de producción (Cortesía Cía. Cameron).
CAMERON PRODUCCIÓN PETROLERA I
AL ORDENAR UN CARRETE DE TUBERÍA:
Especifique lo siguiente :
D. Salidas lateralesRoscadas, esparragadas, bridadas o de grapa de acopleTamañoPresión de trabajo
E. ServicioRegular o H2S
Nota: Disponible para cumplir con todos los requisitos pertinentes según el API-6A
CABEZAL DE TUBERÍA SECCIÓN “C”
CAMERON
Carreteles de Tubería de Producción Mod WR Los carreteles de tubería de producción WR permiten alojar colgadores
del tipo roscados y de apoyo en el recalque, modelo C. La brida superior posee pernos sujetores que permiten energizar
manualmente el sello anular. El diseño del empaque permite que sea más efectivo cuanto mayor sea el
peso de la sarta colgada.
Compatibilidad con ColgadoresLos carreteles de tubería de producción WR aceptan colgadores de
tubing del tipo roscado modelos: NC NCDE (de doble empaque en el cuello extendido) NCE (de cuello extendido para utilizar línea de control) C (de apoyo en el recalque)
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CABEZAL DE TUBERÍA SECCIÓN “C”
CAMERON
Carreteles de Tubería de Producción Mod WR
Salidas
La familia de carreteles de tubería de producción WR ofrece tres tipos de salidas:
Nota: En todos los casos cuenta con una rosca interior para colocación del tapón para remoción de válvula.
PRODUCCIÓN PETROLERA I
CABEZAL DE TUBERÍA SECCIÓN “C”
1. Roscada API - LP2. Esparragada3. Bridada
CAMERON
Carreteles de Tubería de Producción Mod WR
Conexión Inferior se ofrecen las siguientes variantes:
En todos los casos se provee un orificio para el control de pérdida
entre la empaquetadura secundaria y el colgador, y un alojamiento
para la utilización de guía de trépano (en caso de ser necesario).
PRODUCCIÓN PETROLERA I
CABEZAL DE TUBERÍA SECCIÓN “C”
Empaque integral energizable P
Empaque energizable P
Empaque manual S
CAMERON
Carreteles de Tubería de Producción Mod WR
PRODUCCIÓN PETROLERA I
CABEZAL DE TUBERÍA SECCIÓN “C”
Conexión Lateral
Brida Superior
CAMERON
Carreteles de Tubería de Producción Mod WR
Rango de Medidas
PRODUCCIÓN PETROLERA I
CABEZAL DE TUBERÍA SECCIÓN “C”
CAMERON PRODUCCIÓN PETROLERA I
COLGADORES DE TUBERÍA SECCIÓN “C”
Colgador de tuberia
Cabezal de tuberia Tipo carrete
Revistor de producción
Tubería de producción Cabezal de tuberia tipo Carrete
CAMERON
Funciones:
• Suspende la tubería de producción/inyeccion
• Sella el espacio anular entre la tubería y el revestimiento
• Ofrece un asiento para una válvula de contrapresión (VCP) que se puede instalar temporalmente en el colgador permitiendo el retiro del arreglo de preventoras con presionen el pozo
• Ofrece un apoyo para el montaje del árbol de navidad
PRODUCCIÓN PETROLERA I
COLGADORES DE TUBERÍA SECCIÓN “C”
CAMERON
Colgador de tubería tipo tapón con orificio de comunicación
PRODUCCIÓN PETROLERA I
COLGADORES DE TUBERÍA SECCIÓN “C”
Roscado de tuberia
0-Rings
Roscado BPV
Roscado de tubería
CAMERON
Colgador FMC para tubería simple
PRODUCCIÓN PETROLERA I
COLGADORES DE TUBERÍA SECCIÓN “C”
Sello de espacio anular de compresión actuado mediante tornillos de retención
Adaptador con sello simple en el pasaje
Ensamblaje de linea de control
Cuello de sellado extendido
Modelo TC-1 A - ENS
CAMERON
Colgadores de Apoyo en el Recalque Mod C
El colgador de tubing modelo C es un colgador que se monta abrazando la tubería de producción, y que se usa fundamentalmente en todos los casos en que sea necesario mover o rotar la tubería bajo presión.
El tubing se cuelga apoyando el recalque sobre el colgador. El empaquetado de la goma sobre la tubería de producción y
sobre el cuerpo del carretel, se produce por el peso de la propia tubería y por el ajuste de los tornillos.
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COLGADORES DE TUBERÍA SECCIÓN “C”
Colgador Modelo C
Compatibilidad con CarretelesEstos colgadores se utilizan en carreteles de producción modelo WR.
