instalaciones en superficie para el manejo y control de hidrocarburos
1. “ASIGNACIÓN MODULO VI”
Instalaciones en Superficie para el manejo y
control de hidrocarburos
Elaborado por:
Ogalde Harry, C.I. 26.621.900
Maracaibo, 23 de Noviembre de 2013
R
RE
EP
PU
UB
BL
LI
IC
CA
A B
BO
OL
LI
IV
VA
AR
RI
IA
AN
NA
A D
DE
E V
VE
EN
NE
EZ
ZU
UE
EL
L A
A
L
LA
A U
UN
NI
IV
VE
ER
RS
SI
ID
DA
AD
D D
DE
EL
L Z
ZU
UL
LI
IA
A
F
FA
AC
CU
UL
LT
TA
AD
D D
DE
E I
IN
NG
GE
EN
NI
IE
ER
RÍ
ÍA
A
I
IN
NS
ST
TI
IT
TU
UT
TO
O D
DE
E I
IN
NV
VE
ES
ST
TI
IG
GA
AC
CI
IO
ON
NE
ES
S P
PE
ET
TR
RO
OL
LE
ER
RA
AS
S
D
Di
ip
pl
lo
om
ma
ad
do
o e
en
n O
OP
PT
TI
IM
MI
IZ
ZA
AC
CI
IÓ
ÓN
N D
DE
E S
SI
IS
ST
TE
EM
MA
AS
S D
DE
E
P
PR
RO
OD
DU
UC
CC
CI
IÓ
ÓN
N D
DE
E H
HI
ID
DR
RO
OC
CA
AR
RB
BU
UR
RO
OS
S
I
IV
V C
CO
OH
HO
OR
RT
TE
E 2
20
01
13
3
2. 1. Enumere los elementos constitutivos más importantes de un cabezal de un
pozo y describa su función principal. Utilice imágenes.
1.- Tapa Corona
Es un dispositivo localizado en la parte superior de la estructura, la cual es colocada
para prevenir el flujo no deseado hacia el medio ambiente o pérdidas de producción en
caso de que la válvula corona pueda fallar. Además, proporciona la conexión al
manómetro para medir la presión en cabeza de pozo y provee acceso rápido y flexible a
través de la parte interna de la tubería a las herramientas de PLT, registros, pruebas,
etc.
2.- Válvula Corona o Suaveo
Esta válvula se encuentra en la parte superior por debajo de la tapa corona y controla la
toma de información de datos de presión cuando sea recomendado, bien sea la presión
del pozo cerrado o fluyendo ya que permite la corrida de herramientas de fondo del
pozo. Asimismo, la válvula corona es usada para realizar operaciones de reparación del
pozo.
3.- Válvula Maestra
Es la que controla todo el sistema con capacidad suficiente para soportar las presiones
máximas del pozo. Se encarga de proveer flujo o cierre total al pozo cuando sea
requerido. Una válvula maestra que funcione correctamente es tan importante que la
3. mayoría de los árboles de Navidad están provistos de dos válvulas maestras. La válvula
maestra superior se utiliza como rutina, en tanto que la válvula maestra inferior ejecuta
la función de apoyo o contingencia en caso de que la válvula de servicio normal
presente una fuga y necesite ser reemplazada.
4.- Válvulas Laterales o de Brazo
Una válvula localizada en uno de los lados del árbol de Navidad o del equipo temporario
de flujo de superficie, tal como la que puede utilizarse para una prueba de formación
efectuada a través de la columna de perforación. Un árbol de Navidad en general está
provisto de dos válvulas laterales (válvulas de ala). La válvula lateral de flujo se utiliza
para controlar y aislar la producción, y la válvula lateral de ahogo, fijada en el lado
opuesto del árbol de Navidad, se encuentra disponible para la ejecución de tratamientos
con fines de control del pozo. El término "válvula de ala" se utiliza habitualmente para
hacer alusión al ala de flujo. Adicionalmente, se usa para controlar el paso de fluidos al
sistema de recoleccion y ser un Backup de la valvula maestra.
4. 5.- Caja de choke o Estrangulamiento
Son dispositivos usados para restringir o controlar el paso de un fluido, estas válvulas
no se usan para cerrar las líneas, sino para mantener la contrapresión en un pozo
fluyente para hacer un mejor uso del gas para el levantamiento artificial por gas dado el
caso y controlar la presión de fondo por razones de recuperación de crudo.
