CABEZALES Y ARBOLES

CONEXIONES SUPERFICIALES DE CONTROL

ABRIL 2006

CONEXIONES SUPERFICIALES DE CONTROL

Contenido

3. Cabezales de tubería de revestimiento 3.1. Tipos 3.2. Colgadores

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3. Cabezales de Tuberías de Revestimiento

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Cabezales de Tuberías de Revestimiento. El cabezal de tubería de revestimiento forma parte de la instalación permanente del pozo y se usa para anclar y sellar alrededor de la siguiente tubería de revestimiento. El cabezal de pozo transfiere las cargas de la tubería de revestimiento y de la terminación a la tierra a través de la tubería de revestimiento superficial y provee un sistema de sello y válvulas para controlar el acceso a la tubería de producción y el espacio anular. Está hecho de uno o más carretes de tuberías de revestimiento, carretes de cabezal de tubería (head spool), el colgador y el árbol de producción. Las especificaciones del cabezal son expuestas en la norma API6A.

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Cabezales de Tuberías de Revestimiento. Desde el diseño de las tuberías de revestimiento, se deben especificar los requerimientos del cabezal de pozo. Ya que en la terminación impactará en varias formas: Las cargas serán transferidas de la tubería de producción al cabezal a través del colgador de la tubería. Puede haber requerimientos de inyección a través del espacio anular por el cabezal (gas, inhibidores o inyección de agua, etc.). La metalurgia y tamaño del puerto necesitarán ser considerados por las caídas de presión, erosión y aspectos de corrosión; así como, los límites de presión y temperatura.

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Cabezales de Tuberías de Revestimiento. Ciertas partes del cabezal del pozo serán expuestas a fluidos en el espacio anular (el colgador de la tubería de revestimiento de producción). Lo que puede impactar en su composición metalúrgica.

Puede requerirse el monitoreo de las presiones en el espacio anular. Esto es relativamente fácil en un pozo con cabezal en superficie. Pero para un cabezal de lecho marino, pueden requerirse de sensores especiales.

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Cabezales de Tuberías de Revestimiento.

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Cabezales de Tuberías de Revestimiento. Los sistemas de cabezal deben diseñarse para:

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Cabezales de Tuberías de Revestimiento. Las normas para cabezales API-6A, incluye: Equipo de cabezales y árboles de producción Principalmente la manufactura y especificaciones No cubre sus aplicaciones o la instalación Materiales Especificaciones estándar y para H2S Especificaciones de temperatura y presión nominales Accesorios: Roscado vs. Bridados/Esparragos/con grapa de acople Requisitos de soldadura sobre los cabezales.

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3.1. Tipos

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Cabezales de Tuberías de Revestimiento. Tipos de cabezales de pozo: 1.

Sistema convencional

2.

Sistema compacto

3.

Sistemas de suspensión en lecho marino

4.

Cabezal submarino del pozo

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Cabezales de Tuberías de Revestimiento. Por diseño puede ser roscable, soldable o bridado, además se utiliza como base para instalar el conjunto de preventores. Las salidas laterales del cabezal, pueden utilizarse para instalar las líneas secundarias (auxiliares) de control y su uso deberá limitarse para casos de emergencia estrictamente. Cuando las líneas no estén instaladas, es recomendable disponer de una válvula y un manómetro en dichas salidas.

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Cabezales de Tuberías de Revestimiento. La Norma API–6A especificaciones para revestimiento:

establece el cabezal

las siguientes de tubería de

La presión de trabajo deberá ser igual o mayor que la presión superficial máxima que se espere manejar. z

Resistencia mecánica y capacidad de presión acordes a las bridas API y a la tubería en que se conecte. z

Resistencia a la flexión (pandeo) será igual o mayor que la TR en que se conecta.

z

Resistencia a siguientes TR´s z

la

compresión

para

soportar

las

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Cabezales de Tuberías de Revestimiento. Sistema convencional

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Cabezales de Tuberías de Revestimiento. Sistema compacto: El conjunto de preventores se puede dejar en su lugar hasta la instalación del árbol de producción. Ahorra tiempo de equipo. Reducción de conexiones bridadas.

