109010820 clasificacion de los arboles de navidad

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