Arboles de Produccion

8/22/2019 Arboles de Produccion

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CONEXIONES SUPERFICIALESCONEXIONES SUPERFICIALES

DE CONTROLDE CONTROL

ABRIL 2006ABRIL 2006


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ContenidoContenido

4. Arboles de Produccin

4.1. Descripcin

4.2. Seleccin

CONEXIONES SUPERFICIALES DE CONTROLCONEXIONES SUPERFICIALES DE CONTROL


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4.4. ArbolesArboles dede

ProducciProduccinn




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El rbol de produccin o de vlvulas es el sistemade control de presin localizado en el cabezal de

pozo. El rbol consiste de una serie de vlvulasque proveen una interfase entre el yacimiento, la

terminacin y a travs de las instalaciones de

produccin.


ArbolesArboles de Produccide Produccin.n.


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Algunos propsitos del rbol de produccin:

Proveer una fuerte barrera a la presin entre el yacimiento y lasuperficie.

Un medio que permite la produccin controlada o la inyeccin.

Un medio para matar al pozo previo a las operaciones de

reparacin o mantenimiento.

Un sistema que permite la intervencin en las diferentes etapas de

trabajo.

El tipo de rbol de produccin a ser usado tiene un gran impactoen los costos de la terminacin, el diseo de terminacin y las

capacidades de intervencin. Esencialmente hay dos tipos de rbol

principales, estos son los rboles superficiales y los rboles de

lecho marino.




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rboles Superficiales

Los rboles con brida convencional son usados en la mayora de

los pozos de tierra y en pozos costa afuera con flujos de bajo amoderados.

Los rboles de bloque slido son utilizados algunas veces en costaafuera, especialmente en pozos de altos flujos y altas presiones bajo

condiciones de operacin crticas, ya que reducen el aumento de laturbulencia y puntos de fugas potenciales. Bajo condicionesaltamente turbulentas, una configuracin en Y es disponible paralas salidas.

Los rboles de carrete horizontal, en esta configuracin el rbol esinstalado antes que los preventores (BOP). La tubera derevestimiento y la de produccin son entonces instaladas a travsdel rbol. Todas las vlvulas del rbol estn localizadas a un lado del

agujero vertical y son por tanto horizontales.




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rboles de Lecho Marino

rboles Convencionales de espacio dual. Estos tienen dos

espacios verticales para acceder a la tubera de produccin y el

anular. Estn designados por el tamao del espacio por ejemplo: 4 x

2, 5 x 2 o 7 x 2. As como hay acceso al anular a travs del rbol,

cualquier consideracin especial como levantamiento por gas debe

ser tomada en cuenta.

rboles Horizontales de Carrete. Como en los rboles horizontales,

el BOP es corrido despus del rbol.

rboles en Lnea. Estos son de nuevo desarrollo, donde las

vlvulas del rbol estn alojadas en el cabezal de pozo y son parte

de la terminacin.




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4.1. Descripci4.1. Descripcinn




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Los componentes de un rbol de produccin

de vlvulas forman parte del equipo de

superficie, los cuales conforme avanzan las

etapas de la perforacin de un pozo se van

instalando por secciones de acuerdo a los

requerimientos de cada TR programada hastallegar a la introduccin del aparejo de

produccin.




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Un rbol de Produccin de Vlvulas est compuesto de:

CabezalesCarretes de T.R. con colgadores y sellos secundarios

Bridas empacadoras (de doble sello y cruce de presiones)

Cabezal de produccin con colgador de TP

Carrete adaptador con medio rbol de vlvulasCrucetas de flujo

Vlvulas de compuerta manuales y de apertura hidroneumtica

Portaestranguladores

Anillos APIBirlos con tuercas

Una vez instalados y probados todos los componentes permitirnmanejar con seguridad las presiones de flujo del pozo, que se

presenten durante la terminacin y produccin del mismo.




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ArbolesArboles de Produccide Produccin.n.rbol de Produccin de Vlvulas.


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Los principales componentes de un rbol de produccinson normalmente usados en la terminacin. Aunque todaterminacin consta de los siguientes elementos, lasrazones para incluirlos variarn considerablemente ydeben tenerse en cuenta:

Control de Presin Primario (rbol)

Control de Flujo (del yacimiento o posterior a la tuberade produccin)Control de Emergencia del Flujo (Ejemplo: vlvula de

seguridad)

Inyeccin de qumicosAdquisicin de DatosControl de Presin y TemperaturaBombeo Artificial

Capacidad de Reparacin


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4.2. Selecci4.2. Seleccinn




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Seleccin

La etapa de terminacin es el proceso de convertir un

pozo perforado en un seguro y eficiente sistema deproduccin o inyeccin, por lo que esta ligado

estrechamente al diseo de la perforacin, y es en esta

etapa donde se debe seleccionar el rbol de produccin.




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Previo al inicio del diseo del pozo debe contarse con la siguiente

informacin, que es fundamental para la seleccin del rbol de produccin:Parmetros del yacimiento: Porosidad, permeabilidad, homogeneidad,

espesor, ngulo, presin del agua/gas/aceite

Caractersticas de rocas: Dureza de roca, potencial de dao a la formacin.Restricciones de produccin: Manipulacin de fluidos, presiones de

inyeccin.

Caractersticas de fluido: Densidad, composicin, Relacin Gas-Aceite,toxicidad, punto de fluidez, tendencia a formacin de escoria, ceras,

asfltenos, CO2, H2S, contaminantes.

Datos de evaluacin del pozo: Flujos, presin, temperaturas, muestras.