MaterialPara servicio general, servicio corrosivo, o con dureza controlada para servicio ácido, según normas API 6.
CAMERON
Colgadores de Producción Modelo HB
El niple colgador HB es versátil, ya que permite manipular el tubing por arriba y por debajo del punto del colgado final, con el pozo totalmente bajo control, mientras se realizan las operaciones de terminación, incluido el lavado del pozo y el fijado del Packer.
PRODUCCIÓN PETROLERA I
COLGADORES DE TUBERÍA SECCIÓN “C”
Compatibilidad con CarretelesEstos colgadores se utilizan en carreteles de producción modelo WR.
MaterialPara servicio general, servicio corrosivo, o con dureza controladapara servicio ácido, según normas API 6A
CAMERON
Colgadores de Producción Mod NC, NCDE y NCE
• Los colgadores de producción modelo NC se proveen con alojamiento para válvula de contrapresión.
• La rosca inferior se provee según la sarta a colgar. El modelo NCDE posee un empaque adicional en el cuello extendido, y el NCE, posee conexión para línea de control.
• En todos los casos, el sellado anular se produce por el propio peso• de la tubería.
PRODUCCIÓN PETROLERA I
COLGADORES DE TUBERÍA SECCIÓN “C”
Colgador NC
Colgador NCDE Colgador NCE
CAMERON
Colgadores de Producción Mod NC, NCDE y NCE
Compatibilidad con Carreteles Los colgadores de producción modelo NC, se utilizan en
carreteles modelo WR. Los colgadores modelo NCDE, en carreteles modelo WR y en
combinación con bridas adaptadoras modelo V o VE. Los colgadores de producción modelo NCE en carreteles WR con
bridas modelo V. Los colgadores de producción modelo HCE en carreteles WT con
bridas modelo V.
PRODUCCIÓN PETROLERA I
COLGADORES DE TUBERÍA SECCIÓN “C”
CAMERON
Colgadores de Producción Duales Mod WCB
Están diseñados para ser alojados en carreteles de tubería de producción dual WCB. Realizados en dos mitades, poseen una rosca inferior de conexión según la tubería instalada y una rosca interna para alojar la válvula de contrapresión.
Después que ambas mitades quedan dentro del alojamiento, los sellos D son energizables por inyección de empaque plástico. Se utilizan en conjunto con bridas duales modelos VED.
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COLGADORES DE TUBERÍA SECCIÓN “C”
CAMERON
Colgador Dual VETCO
PRODUCCIÓN PETROLERA I
COLGADORES DE TUBERÍA SECCIÓN “C”
Placa de sellado
Colgador de tuberia (segunda sarta)
Clavijas de alineación
Anillo de soporte
Birlos de retencion
Placas de Colgador
Colgador de tuberia (primera sarta)
Tornillos de cizalla
Placas puente
CAMERON
Colgadores de Prod. Universales Modelos WU, WUDE y WUE• Están diseñados para alojarse en carreteles de producción WCB,
y poder reemplazar un colgador dual modelo WCB por uno simple.
• Poseen una rosca interna para alojamiento de la válvula de contrapresión y una rosca inferior de conexión, según la tubería instalada.
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COLGADORES DE TUBERÍA SECCIÓN “C”
CAMERON
Herramienta para Cambio de Válvula
Esta herramienta es utilizada cuando es necesario cambiar o reparar una válvula del árbol de surgencia, o de la salida lateral de una cabeza o carretel. La herramienta es instalada por medio de una brida de conexión, según corresponda el tamaño:
• 2.1/16” 3000 / 5000• 2.9/16” 3000 / 5000• 3.1/8” 3000• 3.1/8” 5000
PRODUCCIÓN PETROLERA I
HERRAMIENTA PARA CAMBIO DE VÁLVULA
CAMERON
Válvula de Contrapresión y Tapones
• La válvula de contrapresión es utilizada para sellar el pozo, mientras se retiran las BOP’s y se instala la armadura de surgencia. Tambien se utiliza para aislar temporalmente al árbol de la presión del pozo, para efectuar reparaciones sin ahogar el mismo.
• Los tapones son utilizados para sellar las salidas laterales de carreteles bajo presión, y poder retirar y reparar sus válvulas.
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HERRAMIENTA PARA CAMBIO DE VÁLVULA
Válvula de Contrapresión
Tapón para desmontar Válvulas bajo presión
Nota: Tanto la válvula de contrapresión como el tapón son instalados, utilizandola herramienta para cambio de válvula. 6
CAMERON PRODUCCIÓN PETROLERA I
THANKS