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Cabezales de Tuberías de Revestimiento. Cubierta del cabezal de la TR

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Cabezales de Tuberías de Revestimiento. Cubierta del cabezal de la TR. Funciones: Normalmente está conectado a la TR superficial. Soporta la siguiente sarta de TR Conectada o adaptada al equipo de control de pozo Sella el agujero (aisla de la atmósfera) Controla el acceso al agujero: Para control de presión O retornos de fluido durante operaciones de perforación

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Cabezales de Tuberías de Revestimiento. Cubierta del cabezal de la TR. Descripción:

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Cabezales de Tuberías de Revestimiento. Cabezal de TR – Conexión inferior

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Cabezales de Tuberías de Revestimiento.

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Cabezales de Tuberías de Revestimiento.

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Cabezales de Tuberías de Revestimiento. Cabezal de TR – Placa base

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Cabezales de Tuberías de Revestimiento. Cabezal de TR – Placa base

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Cabezales de Tuberías de Revestimiento.

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Cabezales de Tuberías de Revestimiento. Ejemplo de identificación:

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Cabezales de Tuberías de Revestimiento.

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Cabezales de Tuberías de Revestimiento.

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Cabezales de Tuberías de Revestimiento. Cabezal de TR tipo carrete

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Cabezales de Tuberías de Revestimiento. Cabezal de TR tipo carrete – Funciones:

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Cabezales de Tuberías de Revestimiento. Cabezal de TR tipo carrete – Descripción:

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Cabezales de Tuberías de Revestimiento. Cabezal de TR tipo carrete – Descripción:

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Cabezales de Tuberías de Revestimiento. Cabezal de TR tipo carrete – Espec. 6A

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Cabezales de Tuberías de Revestimiento.

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Cabezales de Tuberías de Revestimiento.

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3.2. Colgadores

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Cabezales de Tuberías de Revestimiento. Colgadores de TR Por dentro de la brida inferior tiene una preparación para recibir la boca de la TR intermedia y sus sellos secundarios. En el interior de la brida superior (tazón recto o cónico) acepta las cuñas que sostendrán la siguiente TR. Las salidas laterales son de brida con ranura para anillos API y orificios para birlos con tuercas. También tiene preparación para tapón ciego y válvula de contrapresión para sustituir una válvula de compuerta dañada. Cada cabezal y carrete de TR tiene instalado en sus salidas laterales una o dos válvulas de compuerta para el control de los espacios anulares de la tubería de revestimiento.

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Cabezales de Tuberías de Revestimiento. Colgador de TR

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Cabezales de Tuberías de Revestimiento. Colgador de TR Funciones: Suspende las sartas de TR´s intermedias o de producción Centra la sarta de TR en la cubierta del cabezal o en el carrete Sella el espacio anular de la TR

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Cabezales de Tuberías de Revestimiento. Colgador de TR Tipos principales:

Colgador tipo cuña (cuñas envolventes alrededor de la TR)

Colgador tipo mandril

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Cabezales de Tuberías de Revestimiento.

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Cabezales de Tuberías de Revestimiento.

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Cabezales de Tuberías de Revestimiento. Sistema de cabezales

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Cabezales de Tuberías de Revestimiento. Carrete de TP Sirve de enlace entre un cabezal o carrete de TR y el medio árbol de producción (ó de válvulas) o para instalar el arreglo de preventores por su brida superior. Dentro de la brida inferior recibe el conjunto de sellos secundarios que circunda la última tubería de revestimiento que llegue hasta la superficie. Alrededor de la brida superior tiene los prisioneros (yugos) que sujetan al colgador de TP. Además cuenta con salidas laterales con ranura para anillos API y birlos con tuercas. La función del colgador en la tubería de producción es la de transferir el peso de la tubería al cabezal de pozo y contener el fluido del espacio anular entre la tubería de revestimiento y la tubería de producción.

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Cabezales de Tuberías de Revestimiento. Hay cinco tipos de colgador de uso común:

Colgadores de compresión (Metal a Metal o de tipo elastomérico) de Mandril (tipo dona) Colgadores de Tensión del tipo Ariete. Ensamblaje de sellos y cuñas. Suspensión directa del árbol (Ejemplo árboles horizontales) Colgadores de sub-línea de lodo o colgadores de tubería con empacador.

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Cabezales de Tuberías de Revestimiento. El número de agujeros requeridos para que el colgador de la tubería permita fluir o alimente conductos, líneas de control, líneas de inyección de químicos y línea de acero debe especificarse. Estos podrán sellarse con un sello anular de anillo en un colgador de cuello extendido. En pozos en lecho marino, se requiere un agujero para el acceso al anular, la orientación apropiada del colgador con respecto a la base guía debe ser tomada en cuenta.

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Cabezales de Tuberías de Revestimiento.

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FIN: CAPITULO 3