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Informacin de las instalaciones: Presiones de bomba, tamao de lneas,

muestreo/pruebas/monitoreo, restricciones de seguridad.Datos de perforacin: Perfil de pozo, programa de tuberas (y

restricciones), vlvula de seguridad y restricciones de profundidad.

Aspecto econmico del campo: Importancia de los fluidos, tiempo de vida

del campo.

Si un tamao de tubera de produccin es requerido, es necesario que se

considere para correrse dentro de la tubera de revestimiento de

produccin.

La informacin es usada para determinar que tipo de terminacin se

llevar a cabo, el tamao de la tubera, la especificacin del material y el

equipo de terminacin adicional utilizado.




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INICIO

PRESION MAXIMADE TRABAJO

IGUAL O MAYORA 15,000 PSI

NACE

PRESION MAYORDE 5,000 PSI

ALTACONCENTRACION

DE H2S

CERCANIACRITICA

ALTACONCENTRACION

DE H2S


CERCANIACRITICA

CERCANIACRITICA

CERCANIACRITICA

CERCANIACRITICA



PSL MINIMO RECOMENDADO PARA PARTES PRINCIPALES DE CABEZALESY ARBOLES DE VALVULAS

PSL-4

PSL-4

PSL-3

PSL-4

PSL-3

PSL-3

PSL-2

PSL-3

PSL-2

PSL-2

PSL-1PSL-3

PSL-2

PSL-1

SI SI

SI

SI SI SI

SI

SISI

SI

SI SI

SI

NO

NO

NO

NO

NO

NONO

NO

NONO

NO NO

NO

INICIO

PRESION MAXIMADE TRABAJO

IGUAL O MAYORA 15,000 PSI

NACE


ALTACONCENTRACION

DE H2S

CERCANIACRITICA

ALTACONCENTRACION

DE H2S


CERCANIACRITICA

CERCANIACRITICA

CERCANIACRITICA

CERCANIACRITICA



PSL MINIMO RECOMENDADO PARA PARTES PRINCIPALES DE CABEZALESY ARBOLES DE VALVULAS

PSL-4

PSL-4

PSL-3

PSL-4

PSL-3

PSL-3

PSL-2

PSL-3

PSL-2

PSL-2

PSL-1PSL-3

PSL-2

PSL-1

SI SI

SI

SI SI SI

SI

SISI

SI

SI SI

SI

NO

NO

NO

NO

NO

NONO

NO

NONO

NO NO

NO

Seleccin de cabezales y medio rbol.

Especificacin de norma API-6A.


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Edicin.

Radio de exposicin (RDE) @ 100 ppm = ( (1.589) (Fraccin Mol de H2S)

(Q) ) 0.6258

Radio de exposicin (RDE) @ 500 ppm = ( (0.4546) (Fraccin Mol de

H2S) (Q) ) 0.6258

Q: Volumen mximo determinado como disponible para descarga, en

pies cbicos por da.

Fraccin Mol de H2S: Fraccin molar de cido sulfhdrico (%) en la

mezcla gaseosa disponible para descarga.

RDE: pies.


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ArbolesArboles de Produccide Produccin.n.Alta concentracin de H2S:

Utilice si cuando el valor de RDE @ 100 ppm sea mayor de 50 pies.

Si un pozo est localizado en un rea donde no hay suficientes datos

para calcular el radio de exposicin, pero se espera la presencia de

H2S, se debe considerar un radio de exposicin de 100 ppm de H2S

igual a 3000 pies.Cercana critica: Utilice si cuando el pozo rena cualquiera de las

condiciones siguientes.

1.- Si el radio de exposicin de 100 ppm de H2S es mayor de 50 pies a

partir de la cabeza del pozo e incluye cualquier parte de un reapblica exceptuando un camino pblico.

2.- Si el radio de exposicin de 500 ppm de H2S es mayor de 50 pies a

partir de la cabeza del pozo e incluye cualquier parte de un rea

pblica exceptuando un camino pblico.


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ArbolesArboles de Produccide Produccin.n.3.- Cuando el pozo est ubicado en cualquier rea ambientalmente

sensible tal como parques, reservas de la vida salvaje, lmites de la

ciudad, etc. (aplica a equipos terrestres).

4.- Si el pozo est ubicado a menos de 150 pies de una flama abierta.

5.- Si el pozo se localiza a menos de 50 pies de un camino pblico (se

excluye el camino de la localizacin).6.- Si el pozo est localizado en aguas estatales o federales.

7.- Si el pozo est localizado dentro o cerca de aguas navegables

tierra adentro.8.- Si el pozo est ubicado cerca de abastecimientos de aguas

domsticas superficiales.

9.- Si el pozo est ubicado a menos de 350 pies de cualquier rea

habitada.


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Clasificacin de materiales de cabezales y rbol de vlvulas de acuerdo a sus condiciones de trabajo.

6500Y3500X

2500U

1800T

1500S

12040R180- 20P

180- 50L

180- 75K

Mximo FMnimo FClasificacin


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Requerimientos generales de materiales (API-6A, 16a Edicin)

10% H2S, 80%CO2 y 10% CH4

>0.05>30Muy corrosivo yAtaque H2S

CRAS **CRAS **HH*

>0.05>30Mode. altamentecorr. / Ataque H2S

Acero inoxidable **Acero inoxidableFF*

10% H2S, 5%CO2 y 85% CH4

>0.057 a 30Lig. Corrosivo /Ataque H2S

Acero inoxidable **Acero al carbono o debaja aleacin **

EE*

10% H2S y 90%CH4

>0.05


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FIN: CAPITULO 4FIN: CAPITULO 4

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