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    Cabezales de Pozos y Árboles de navidad1

    CABEZALES DE POZO

    Y ÁRBOLES DE NAVIDAD

    Programa de EntrenamientoAcelerado para Supervisores

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    Cabezales de Pozos y Árboles de navidad2

    • Contenido del Curso• Objetivos del Módulo

    • Parte: 1 Funciones y especificaciones de los Cabezales• Parte: 2 Tipos de Cabezal de Pozo• Parte: 3 Cubierta del cabezal del revestidor • Parte: 4 Carrete cabeza del revestidor •

    Parte: 5 Colgador del revestidor • Parte: 6 Sellos• Parte: 7 Válvulas

    Cabezales de Pozos

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    Cabezales de Pozos y Árboles de navidad3

    Objetivos del Módulo

    Al final de esta presentación USTED:

    • Conocerá los componentes de los cabezales de pozo y losárboles de navidad

    • Podrá seleccionar un tipo adecuado de sistema de cabezalde pozo para una operación de tierra estándar/ costaafuera en plataforma auto - elevable

    • Conocerá la publicación API 6A• Conocerá algunos de los problemas con la instalación y el

    uso del cabezal del pozo en la superficie

    Cabezales de Pozos

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    Cabezales de Pozos y Árboles de navidad4

    El cabezal de pozo es la base en la superficiesobre la cual se construye el pozo durante lasoperaciones de perforación.

    ¿Qué es un Cabezal de Pozo ?

    Cabezales de Pozos

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    Cabezales de PozosCabezales de Pozos -- PerforandoPerforando

    Durante la perforación:El pozo está controladopor una Preventora deReventones y un múltiplede flujo y estrangulación

    Mientras se perfora:Cada espacio anularestá sellado por elcabezal de pozo

    No coloque manómetroso accesorios pequeñosdirectamente enlas bridas

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    Cabezales de Pozos – Pozo terminado

    Cabezaldel pozo

    Árbol denavidad

    Se retiran lasPreventoras de

    Reventones

    Una vez instalada la tubería:

    Se instala el Árbolde Navidad paracontrolar el flujo delpozo

    No coloque manómetros oaccesorios pequeñosdirectamente en las bridas

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    Cabezales de PozosCabezales de Pozos –– Pozo CompletadoPozo Completado Aceptable un manómetro aquí, puestoque hay 2 válvulas maestras entre lapresión del pozo y los accesoriospequeños

    ¿Cuál es el erroren este diagrama?

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    Cabezales de Pozos y Árboles de navidad8

    Los sistemas de cabezal de pozo deben diseñarse para:

    Soportar cargas de tensión de tubularessuspendidos1

    2 Tener la capacidad de sellar a presión

    AISLARel pozo del ambienteexterior

    AISLARentre revestidores yformaciones de fondo de pozo

    MANTENER PRESIÓNduranteoperaciones de control de pozo,pruebas de pozo o períodos de cierre.

    Vida del Pozo•Perforación•Producción•Rehabilitación•Suspensión•Abandono

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    ¿Qué hace un Cabezal de Pozo?

    COLGAR PESO1

    2

    3

    4

    CONTENER LA PRESIÓN

    VIGILAR LA SEGURIDAD DEL POZO

    OFRECER UNA BASE PARAEL ÁRBOL DE NAVIDAD

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    Equipo deSuspensión deRevestidor ( 1 )

    Equipo deSuspensión deTuberías ( 2 )

    Equipo de ControlDe Flujo ( 3/4/5 )

    ¿Qué encontramos Visible?

    SecciónSección A A

    Sección BSección B

    Sección CSección C

    Árbol de navidad Árbol de navidad

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    Normas para Cabezales:API 6A• Incluye equipo de Cabezales de Pozos y árboles denavidad

    • Principalmente la manufactura y especificaciones• Realmente no cubre sus aplicaciones o la instalación.

    • Materiales•

    Para condiciones Estándar y para H2S (norma NACE)• Especificación de Temperatura y Presión Nominales• Accesorios roscados Vs. bridados / esparragados /

    con grapa de acople• Requisitos de soldadura sobre los equipos cabezales

    de pozos

    Usted debe conocer las normas API 6A.

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    ¿¿Cuáles son los componentes principalesCuáles son los componentes principales??

