109010820 Clasificacion de Los Arboles de Navidad
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UNIVERSIDAD DE AQUINO BOLIVIA FACULTAD DE CIENCIAS Y TECNOLOGIA ING. GAS Y PETROLEO GAS NATURAL “ARBOLES DE NAVIDAD” TREE CHRISTMAS
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UNIVERSIDAD DE AQUINO BOLIVIA FACULTAD DE CIENCIAS Y TECNOLOGIA
ING. GAS Y PETROLEO GAS NATURAL
“ARBOLES DE NAVIDAD” TREE CHRISTMAS
INTEGRANTES:
- DORA ALFARO RICALDI
- MARCO PARI LLANOS
- PABLO VALVERDE MACIAS
- ALVARO TUMIRI BOTELLO
ARBOL DE NAVIDAD
El Árbol de Navidad o Producción, es un
ensamblaje de válvulas que se instalan,
cuando un pozo se encuentra en etapa de
producción, consta de una serie de válvulas,
bridas y conectadores que permite la
circulación controlada de los fluidos
producidos
FACTORES QUE SE TOMAN EN CUENTA PARA SU
DISEÑO
Presión
Temperatura Ambiente
Tipo de fluido Producido
Temperatura de Fluido
Factores Económicos
PARTES DE UN ÁRBOL DE PRODUCCIÓN
Generalmente costa de las siguientes componentes: - Cabezales de Tubería de Revestimiento (TR) - Colgadores de Tubería de Revestimiento - Cabezales de Tubería de Producción (TP) - Colgadores de Tubería de Producción - Válvula de Contrapresión - Adaptador - Árbol de válvulas - Brida Adaptadora de del cabezal de TP - Válvulas de Seguridad y Tormenta - Conexiones del árbol de válvulas - Estranguladores
Los componentes del árbol de producción incluyen los siguientes:
Manómetro
Brida (tapa) del manómetro
Válvula de corona (válvula de descompresión).
T de flujo (cruz, T)
Válvula lateral
Estrangulador
Válvulas maestras
Colgador de Tubería
Válvula de la tubería de revestimiento
Colgador de la tubería de revestimiento
CLASIFICACIÓN DE LOS ÁRBOLES DE
NAVIDAD
Árbol de Navidad para terminación
simple Este tipo de terminación se
caracteriza por se instala una
sola columna para producir una
sola arena productora sea baja,
mediana o alta presión para
pozo petrolífero o gasífero.
Para este caso se instala un packer de
terminacion simple y un árbol de
navidad o cabezal de pozo que esta
equipado con un solo colgador de
tuberia que puede ser se baja media, o
alta presión.
ÁRBOL DE NAVIDAD PARA TERMINACIONES
DOBLES Se denomina también arreglo doble
estándar donde se instalan dos
columnas de producción en el mismo
pozo para producir simultáneamente
dos niveles arenosos. La arena
superior que puede ser de petróleo o
gas, se explotara con un tubing
denominado “Línea Corta” (LC) y la
arena inferior que puede ser de
petróleo o gas con una tubería
denominada “Línea Larga” (LL) .
Las dos columnas están colgadas de un
árbol de navidad de doble terminación que
puede ser de mediana o alta presión. El
arreglo se caracteriza también por la
instalación de dos packers, el superior para
terminación doble y el packer inferior para
terminación simple, ambos packers pueden
ser mediana o alta presión.
TERMINACIÓN DOBLE CON UNA SOLA SARTA DE
PERFORACION
Se caracteriza por que lleva instalada una sola
sarta de producción, para producir por esta la
arena inferior que puede ser petrolífera o
gasífera y por el espacio anular la arena
superior que esta limitada a una arena
petrolífera de baja presión. En esta caso se
utiliza un solo packer de terminación simple y
un árbol de navidad para terminación doble
VENTAJAS:
Puede agregar las válvulas de seguridad hidráulica (neumática) de distintas medidas.
Tiene un diseño para el rápido montaje y desmontaje del colgador de doble oleoducto.
Permite explotar en sólo pozo dos estratos diferentes al mismo tiempo también puedo controlar y operar por separado.
Cuenta con una estructura compacta, funciones completas, facilidad en el manejo y fiabilidad del sellado.
Es apta para todo tipo de tubos de revestimiento programas de oleoducto.
Presión de funcionamiento: 2000PSI – 20000 PSI.
Medio disponible: petróleo, gas natural, barro y gas que contiene H2S, CO2.
Temperatura de funcionamiento: -46°C – 121 °C.
