2.5 Diseño de Cabezal y Arbolito de producción.-

Comprenden un sistema para control del Pozo tiene 3 funciones:

1. Cerrar el pozo en caso de un Influjo imprevisto

2. Colocar suficiente contra-presión sobre la formación

3. Recuperar el Control Primario del Pozo

¿Qué es un Cabezal de Pozo?

El cabezal de pozo es la base en la superficie sobre la cual se construye el pozo

durante las operaciones de perforación.

El wellhead (Cabezal de pozo) provee la base para elasentamiento mecánica del

ensamblaje en superficie. Provee:

1. Suspensión de tubulares (casing) en el pozo.

2. Capacidad para instalar en superficie un dispositivo de control de flujo del pozo

como:

a) Un BOP (Blowout Preventer) para la perforación

b) Un Xmas Tree (Arbol de Navidad) para la producción o inyección

3. Acceso hidráulico al anular entre casing para permitir el desplazamiento durante

la cementación

El cabezal de pozo está compuesta por:

Cubierta del cabezal del revestidor.-

Normalmente está conectado al revestidor de superficie.

Soporta la siguiente sarta de revestimiento

Conectada o adaptada al equipo de control de pozo

Sella el agujero (de la atmósfera)

Controla acceso al agujero:

para control de presión

o retornos de fluido durante operaciones de perforación.

Cabezal del revestidor tipo Carrete.-

Sella (empaca) sarta del revestidor superficial

Ofrece soporte (tazón de asentamiento) para la siguiente sarta de

revestimiento

Ofrece soporte para el montaje del equipo de control de pozo (arreglo de

preventores)

Sella el agujero (de la atmósfera)

Controla acceso al agujero:

para control de presión

o retornos de fluido durante operaciones de perforación.

Cabezal de tubería tipo carrete.-

Sella (empaca) sarta de revestimiento de producción

Ofrece apoyo y retención para el colgador de tubería

Ofrece apoyo para el montaje del arreglo de preventores

Especificación típica de presión de trabajo:

10,000psi

¿Qué es un árbol de navidad?

Es un montaje de válvulas, estranguladores y accesorios utilizados en un pozo de

petróleo, de gas, inyección de agua de pozo y otros tipos de pozo.

¿Qué propósito cumple el Árbol de Navidad?

El propósito del Arbol de Navidad (Xmas

Tree) es proveer un control de válvulas de

los fluidos producidos o inyectados al

pozo.

Comprende 2 válvulas laterales de

salida,normalmente una para la

producción y otra para la inyección.

Adicionalmente una tercera válvula de salida provee acceso vertical al casing

mediante herramientas de cable concéntricas o coiled tubing tools.

La válvula inferior es la válvula máster y controla todo el acceso mecánico e

hidráulico al pozo. En algunos casos, la importancia de esta válvula para brindar

seguridad al pozo es tan alta que es duplicada. Todas las válvulas son en algunos

casos tanto manualmente operadas como controladas remotamente

hidráulicamente como en el caso de las plataformas marinas.

Válvulas.-

Es un Mecanismo que regula el flujo de la comunicación entre dos partes de una

máquina o sistema.

La mayoría de las válvulas en los cabezales de pozos son del tipo

compuerta.

Las válvulas de compuerta ofrecen el control primario de

abierto/cerrado del cabezal de pozo.

Son los accesorios más notorios en los árboles de navidad.

Estranguladores de flujo.-

Es un dispositivo mecánico que produce una restricción en una línea de flujo,

ocasionando ya sea una caída de presión o una reducción en la velocidad del

flujo.

¿Para qué se necesitan los estranguladores de flujo?

Para controlar el régimen de flujo.

Para controlar la presión del flujo a través de un conductor.

Para operaciones de limpieza con chorro.

Para imponer contrapresiones durante la circulación del pozo.

Para eliminar daños.

Para controlar el régimen de inyección de fluidos.

El cabezal de pozo, el árbol de navidad, son métodos secundarios para Control del

Pozo después de la hidrostática de la columna de fluido en el pozo que constituye

su control primario.

Ejemplo.- A continuación mostraremos un ejemplo encontrado:

BOLIVIA (PLUS PETROL)

"Tacobo 1003" - Cabeza de Pozo

Enero 2011

a) Diseño de Cabeza de Pozo

Condiciones de pozo

Temperatura en los diferentes casing y anulares

Dato de entrada: Producción Gas 30 mmscf/day Agua 18 bbl/day

En superficie

Temperatura / Presión de operación

Sección A

Connexión inferior 20”

Casing a colgar 14” Maxima carga 1,421 klbs (de este casing)

Pasaje mínimo (bore) 17 1/2”

Máxima presión de superficie 3800 psi (gas a superficie)

Presión de Trabajo 5000 psi

Carga máxima en esta sección con todas las cañerías colgadas: 2700 klbs

Sección B

Casing a colgar 9 5/8” Maxima carga 1,245 klbs (de este casing)

Máxima presión de superficie 11300 psi (gas a superficie)

Pasaje mínimo (bore) 12.8”

Presión de Trabajo 15,000 psi

Carga máxima en esta sección con todas las cañerías colgadas: 1550 klbs

Sección D

Tubing a colgar 4 1/2” Maxima carga 220 klbs

Máxima presión de superficie 13,500 / 14,000 psi (gas a superficie)

Pasaje mínimo (bore) 8.01”

Cañerías

Arquitectura de cabeza de pozo

Especificación de la cabeza de pozo

http://www.jereh-oilfield.com/uploadfiles/Cabezal-de-Pozo.pdf

http://seminarioluzpetroleo.files.wordpress.com/2012/06/sistema-de-

prevencic3b3n-de-reventones.pdf

http://www.pluspetrolbolivia.com.bo/intranet/uploads/licitaciones/23/

HOJA_DATOS_TECNICOS_CABEZAL_POZO_TCB_X1003.pdf