    Cubierta del cabezal del Revestidor

    Cabeza Carrete del Revestidor

    Cabeza Carrete de Tubería

    Árbol de navidad

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    Tipos de Cabezales de Pozo Tipos de Cabezales de Pozo1. Sistema convencional en carretel

    2. Sistemas de carreteles compactos3. Sistema de suspensión en lecho marino

    4. Cabezal Submarino del Pozo

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    Sistema en carretel convencionalSistema en carretel convencional

    Cubierta del Cabezal del Revestidor

    Cabeza Carrete del Revestidor

    Cabeza Carrete de Tubería

    Conjunto de preventoras

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    Cabezal de Pozo Compacto• El conjunto de

    preventoras se puededejar en su lugarhasta la instalaciónde los árboles denavidad.

    • Ahorra tiempo deequipo.

    • Reducción deconexiones bridadas.

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    Cubierta del Cabezal del Revestidor

    Primer elemento delPrimer elemento delCabezal de PozoCabezal de Pozo

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    Cubierta del Cabezal del RevestidorCubierta del Cabezal del Revestidor-- FuncionesFunciones

    • Normalmente está conectado al revestidor desuperficie.

    • Soporta la siguiente sarta de revestimiento• Conectada o adaptada al equipo de control de pozo

    • Sella el agujero (de la atmósfera)• Controla acceso al agujero:

    • para control de presión• o retornos de fluido durante operaciones de

    perforación.

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    Cubierta del Cabezal del RevestidorCubierta del Cabezal del Revestidor-- DescripciónDescripción

    Conexión de acople enchufadopara soldar o roscada

    Puerto de pruebas

    Salidas laterales roscadaso esparragadas

    Conexión superior bridada (estándar)o para grapa de acople

    Ranura para anillo

    Área para el asentamientodel colgadordel revestidor

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    Cabezal del Revestidor - Conexión Inferior

    Conexión inferior deacople enchufado para soldar

    (estándar)Conexión roscada

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    Conexión inferior de acople enchufado para soldar

    Conductor Primerasoldadura

    Interna

    SegundasoldaduraExterna

    Quitar tapónantes de soldar

    Nivel en 4 posiciones separadas 90°

    Revestidor de superficie

    Prueba con aguaContrapozo

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    Cabezal del Revestidor – Tipo de Salidas

    Salidaroscada

    SalidaIntegralbridada

    Salida paragrapa deacople

    SalidaConespárragosPara brida

    La más común en Cabezales Generalmentepara baja presión y de más bajo costo

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    Cabezal del RevestidorCabezal del Revestidor–– Placa BasePlaca BaseEl cabezal del revestidor se puede usaren conjunto con una placa base parauna distribución más eficaz del peso.

    Tubo conductor Revestidor de Superficie

    Contrapozo

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    • Puede ser :• fundida o forjada de manera integral con el

    cabezal del revestidor • o fabricada y unida al cabezal del revestidor

    con platinas verticales soldadas.

    Placa Basecon platinas verticalessoldadas

    Cabezal del RevestidorCabezal del Revestidor–– Placa BasePlaca Base

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    Cabezal del RevestidorCabezal del Revestidor –– IdentificaciónIdentificaciónEspecificación delEspecificación del API 6A

    Cada cabezal de revestidor seidentifica por :

    1. tamaño nominal (brida superior nominal)

    2. presión nominal (presión de trabajo)

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    Cabezales de Pozos y Árboles de navidad25

    Cabezal del RevestidorCabezal del Revestidor-- IdentificaciónIdentificaciónEjemplo :

    Cabezal del Revestidor 20 3/4" x 3000 psi

    Tamaño nominal APIdel pasaje en brida superior presión de trabajo

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    Cabezales de Pozos y Árboles de navidad26

    Al ordenar un Cabezal se debe especificar:Al ordenar un Cabezal se debe especificar:

    A. ModeloB. Conexión inferior

    1. Rosca macho, rosca hembra, acople enchufadopara soldar o acople enchufado para soldar consello interno

    2. Tamaño de revestidor

    C. Conexión superior 1. Brida o grapa de acople2. Tamaño de brida/grapa de acople3. Presión de trabajo de brida/grapa de acople

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    D. Salidas Laterales1. Roscadas, esparragadas, bridadas ograpa de acople2. Tamaño3. Presión de trabajo

    E. Opciones1. Con o sin tornillos de seguro2. Con o sin placa base de refuerzo

    Disponible para cumplir con todos los requisitosaplicables de API-6A.