ÁRBOL DE NAVIDAD PARA TERMINACIONES
TRIPLES O MÚLTIPLES Se considera como terminación
múltiple a los arreglos constituidos por
tres o mas sartas de tuberías paralelas
para producir simultáneamente tres o
mas niveles productores que pueden
estar combinados entre gasíferos y
petrolíferos en unos casos o puro
gasíferos o petrolíferos en otros casos.
En terminaciones triples se instala un árbol
de navidad con tres colgadores de tubería
para asegurar una línea corta, una línea
intermedia una línea larga. Se ancla packer
de fondo para terminación simple, un
packer intermedio para terminación doble y
una para terminación simple.
VENTAJAS:
Instalación integral para ahorrar tiempo.
No es necesario reemplazar el equipo preventor de reventones de pozo durante la perforación.
El diseño del colgador del tuvo revestidor tipo mandril tiene incluido el tanque de circulación del barro.
Está equipado con el deslizamiento de emergencia para evitar el atascado durante la bajada del tubo revestidor y la elevación en posición incorrecta del colgador de tubo revestidor tipo mandril.
Es aplicable para todo tipo de tuberías y programa de administración de oleoductos.
Se puede aplicar cualquier tipo de sellado.
Presión de funcionamiento: 2000 PSI – 20000 PSI
Medio disponible: aceite, gas natural, barro y gas que contiene H2S, CO2.
Temperatura de funcionamiento: -46°C – 121 °C.
Es un conjunto de conexiones, válvulas y otros
accesorios con el propósito de controlar la producción y
dar acceso a la tubería de producción. El elemento que
está en contacto con la sarta de la tubería de
producción es la brida o un bonete.
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
1.- Válvula de compuerta.
2.- Válvula de globo.
3.- Válvula macho.
4.- Válvula de retención
(check).
5.- Válvula de control.
6.- Válvula de seguridad.
7.- Válvula maestra
8.- otros tipos de válvulas
que se aplica.
Se usa en líneas de succión y descarga
de bombas; como válvula de bloqueo.
Son operadas manual y eléctricamente,
ya sea por medio de un volante o motor
eléctrico, que actúan sobre un vástago
que levanta la compuerta. Este tipo de
válvulas no tienen sentido de entrada o de
salida, cualquiera de sus lados sirven
para los dos propósitos.
Ventajas
•Alta capacidad.
•Cierre hermético.
•Bajo costo.
•Diseño y funcionamiento sencillos.
•Poca resistencia a la circulación.
Desventajas
•Control deficiente de la circulación.
•Se requiere mucha fuerza para
accionarla.
•Puede producir cavitación
•Debe estar cubierta o cerrada por completo.
Se llaman así por la apariencia
de su cuerpo; su característica
es que tiene una apertura u
orificio por donde pasa el flujo,
siendo esta apertura
perpendicular al sentido del flujo.
Por tal razón este tipo de
válvulas debe ser usada en un
solo sentido. Para su instalación
se requiere que la presión mayor
este bajo la apertura del orificio.
Se usan para estrangular o
controlar un flujo determinado
Ventajas
•Estrangulación eficiente.
•Carrera corta del disco y
pocas vueltas para
accionarlas.
•Control preciso de la
circulación.
•Disponible con orificios
múltiples.
Desventajas
•Gran caída de presión.
•Costo relativo elevado.
Este cilindro se acciona
exteriormente por medio de
una manivela o por medio
de un volante acoplado a
un sistema de engranes,
que actúan sobre el
vástago unido al cilindro.
Este tipo de válvula se usa
principalmente en sistemas
donde se trabaja con
productos ligeros, gases y
gasolinas.
Ventajas
•Alta capacidad.
•Bajo costo.
•Cierre
hermético.
•Funcionamiento
rápido.
Desventajas
•Requiere alta torsión (par) para accionarla.
•Desgaste del asiento.
Se puede establecer comunicación con la tubería de
producción, si fuese necesario, a través de la válvula de
contrapresión. De los diseños actuales, unos se instalan
mediante rosca y otros con seguro de resorte (candado de
expansión).
Son válvulas de construcción especial,
usadas para controlar las variables del
proceso de producción, como son presión,
temperatura, nivel de fluidos y flujo en forma
automática.
Estas válvulas pueden ser operadas por
medio de una señal, resorte o contrapeso.
a) Las de señal son operadas al admitir aire de un
instrumento de control al diafragma de la válvula; así abre o
cierra la válvula.
b) La válvula operada por resorte abre cuando la presión en
la parte inferior de la válvula es mayor que la fuerza del
resorte, en caso contrario cierra.
c) La válvula operada por contrapesos emplea en lugar de
resorte un contrapeso.
