FACULTAD DE CIENCIAS INTEGRADAS DE VILLAMONTES

Carrera: Ing. Petróleo y Gas Natural

Trabajo de Investigación Nº 2

Materia: Producción I

Sigla: INp 030

Estudiante: Walter Alvarado Ruiz

Nº de Registro: 69388

Villa montes – Bolivia

TRABAJO DE INVESTIGACION

MANIFOLDS

Es parte del sistema de tuberias de cargue, descargue o manejo de productos, en el cual confluyen varios tubos y válvulas, por lo que también se le conoce como "múltiple de cargue".

Existen manifolds de producción portátiles y permanetes.

El manifold portátil consiste de un manifold al cual se han ligado líneas de flujo de cada pozo y dos separadores de 250 pis montados en largueros. Un separador es para producción general y el otro para probar pozos individuales.

El manifold tiene dos cabezales, de manera que la producción de cada pozo puede encausarse por el separador de prueba o por el separador de producción general abriendo o cerrando dos válvulas en el manifold.

El manifold permanente es muy parecido al portátil. La diferencia esta en el tamaño y la separación.Por lo general, la separación del manifold permanente es por dos o tres etapas.

Los separadores están montados sobre bases de concreto y tienen mas espacio para facilitas la operación.

En este tipo de manifold todos los pozos se prueban en el separador de 250 psi. El petróleo es separado y conducido a través de un medidor de volumen a fin de medirlo. Despues se encausa hacia un desplazador por gas que lo impulsa por las líneas de 600 psi hacia la estación de flujo. El desplazador es operado por gas del sistema de 600psi. Los pozos de alta presión (1500psi)

antes de entrar a la tuberia hacia la estación de descarga, el petróleo pasa por una segunda etapa de separación en los separadores de 600psi.

Los pozos de baja presión (menor de 600psi) en este manifold, fluyen directamente del cabezal del manifold al desplazador por gas, donde puede inyectarse hasta la línea de 600psi.

Esto evita la necesidad de tender una segunda línea desde el manifold para manejar la producción de baja presión.

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. 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.

De acuerdo con el diseño de cada fabricante, los estranguladores presentan ciertas características, cuya descripción la proporcionan en diversos manuales, sin embargo se pueden clasificar como se indica a continuación:

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. Fig. 11.3

Las marcas más conocidas son: EPN, FIP, Cameron, y los hechizos que se fabrican en los talleres de máquinas y herramientas.

El uso en la industria es amplio por su bajo costo y fácil aplicación.

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. Fig. 11.2

Una variante de este tipo de estranguladores, es la llamada válvula de orificio múltiple. Tiene un principio de operación bastante sencillo, puesto que el simple desplazamiento de los orificios del elemento principal equivale a un nuevo diámetro de orificio, y este desplazamiento se logra con el giro de un mecanismo operado manual o automáticamente y de fácil ajuste.

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 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.

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.

Ventajas:

• Se puede instalar en cualquier parte de la tubería, no se necesita niple ni coples.

• Se ancla de una manera rápida y sencilla con unidad de línea de acero

• Cuenta con set de estranguladores intercambiables

• Fabricado de material de alta resistencia

¿CÓMO AFECTA A LA PRODUCCIÓN DEL POZO EL USO DE UN ESTRANGULADOR?

Al instalar un estrangulador en la línea de flujo superficial, la restricción de este provocará un aumento de la presión en el cabezal, Pwh, y con ello un aumento de la presión fluyente en el fondo del pozo, Pwf, disminuyendo el diferencial de presión a través del área de drenaje del yacimiento, la producción será menor que la obtenida cuando producía sin reductor. Mientras más pequeño es el orificio menor será la tasa de producción del pozo y mayor la presión del cabezal del pozo.

BRIDAS

Es el elemento que une dos componentes de un sistema de tuberías, permitiendo ser desmontado sin operaciones destructivas, gracias a una circunferencia de agujeros a través de los cuales se montan pernosde unión

PARTES DE UNA BRIDA

Ala Cuello Diámetro de pernos Cara

TIPOS DE BRIDAS Y CARACTERÍSTICAS:Brida con cuello para soldar es utilizada con el fin de minimizar el numero de soldaduras en pequeñas piezas a la vez que contribuya a contrarrestar la corrosión en la junta. Brida con boquilla para soldar.

Brida deslizante es la que tiene la propiedad de deslizarse hacia cualquier extremo del tubo antes de ser soldada y se encuentra en el mercado con cara plana, cara levantada, borde y ranura, macho y hembra y de orificio requiere soldadura por ambos lados. Brida roscada. Son bridas que pueden ser instaladas sin necesidad de soldadura y se utilizan en líneas con fluidos con temperaturas moderadas, baja presión y poca corrosión, no es adecuada para servicios que impliquen fatigas térmicas.

Brida loca con tubo rebordeado. Es la brida que viene seccionada y su borde puede girar alrededor de cuello, lo que permite instalar los orificios para tornillos en cualquier posición sin necesidad de nivelarlos.

Brida ciega. Es una pieza completamente sólida sin orificio para fluido, y se une a las tuberías mediante el uso de tornillos, se puede colocar conjuntamente con otro tipo de brida de igual diámetro, cara y resistencia.

Brida orificio. Son convertidas para cumplir su función como bridas de orificio, del grupo de las denominadas estándar, específicamente del tipo cuello soldable y deslizantes.

Brida de cuello largo para soldar.