    Al ordenar un Cabezal se debe especificar:Al ordenar un Cabezal se debe especificar:

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    Cabezales de Pozos y Árboles de navidad28

    Cabezal de Revestidor tipo CarreteCabezal de Revestidor tipo CarreteSegundo elemento delSegundo elemento delCabezal de PozoCabezal de Pozo

    Normalmente noes roscado ya quelas presiones sonsuperioresEj >3000psi.

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    Cabezal del Revestidor tipo Carrete - Funciones

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

    la siguiente sarta de revestimiento

    • Ofrece soporte para el montaje del equipo decontrol de pozo (arreglo de preventoras )• Sella el agujero (de la atmósfera)• Controla acceso al agujero:

    • para control de presión• o retornos de fluido durante operaciones de perforación.

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    Cabezales de Pozos y Árboles de navidad30

    Sellos (empaques) diseñados para ajustar alrededordel diámetro externo del último revestidor corrido

    Puerto depruebas

    Salida lateralroscada o con

    espárragos /brida(roscadas esmenos común)

    Ranura para anillo

    Área para asentamientodel colgador delrevestidor siguiente

    Conexión inferior

    compatible con laconexión superior delcabezal o carrete delrevestidor previo

    Cabezal del Revestidor tipo Carrete - Descripción

    Conexión superior bridada (estándar)o para grapa de acople

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    Cabezal del Revestidor tipo Carrete - Descripción

    TORNILLO DERETENCIÓN

    HOMBRO DECARGA PRIMARIA

    ROSCAS DE CONEXION PARAVÁLVULA O TAPÓN

    PUERTO PARA INYECCIONDEL SELLO PLÁSTICO

    PUERTO DE PRUEBA

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    Cabezal tipo CarreteCabezal tipo Carrete–– Espec. API 6A

    Conexión inferior 20 3/4 " x 3000 psi

    Se identifica mediante su :• tamaño nominal (bridas superior e inferior nominales)• presión nominal (presión de trabajo superior e inferior)

    Conexión superior 13 5/8 " x 5000 psi

    Ej : 13 5/8 " x 5000 psi Sup - 203/4 " x 3000 psi Inf

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    Cabezales de Pozos y Árboles de navidad33

    Al ordenar un Cabezal de Revestidor tipo Carrete:Al ordenar un Cabezal de Revestidor tipo Carrete:

    Especifique lo siguiente :A. ModeloB. Conexión Inferior

    1. Brida o grapa de acople2. Tamaño de brida/grapa de acople3. Presión de trabajo de brida/grapa de acople

    C. Conexión Superior 1. Brida o grapa de acople2. Tamaño de brida/grapa de acople3. Presión de trabajo de brida/grapa de acople

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    Cabezales de Pozos y Árboles de navidad34

    Especifique lo siguiente :D. Salidas Laterales

    1. Roscadas, esparragadas, bridadas o con acople degrapa

    2. Tamaño3. Presión de trabajo

    E. Opciones

    1. Con o sin tornillos de retenciónDisponible para cumplir con todos losrequisitos adecuados según el API-6A.

    Al ordenar un Cabezal de Revestidor tipo Carrete:Al ordenar un Cabezal de Revestidor tipo Carrete:

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    Cabezales de Pozos y Árboles de navidad35

    Colgador del revestidorColgador del revestidor

    Tuboconductor

    Revestidor de superficie

    RevestidorIntermedio

    Área para el Asentamiento

    Colgador del Revestidor

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    Colgadores del revestidorColgadores del revestidor -- FuncionesFunciones

    • Suspende las sartas de revestimientointermedio o de producción

    • Centra la sarta del revestidor en laCubierta del Cabezal o en el Carretel

    • Sella el espacio anular del revestidor

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    Cabezales de Pozos y Árboles de navidad37

    Colgadores del revestidor - Tipos

    Dos tipos principales de colgadoresdel revestidor :

    • Colgador tipo cuña (cuñas envolventesalrededor del revestidor)