Estos dispositivos están diseñados
para cerrar un pozo en caso de
una emergencia. Se pueden
clasificar en dos tipos:
a) Auto controladas.- Se accionan cuando se tienen cambios en la presión, temperatura o velocidad en el sistema de flujo. Se usa para cerrar el pozo automáticamente cuando la presión en la tubería de escurrimiento decrece o se incrementa hasta ciertos límites
b) Controladas desde la
superficie.- Se les da el
nombre de “válvulas de
tormenta” y se usan
generalmente en pozos
marinos donde el control es
más difícil y en zonas
donde el mal tiempo es
frecuente.
Son válvulas ubicadas en el árbol de Navidad que
controlan todo el flujo del pozo. La válvula sobre maestra
se utiliza de forma rutinaria con la válvula maestra en caso de que esta válvula necesite reemplazo.
Válvulas laterales: Las válvulas laterales se la utiliza para
serrar el pozo en la mayor parte de las operaciones de rutina. Son
las mas fáciles de reemplazar en caso de deterioro. (Utilizados
especialmente para arbolitos de producción simple).
Válvulas de mariposa: La válvula de mariposa es de ¼ de
vuelta y controla la circulación por medio de un disco circular, con
el eje de su orificio en ángulos rectos con el sentido de la
circulación
Ventajas
Ligera de peso, compacta, bajo costo.
Requiere poco mantenimiento.
Número mínimo de piezas móviles.
No tiene bolas o cavidades.
Circulación en línea recta y alta
capacidad.
Se limpia por sí sola.
Desventajas
Alta torsión para accionarla.
Capacidad limitada para caída de presión.
BRIDAS
Son accesorios para conectar tuberías:
Con equipos (Bombas, intercambiadores de
calor, calderas, tanques, etc.)
O accesorios (codos, válvulas, etc.).
La unión se hace por medio de dos bridas, en
la cual una de ellas pertenece a la tubería y
la otra al equipo o accesorio a ser
conectado.
BRIDAS - VENTAJA
La ventaja de las uniones bridadas es que al
estar unidas por espárragos, permite el
rápido montaje y desmontaje para realizar
reparaciones o mantenimiento.
BRIDAS - CLASIFICACIÓN
BRIDAS CON CUELLO PARA SOLDAR (WELDING NECK)
BRIDAS - CLASIFICACIÓN
BRIDAS DESLIZANTES (SLIP-ON)
El tubo penetra en el cubo de la brida sin llegar al plano de la cara de contacto, unidos por una soldadura interna y externamente.
Sus condiciones mecánicas a la resistencia y fatiga son en general buenas, pero algo inferiores a las bridas con cuello
Sin embargo, pueden ser utilizadas cuando las condiciones de trabajo son menos exigentes (se justifica por el menor costo de ésta).
BRIDAS - CLASIFICACIÓN
BRIDAS DESLIZANTES (SLIP-ON)
BRIDAS - CLASIFICACIÓN
BRIDAS CON CUELLO PARA SOLDAR (WELDING NECK)
Caracterizadas por su largo cuello cónico, donde su extremo se suelda a la tubería.
El diámetro interior del tubo es igual que el de la brida, lo que permite no producir turbulencias en los gases o líquidos que por el circulan.
Por ello es utilizado para tuberías expuestas a trabajos severos y con elevadas Presiones.
BRIDAS - CLASIFICACIÓN
BRIDAS CIEGAS (BLIND)
Están destinadas a cerrar extremos de tubería, válvulas o aberturas de recipientes, sometidos a variadas presiones de trabajo.
Desde el punto de vista técnico, este tipo de bridas, es el que soporta condiciones de trabajo más severas (particularmente las de mayores dimensiones), ya que al esfuerzo provocado por la tracción de los bulones, se la adiciona el producido por la presión existente en la tubería.
BRIDAS - CLASIFICACIÓN
BRIDAS CIEGAS (BLIND)
BRIDAS - CLASIFICACIÓN
BRIDAS CON ASIENTO PARA SOLDAR (SOCKET WELDING)
De mayor aplicación en tuberías de dimensiones pequeñas que conduzcan fluidos a altas presiones. De allí que las normas. ANSI B16.5 aconsejan su uso en tubos de hasta 3” de diámetro en las series 150, 300, 600, y de hasta 2 ½” en la serie 1500.
En estas bridas el tubo penetra dentro del cubo hasta hacer contacto con el asiento (que posee igual diámetro interior que el tubo) quedando así un conducto suave y sin cavidades. La fijación de la brida al tubo se realiza practicando un cordón de soldadura alrededor del cubo.