Brida embutible. Tiene la propiedad de ser embutida hasta un tope interno que ella posee, con una tolerancia de separación de 1/8'' y solo va soldada por el lado externo

ROSCAS

Un roscado o rosca es una superficie cuyo eje está contenido en el plano y en torno a él describe una trayectoria helicoidal cilíndrica.1

El roscado puede ser realizado con herramientas manuales o máquinas herramientas como taladradora, fresadoras y tornos. Para el roscado manual se utilizan machos y terrajas, que son herramientas de corte usadas para crear las roscas de tornillos y tuercas en metales, madera y plástico. El macho se utiliza para roscar la parte hembra mientras que la terraja se utiliza para roscar la porción macho del par de acoplamiento. El macho también puede utilizarse para roscado a máquina.

Si se necesita producir grandes cantidades de roscados tanto machos como hembras se utiliza el roscado por laminación según el material con que esté construido.

CARACTERISTICAS.-

Las roscas difieren según la forma geométrica de su filete. Según esta característica pueden ser roscas triangulares, cuadradas, trapezoidales, diente de sierra, etc. La distancia entre dos filetes sucesivos se denomina paso y está normalizado según el sistema de rosca que se aplique. Estos sistemas pueden ser:

Rosca métrica Rosca Whitworth Rosca Sellers Rosca Gas Rosca SAE Rosca UNF

Otras características de las roscas son el ángulo de la hélice y los diámetros, que puede ser tanto interior (o de fondo) como medio (o de flanco).

TIPOS DE ROSCAS.-

Técnicamente una rosca es una arista de sección uniforme que tiene la forma de una helicoide sobre la superficie externa o interna de un cilindro, o

con la forma de una espiral cónica sobre la superficie externa o interna de un cono, o de un cono truncado. Al roscado de un cilindro se lo llama rosca cilíndrica y al efectuado en un cono o en un cono truncado, rosca cónica.

Tipos normales de roscas: hay doce tipos o series de roscas comercialmente importantes, que son los que siguen:

Tipo de paso grueso: UNC y NC. Se recomienda para usos generales donde no se requieren pasos más finos.

Tipos de paso fino: UNF y NF. Esencialmente igual a la primitiva serie SAE, recomendada para la mayoría de los trabajos en la industria automotriz y aeronáutica.

Tipos de paso extrafino: UNEF y NEF. Igual que la vieja serie SAE fina, se recomienda par usar en materiales de paredes finas o cuando se requiere un gran número de filetes en una longitud dada.

Tipo de ocho hilos. SN. En esta serie hay ocho hilos por pulgada todos los diámetros desde 1 a 6 pulgadas. Esta serie es recomendada para las uniones de cañerías, pernos de pistón y otros cierres donde se establece una tensión inicial en el elemento de cierre para resistir presión de vapor, agua, etc.

Serie de doce filetes; 12UN y 12N. Esta serie tiene doce hilos por pulgada para diámetros que van de ½ a 6 pulgadas. Los tamaños de ½ a 1 ¾ pulgadas se usan en calderería.

Serie de dieciséis filetes: 16UN y 16N. Esta serie tienen dieciséis por pulgada y abarca diámetros que van desde ¾ hasta 6 pulgadas. Se usan en una amplia variedad de aplicaciones, tales como collares de ajuste, retén, etc. que requieren un filete muy fino.

Rosca amé. Rosca de diente de sierra. Rosca cuadrada. Rosca Brown sharpe. Rosca normal americana para tubos: se muestra en la figura 3, es la

rosca cónica normal que se usa en uniones de caños en Estados Unidos.

Rosca Métrica Normal Internacional: esta rosca también mostrada se usa mucho en tornillos de medida métrica fabricados en el continente europeo.

ACOPLES

En un proyecto mecánico muchas veces es necesario unir elementos rotacionales como ejes y árboles, pues su longitud sería demasiado grande para hacerlos enterizos. Otras veces, simplemente se necesita acoplar el árbol del motor con la máquina o con la transmisión intermedia. En muchos casos es preciso valerse de elementos capaces de absorber desalineamientos entre dos partes de forma intencional o inevitable. En todos estos casos los elementos de empalme que se utilizan son los acoplamientos.

FUNCIÓN

Los acoplamientos tienen por función prolongar líneas de transmisión de ejes o conectar tramos de diferentes ejes, estén o no alineados entre sí. Para llevar a cabo tales funciones se disponen de diferentes tipos de acoplamientos mecánicos.

TIPOS

De acuerdo con la exactitud de alineación de los árboles que unen, el número de r/min (revoluciones por minuto) y las potencias que trasmiten, los acoplamientos pueden ser:

Acoplamientos Rígidos

Acoplamientos Flexibles

Acoplamientos articulados

ACOPLAMIENTOS RÍGIDOS

Son aquellos que su única función es acoplar dos árboles para trasmitir potencia y no tienen posibilidad de absorber cualquier falta de alineamiento, aunque en algunos casos pueden ser capaces de ajustar las deformaciones axiales. Por tanto, estos acoplamientos se deben utilizar siempre en la unión de árboles perfectamente alineados y cortos.

ACOPLAMIENTOS FLEXIBLES

Se utilizan cuando es necesario absorber desalineamientos entre los árboles que se unen, producidos por errores de construcción o atenuar los golpes bruscos de torsión entre el árbol conductor y el conducido.

ACOPLAMIENTOS ARTICULADOS

Los acoplamientos articulados o angulares se utilizan cuando se requiere la transmisión de potencia entre árboles que se cortan con un ángulo determinado o árboles en diferentes posiciones.