    • Colgador tipo mandril

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    Colgador tipo cuñaColgador tipo cuña

    Cuñas envolventesalrededor del tuborevestidor

    BISAGRA

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    Colgador tipo cuñaCuñas envolventes alrededor delrevestidor sin capacidad de sello anular

    BISAGRA

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    Cabezales de Pozos y Árboles de navidad40

    Colgador tipo cuña

    CUÑAS

    TAZÓN

    ELEMENTO DE

    SELLO DEELASTÓMERO

    Cuñas envolventes alrededor delrevestidor con capacidad de sello anular

    Modelo: FMC - C22

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    Cabezales de Pozos y Árboles de navidad41

    Colgadores tipo cuña

    Cuñas envolventes alrededor delrevestidor con capacidad de sello anular

    Modelo: FMC - C29Colgador de carga alta

    Cuñas doblesdistribuyen la cargadel revestidor parareducir la deflexióndel revestidor acargas altas.

    El C29 no colapsa elrevestidor incluso aaltas cargas para elrevestidor .

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    Cabezales de Pozos y Árboles de navidad42

    Colgador de revestidor Vetco “WE”

    PLACA DE SELLO

    SELLO

    TAZÓN DE

    CUÑASCUÑA

    Colgador Tipo WE

    • Utilizado cuando serequiere que el sello delespacio anular sea

    independiente de la cargadel revestidor

    • Generalmente instaladoen el cabezal derevestidor tipo carrete

    • Sello de elastómeroactivado mecánicamentepor tornillos allen

    • Capaz de soportar cargaspesadas en el revestidor

    Colgador tipo cuñaCuñas envolventes alrededordel revestidor con capacidadde sello anular

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    Cabezales de Pozos y Árboles de navidad43

    Colgador de revestidor SB5

    PLACA DE SELLO SELLO

    CUÑAS

    TAZÓNDE CUÑAS

    Cuñas envolventes alrededor delrevestidor con capacidad de sello anular

    Colgador tipo cuña

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    Cabezales de Pozos y Árboles de navidad44

    Colgador tipo mandril

    Puede usarse si no seanticipan problemas depegamiento mientras baja elrevestidor.

    Si se pega el tubo, esnecesario instalar uncolgador de revestidor tipocuña y cortar el tubo sobrantepor encima del colgador

    Sello de área contactoMetal con Metal

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    Cabezales de Pozos y Árboles de navidad45

    Instalación de colgadores del revestidorChaflán

    Alturarecomendada

    para el corte del

    revestidor

    Colgadordelrevestidor

    • Precaución : asegúrese de que no

    hay voladuras dentro del cabezal• Después de cementar elrevestidor, lave la cavidad delcabezal

    • Levante la preventora, destrabe ycoloque las cuñas siguiendo losprocedimientos del fabricante

    • Cuelgue el revestidor siguiendo losprocedimientos especificados

    • Corte el revestidor unas 20" porencima de la cara de la bridasuperior del cabezal.

    • Retire preventora o asegúrela en elpuente bajo la estructura

    • Corte la parte sobrante a la alturaadecuada y pula el bisel o chaflan

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    Cabezales de Pozos y Árboles de navidad46

    INSTALEACIÓN DEL COLGADOR DE CUÑA Y SELLO1. Asegúrese que no hay acoples dentro del Cabezal del Revestidor,

    cemente el revestidor de manera convencional. Abra las válvulas desalida lateral del cabezal y lave a chorro el cabezal, el tubo conductor y elconjunto de preventoras con agua. Cierre las válvulas de salida.

    2. Levante el arreglo de preventoras, el tubo conductor y la brida deretención. Destrabe las cuñas, colóquelas alrededor del revestidor ycuelgue el revestidor siguiendo el procedimiento especificado.

    3. Corte el revestidor. Localice el corte aproximadamente 20" arriba de ladel tope de la brida del cabezal y retire la junta del revestidor cortada.Levante y retire el arreglo de preventoras, tubo conductor y brida deretención.

    4. Corte de manera exacta el tramo de 20” dejado sobre la brida a unaaltura de 4.75" por arriba de la cara de bridas de la cubierta. Bisele eldiámetro externo y retire toda rebaba del revestidor en el área sobre lacual debe pasar el sello de cruce.