Es frecuente el uso de estas bridas en tuberías destinadas a procesos químicos, por tener una sección constante.
BRIDAS - CLASIFICACIÓN
BRIDAS CON ASIENTO PARA SOLDAR (SOCKET WELDING)
BRIDAS - CLASIFICACIÓN
BRIDAS ROSCADAS (THREADED)
Son bridas que pueden ser instaladas sin soldadura y se utilizan en líneas con flujo con:
temperaturas moderadas
baja presión
poca corrosión.
No es aplicada para servicios que implique fatiga térmica, debido a la dilatación.
BRIDAS - CLASIFICACIÓN
BRIDAS ROSCADAS (THREADED)
BRIDAS - CLASIFICACIÓN
BRIDAS PARA JUNTA CON SOLAPA (LAP-JOINT)
Se colocan en tuberías de aceros comunes o especiales que necesiten ser sometidas con frecuencia a desmontajes para inspección o limpieza.
La facilidad para girar las bridas, y alinear así los agujeros para bulones, simplifica la tarea, especialmente cuando las tuberías son de gran diámetro.
No es aconsejable su uso en líneas que están sometidas a severos esfuerzos de flexión.
BRIDAS - CLASIFICACIÓN
BRIDAS PARA JUNTA CON SOLAPA (LAP-JOINT)
BRIDAS - CLASIFICACIÓN
BRIDAS DE ORIFICIO
Están destinadas a ser colocadas en puntos de la
línea donde existen instrumentos de medición.
Son básicamente iguales a las bridas con cuello
para soldar, deslizantes o roscadas; donde la
selección del tipo esta en función de las
condiciones de trabajo de la tubería.
Radicalmente tienen dos agujeros roscados para
conectar los medidores.
BRIDAS - CLASIFICACIÓN
BRIDAS DE ORIFICIO
ESTRANGULADORES
Los estranguladores, orificios o reductores, no
son otra cosa que un estrechamiento en las
tuberías de flujo para restringir el flujo y
aplicar una contrapresión al pozo.
Los estranguladores sirven para controlar la
presión de los pozos, regulando la
producción de aceite y gas, o para controlar
la invasión de agua o arena.
ESTRANGULADORES
En ocasiones sirve para regular la parafina, ya que reduce los cambios de temperatura; así mismo ayuda a conservar la energía del yacimiento, asegurando una declinación más lenta de los pozos, aumentando la recuperación total y la vida fluyente.
El estrangulador se instala en el cabezal del pozo, en un múltiple de distribución, o en el fondo de la tubería de producción.
ESTRANGULADORES – CLASIFICACIÓN
(ESTRANGULADORES SUPERFICIALES)
A) ESTRANGULADOR POSITIVO
Están diseñados de tal forma
que los orificios van
alojados en un receptáculo
fijo (porta-estrangulador),
del que deben ser
extraídos para cambiar su
diámetro.
El uso en la industria es
amplio por su bajo costo y
fácil aplicación.
ESTRANGULADORES – CLASIFICACIÓN
(ESTRANGULADORES SUPERFICIALES)
B) ESTRANGULADOR AJUSTABLE
En este tipo, se puede modificar el diámetro del orificio, sin retirarlo del porta-estrangulador que lo contiene, mediante un dispositivo mecánico tipo revólver.
Dependiendo del tipo de estrangulador, se disponen con extremos roscados o con bridas y con presiones de trabajo entre 1500 y 15000 lb/pg2.
ESTRANGULADORES – CLASIFICACIÓN
(ESTRANGULADORES DE FONDO)
a) Estranguladores que se alojan en un
dispositivo denominado “niple de asiento”,
que va conectado en el fondo de la TP.
Estos estranguladores pueden ser introducidos
o recuperados junto con la tubería, o bien
manejados con línea de acero operada
desde la superficie.
ESTRANGULADORES – CLASIFICACIÓN
(ESTRANGULADORES DE FONDO)
b) Estranguladores que se aseguran en la TP
por medio de un mecanismo de anclaje que
actúa en un acople de la tubería, y que es
accionado con línea de acero.
APLICACIÓN – C. VUELTA GRANDE
APLICACIÓN – C. VUELTA GRANDE
APLICACIÓN – C. VUELTA GRANDE
APLICACIÓN – KANATA
APLICACIÓN – KANATA
APLICACIÓN – KANATA
APLICACIÓN – SAN ROQUE
APLICACIÓN – RIO GRANDE
APLICACIÓN – RIO GRANDE
APLICACIÓN – RIO GRANDE