6.- Tubing Spool
Permite alojar el colgador de la tubería de producción (Tubing).
Adjunto a la brida de la parte superior del casing head, provee apoyo para la sarta de
tuberías y sella (empaca) el espacio anular entre la sarta de tubería y la sarta de
resvetidores de producción. Además, proporciona acceso al espacio anular
tubería/revestidor a través de las salidas de los lados.
7.- Flange Adapter
Es una brida o dispositivo que hace parte del equipo del árbol de producción, su
característica principal es proporcionar una transición entre el equipo de árbol de
producción y el tubing spool acoplando ambos.
5. 2. Describa el tipo de cabezal más idóneo para un pozo con completación
dual, BES + LAG.
El cabezal idóneo para una completación dual BES + LAG debería contemplar que la
completación del pozo con un levantamiento artificial por gas como por BES amerita la
consideración de la extracción del crudo por medio de tubería de producción, por lo que
se debería conectar una línea de producción a esta tubería. Además, se hace necesario
habilitar en el árbol de pozo un paso para el cable de potencia usado en este
levantamiento; para ello se utiliza un flange adapter específico para BES. Luego, la
inyección del gas se hace a través de válvulas localizadas en mandriles que forman
parte de la tubería de producción, por lo que sería necesario habilitar una de las salidas
del tubing spool para instalar una válvula compuerta que permita la entrada del gas en
el espacio anular (tubería de producción/ revestidor).
3. Enumere las diferencias entre el uso de múltiples convencionales y las
válvulas multipuertos.
El múltiple de producción representa un sistema de recibo, al cual llegan las líneas de
flujo de cada uno de los pozos productores asignados a una estación de flujo en
particular. Éste, facilita el manejo de la producción total de los pozos que ha de pasar
6. por los separadores, como también el aislamiento de pozos para pruebas individuales
de producción.
Las diferencias que pueden ser enumeradas entre este y las válvulas multipuertos de la
siguiente manera:
1.- En cuanto a la válvula multipuerto, la simplicidad es la clave para la confiabilidad y
bajo costo de mantenimiento y la válvula selectora rotativa ofrece lo último en
simplicidad en las operaciones de múltiples. Por ejemplo en una conexión de siete
pozos, ésta válvula tan versátil reemplaza por lo menos a 14 válvulas tradicionales,
elimina la molesta confusión de válvulas, tuberías y accesorios que se encuentran en
los cabezales de estilo tradicional.
2.- La válvula selectora rotatoria puede manejar hasta 8 líneas de flujo aislando
cualquiera de ellas de las líneas de medición, prueba o muestreo de entrada, mientras
que el fluido de las otras líneas continúa fluyendo por el sistema normal de producción.
3.- Otra diferencia es que cuando es necesario las válvulas multipuerto, se pueden
disponer puertos y topes para permitir las conexiones de operación necesarias,
haciendo que resulte imposible que la válvula se gire a posiciones que producirían
resultados no deseados, como desperdicios, exceso de presión en los equipos o
mezclas incorrectas, etc.
4. Justifique el uso de las válvulas utilizadas en el múltiple de producción
general y de medida.
1.- El uso de válvulas es necesario para controlar, aislar, o direccionar el flujo de
producción de un pozo de la línea general de flujo hacia un sistema de prueba de
medición y contabilizar así la tasa disponible.
2.-Adicionalmente, estas válvulas permiten cerrar un pozo en caso de algún problema o
intervención, etc.
7. Referencias Bibliográficas
López E.; Parra S. Tesis de Grado: Definición de estándares operativos para cabezales
de pozos y sistemas de recolección de superficie. Universidad Industrial de Santander.
2007.
González N. Tesis de Grado: Diseño de la Infraestructura de Superficie para la
Producción de los Campos Bare (Este) y Carina pertenecientes al Bloque Ayacucho de
la Faja Petrolífera del Orinoco. Universidad de Oriente. 2011
Foster J. et all. Chapter 03: Wellhead Equipment and Flow Control Devices. Petroleum
Engineering Handbook.
Portal de Schlumberger: www.slb.com