    Instalación de colgadores del revestidor

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    Cabezales de Pozos y Árboles de navidad47

    Al ordenar un colgador de revestidorAl ordenar un colgador de revestidor::

    Especifique lo siguiente: A. Modelo

    B. Tipo de CabezalC. Tamaño de brida o acople de grapasuperior D. Tamaño del revestidor E. Peso del revestidor F. Grado del revestidor

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    Sellos y Empaques de Aislamiento

    • Evitan la comunicacionentre las sartas delrevestidor

    • Impiden la exposicióndel sello de la brida a lapresión del espacioanular.

    Sellos de Aislamiento

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    Cabezales de Pozos y Árboles de navidad49

    Aislamiento del Espacio Anular

    Sellado del espacioanular con el selloexterior en el colgadordel revestidor

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    Cabezales de Pozos y Árboles de navidad50

    Sellos de Aislamiento

    Anillos desellado de lainterface

    Anillos desello noextrusivos

    Anillos de Sellado FMC

    Puerto dePruebas

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    Válvula de retención

    Anillos delElastómero

    Anillos de sello

    no extrusivos

    Tapón de inyección

    Puerto roscado para

    tapón de inyección

    tapóndel puerto

    Anillos FMC de Sellado deElastómero

    Sellos de Aislamiento

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    Empaque

    REVESTIDOR

    ANILLOESPACIADOR

    ACCESORIO DEINY. DE PLÁSTICO

    PUERTODE PRUEBA

    COLGADOR DEL REVESTIDOR

    ACCESORIO DEINY. DE PLÁSTICO

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    Cabezales de Pozos y Árboles de navidad53

    Empaque - Ejemplos Adaptador FMC 4-S Anillos de Sellado VETCO CWC-P

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    Cabezales de Pozos y Árboles de navidad54

    Cabezal de Tubería tipo CarreteCabezal de Tubería tipo Carrete Tercer elemento del Cabezal de Pozo Tercer elemento del Cabezal de Pozo

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    Cabezales de Pozos y Árboles de navidad55

    Cabezal de Tubería tipo Carrete - Funciones

    • Sella (empaca) sarta de revestimiento deproducción

    • Ofrece apoyo y retención para el colgador detubería

    • Ofrece apoyo para el montaje del arreglo depreventoras

    Especificación típica de presión de trabajo:10,000psi

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    Cabezales de Pozos y Árboles de navidad56

    Cabezal de Tubería tipo Carrete- DescripciónBIRLO DE RETENCIÓN

    DEL COLGADOR DE TUBERÍA

    TAZÓN SUPERIORPARA EL COLGADORDE TUBERÍA

    ROSCADOPARA TAPÓNREMOVIBLE OVÁLVULA

    PUERTODE PRUEBAS

    Empaque diseñado para ajustarse alrededor deldiámetro externo del revestidor de producción

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    Cabezales de Pozos y Árboles de navidad57

    Cabezal de Tubería - Identificación según el API 6A

    Conexión inferior 13 5/8 " x 5000 psi

    Se Identifica por:• tamaño nominal (pasaje nominal de las bridas superior e inferior)• presión nominal (presión de trabajo superior e inferior)

    Conexiónsuperior 11" x 10000 psi

    Ej : 11" x 10000 psi Sup. - 135/8 " x 5000 psi Inf.

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    Cabezales de Pozos y Árboles de navidad58

    Al ordenar un Carrete de Tubería:

    Especifique lo siguiente : A. ModeloB. Conexión Inferior

    1. Brida, esparragado, o de acople de grapa2. Tamaño de brida/de acople de grapa3. Presión de trabajo de brida/ de acople de grapa

    C. Conexión Superior

    1. Brida/ de acople de grapa2. Tamaño de brida/ de acople de grapa3. Presión de trabajo de brida/de acople de grapa

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    Cabezales de Pozos y Árboles de navidad59

    Especifique lo siguiente :D. Salidas laterales

    • Roscadas, esparragadas, bridadas o de grapa deacople

    • Tamaño• Presión de trabajo

    E. Servicio

    • Regular o H2SDisponible para cumplir con todos los requisitospertinentes según el API-6A

    Al ordenar un Carrete de Tubería:

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    Cabezales de Pozos y Árboles de navidad60

    Colgadores de Tubería :

    Tubería de producción

    Revestidor deProducción

    Colgador de TuberíaCabezal deTuberíaTipo Carrete

    Colgador de Tubería

    Cabezal de Tubería tipo Carrete

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    Cabezales de Pozos y Árboles de navidad61

    • Suspende la tubería de producción / inyecc.• Sella el espacio anular entre la tubería y el

    revestimiento

    • Ofrece un asiento para una válvula decontrapresión (VCP) que se puede instalartemporalmente en el colgador permitiendo elretiro del arreglo de preventoras con presiónen el pozo

    • Ofrece un apoyo para el montaje del árbol denavidad

    Colgadores de Tubería – Funciones:

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    Cabezales de Pozos y Árboles de navidad62

    Colgador de tubería tipo tapón con orificiode comunicación

    0-Rings

    Roscado BPV

    Roscado de Tubería

    Colgadores de Tubería :

    Roscado de Tubería

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    Cabezales de Pozos y Árboles de navidad63

    Ejemplo : Colgador FMC para tubería simpleEjemplo : Colgador FMC para tubería simple

    Modelo TC-1A-ENS

    Ensamblaje delínea de control

    Sello de espacio anular decompresión actuado mediantetornillos de retención

    Cuello deselladoextendido

    Adaptador con sello simple en el pasaje

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    Cabezales de Pozos y Árboles de navidad64

    Ensamblajede líneade control

    Colgadorde tubería

    Tubería

    Tornillode retención

    Adaptadordel cabezalde tubería

    Cabezal de TuberíaTipo Carretel

    Asientode la VCP

    Ejemplo : Colgador VETCO para tubería simpleEjemplo : Colgador VETCO para tubería simple

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    Cabezales de Pozos y Árboles de navidad66

    Sellado de colgadores de tubería en el Cabezal Árbol de navidad

    Carreteadaptador

    Cabezal de de tuberíatipo Carretel

    Colgador de tubería

    Sellos

    Tubería

    Colgadores de Tubería

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    Cabezales de Pozos y Árboles de navidad67

    Sellado de Presión en BridasLogrado con el uso de anillos metálicos API energizados por presión

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    Cabezales de Pozos y Árboles de navidad68

    Dos tipos de bridas API

    Para nivel de presión : 2000, 3000 y 5000 psi

    con tamaño nominal de hasta 11"

    BRIDA TIPO 6B

    BRIDA TIPO 6BX

    Para nivel de presión : 2000 a 20,000 psicon tamaño nominal de 11 3/16 " a 26 3/4 "

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    Cabezales de Pozos y Árboles de navidad69

    Sellado con Anillos Metálicos

    TIPO 6B

    ANILLO DE SELLOtipo R

    (ovalado u octagonal)

    O

    tipo RX(octagonal asimétrico)

    tipo BX(octagonal)

    TIPO 6BX

    BRIDAS

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    Cabezales de Pozos y Árboles de navidad70

    tipo R y RX tipo BX

    Separación Sin separación

    Sellado con Anillos Metálicos

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    Cabezales de Pozos y Árboles de navidad71

    Cabezales de Pozos Compactos

    • El arreglo depreventoras se puededejar en su lugarhasta la instalacióndel árbol de navidad

    • Se ahorra tiempo deequipo

    • reducción de

    conexiones bridadas

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    Cabezales de Pozos y Árboles de navidad72

    Árbol de Navidad

    T ó b d

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    Cabezales de Pozos y Árboles de navidad73

    1. Corrido con :

    1. 2 tramos de tubería HWDP.

    2. combinación para conectar

    la HWDP por debajo.3. unión para conectar el

    tramo de DP por encima.

    2. Tapón asentado sobre hombrode 45° en en el cabezal del pozo

    Brida de retención

    Tramo de DP para asentar tapón

    Arreglo depreventoras

    Tapón para prueba de preventoras

    HWDP

    Herramienta de Combinación

    Tapón para prueba de preventoras

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    Cabezales de Pozos y Árboles de navidad74

    PROCEDIMIENTO DE INSTALACIÓN

    • Correr y colocar el tazón sobre lacavidad superior del cabezalutilizando herramienta de

    combinación• Asegurar el tazón en su sitio

    apretando contra él los tornillos desujeción

    • Dar rotación derecha para soltarsede ranuras en 'j‘, dejar el tazóncolocado dentro del cabezal y retirarel tramo de DP con la herramienta decombinación

    Brida de Retención

    Tramo de Asentamiento

    Arreglo depreventoras

    Protector dedesgaste

    Herramienta dCombinación

    HWDP

    Protector de desgaste

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    Cabezales de Pozos y Árboles de navidad75

    Válvulas

    • La mayoría de las válvulas en los cabezalesde pozos son del tipo compuerta

    • Las válvulas de compuerta ofrecen elcontrol primario de abierto/cerrado delcabezal de pozo

    • Son los accesorios más notorios en losárboles de navidad

    Vál l d C C

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    Cabezales de Pozos y Árboles de navidad76Compuerta

    Asiento( sellado por contacto metal-a-metal)

    VástagoCubierta

    Empaque del vástago

    Accesorio para inyecciónde grasa

    Pin de cizalladuradel vástago

    Rueda o Volante manual

    Cuerpo

    Anillo de selladode la cubierta

    Válvulas de Compuerta - Componentes

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    Cabezales de Pozos y Árboles de navidad77

    Cada válvula de compuerta está fabricada deconformidad con las especificaciones API 6A y,cuando corresponde, con las de NACE MR-01-75

    Se requieren seis especificaciones al ordenar una

    válvula de compuerta:1. tamaño nominal de orificio central o pasaje en la compuerta

    2. presión de trabajo

    3. clase de material

    4. clase de temperatura5. nivel de especificación de producto

    6. requisitos especiales de prueba o de materiales

    Especificación de Válvulas de Compuerta

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    Cabezales de Pozos y Árboles de navidad78

    Estranguladores de flujo

    ¿Qué es un estrangulador de flujo?Un estrangulador de flujo es un dispositivomecánico que produce una restricción enuna línea de flujo, ocasionando ya sea unacaída de presión o una reducción en lavelocidad del flujo.

    Nota :Los estranguladores de flujono deben usarse comoválvulas de cierre de acuerdocon las normas del API 6A

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    Cabezales de Pozos y Árboles de navidad79

    Estranguladores de Flujo - Funciones

    ¿Para qué se necesitan los estranguladores de flujo?

    • Para controlar el régimen de flujo

    • Para controlar la presión del flujo a través de un conductor • Para operaciones de limpieza con chorro• Para imponer contrapresiones durante la circulación del

    pozo

    • Para eliminar daños

    • Para controlar el régimen de inyección de fluidos

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    Cabezales de Pozos y Árboles de navidad80

    • Un estrangulador de flujopositivo tiene un tamaño deorificio fijo.

    • Dan cabida a partesreemplazables condimensiones fijas.

    • Aunque los estranguladoresde flujo positivo estándisponible en una variedad

    de tamaños y tipos, se debedesarmar el estranguladorde flujo para cambiar eltamaño del niple reductor.

    Estrangulador de flujo positivo

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    Cabezales de Pozos y Árboles de navidad81

    Un estrangulador de flujo ajustable ofrece tamañosvariables de orificios mediante algún tipo dedispositivo de ajuste externo.

    Estrangulador de flujo ajustable

    P b l b l d

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    Cabezales de Pozos y Árboles de navidad82

    Después de ajustar una sección de cabezal de pozo, se

    debe confirmar la competencia de la unidad para mantenerlas presiones de diseño.

    El diseño de un cabezal de pozo permite probar la unidadmediante puertos de prueba construídos en su cuerpo

    Para probar el cabezal de pozo

    REVESTIDOR

    PUERTODE PRUEBA

    COLGADOR DELREVESTIDOR

    EMPAQUESECUNDARIO

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    Cabezales de Pozos y Árboles de navidad83

    El cabezal de pozo, la preventora de reventones, elárbol de navidad, son métodos secundarios para Controldel Pozo después de la hidrostática de la columna defluido en el pozo que constituye su control primario.

    Por tanto, el diseño, ajuste y aplicación del cabezal depozo debe garantizar que la especificación de presión decada componente puede contener las presionesmáximas esperadas que se experimentarán durante lavida del pozo.

    Cabezal de Pozo y Control del Pozo

    C fi ió tí i d lid l t l d l b l

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    Cabezales de Pozos y Árboles de navidad84

    Espacio anular ‘A’

    Espacio anular ‘B’

    Espacio anular ‘C’Cabeza de inicio del pozo de 2000psi

    Carretes de tubería y revestidor 5000psi

    Espacio Anular ‘B’sellado al cementarel revestidor en zapata previa

    Válvula de Bola 2000psi

    Válvula de Compuerta5000psi

    Brida Ciega con tapón deventeo de ½”

    Brida Ciega conManómetro y sistema de bloqueo y purgaPreparada para tapón VR

    Tapón VR instalado

    Configuración típica de salida lateral del cabezal

    Ej l d b l d N i j

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    Cabezales de Pozos y Árboles de navidad85

    La válvula de aguja debe incluir facilidad para sangrar Presión entre la válvula de achicar y el manómetro

    La norma REW POM de Schlumberger

    identifica que este debe ser un roscadoACME si se desea conectar directamenteequipo de cable de perforación SLB

    Ha habido algunos accidentes mayores debido a la presiónatrapada en esta cavidad y los tornillos de retención delcolgador de tubería son expulsados cuando se llevaa cabo mantenimiento de rutina

    Tapones VR obviamente no instaladoscuando se colocó la válvula

    Debería haber 2 válvulas en un lado de un espacioanular ‘A’. La externa se debería utilizar de manerarutinaria. Debería ser posible supervisar la presióny sangrar al nivel predeterminado. Debería ser posible bombear algo de fluido de empaque paramantener lleno el espacio anular y una presión baja para limitar la corrosión en el espacio anular.

    Si el espacio anular ‘B’ no está “vivo”, es decir, no hay formación abierta, entoncesÚnicamente necesitamos tener una válvula en un lado de este cabezal de pozo.Reemplazar la válvula con un tapón VR “instalada y una brida ciega con tapon de venteConsultar la nota (**) arriba. Esto permite que la futura instalaciónde una válvula mediante la verificación de presión entre la brida y el tapón VR. Si noHay presión, retirar la brida, instalar válvula y retirar el tapón VR.

    ** Brida ciega con tapón de venteoEl tapón de venteo es de un “bajo perfil”suficiente para que sea muy poco probableque lo partan objetos en caída. Si el otro lado del espacio anular ‘A’ se configuró según sugerencia,

    entonces la válvula simple de este lado podría tener una brida ciega ytapón deventeo, en lugar de un segundo manómetro.

    Una sola válvula de ala en el árbol sería suficiente.

    Ejemplo de cabezal de pozo: Necesita mejorar

    C b l d P N IPM

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    Cabezales de Pozos y Árboles de navidad86

    Grupos de discusiónDiseñen un cabezal de Pozo básico y un Árbol denavidad para lo siguiente:

    Cabezales de Pozos y Normas IPM

    Conductor de 30 pulgadas x 2 unionesConductor de 30 pulgadas x 2 uniones

    Revestidor de superficie de 20 pulgadasRevestidor de superficie de 20 pulgadas – – 450m450mRevestidor intermedio de 13 3/8 pulgadasRevestidor intermedio de 13 3/8 pulgadas-- 1500m1500mRevestidor intermedio de 9 5/8 pulgadasRevestidor intermedio de 9 5/8 pulgadas – – 1950m1950mRevestimiento 7 pulgadasRevestimiento 7 pulgadas – – 2500m2500m

    Pozo de GasPozo de GasTub de prod. 3 ½ pulgTub de prod. 3 ½ pulgBHP 5200 psiBHP 5200 psiH2S 30 ppmH2S 30 ppm

    Fi d l Mód l b C b l d P

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    CabezalesdePozosyÁrboles denavidad87

    • Describir las funciones de un cabezal de Pozo

    • Describir Cabezal del Revestidor Superficial

    • Describir un Cabezal de revestidor tipo Carrete• Describir un Carrete y colgador de tubería

    • Describir los sellos en un sistema de cabezal

    de pozo• Diseñar un sistema básico de cabezal de pozo

    Ahora usted debe poder :

    Fin del Módulo sobre Cabezales de Pozos