CABEZALES DE POZO
El cabezal,o árbol del pozo es un sistema sistema de tres secciones bien definidas definidas – ver figura 1 – que sirve para alinear y controlar los fluidos que provienen del pozo. Las secciones se componen de accesorios y válvulas de control que permiten alinear y controlar de manera apropiada y segura los fluidos del pozo en sus diversas etapas como son : perforación, completación, producción y trabaos de reacondicionamiento durante la vida productiva del pozo. E!isten varios tipos de cabezales y sus aplicaciones dependerán del tipo de fluo, tipo de fluido, sistema de levantamiento artificial, aspectos de seguridad, etc. "ásicamente, un cabezal consta de las secciones #, " y $ que serán instalas conforme progresa la perforación y completación del pozo.
%igura 1. $abezal t&pico de un pozo SECCION “A” o cabeza de casing - casing head -
'revio a la instalación de la sección (#) es necesario perforar el *ueco conduc conductor tor,, luego luego correr correr y cement cementar ar el casing casing conduc conductor tor,, este este permit permitirá irá conducir conducir los retornos retornos durante la perforació perforación n del *ueco superficial superficial.. +na vez
corrido y cementado el casing superficial, es posible la instalación de la sección (#) que constituye la base del cabezal y permite la instalación del "' para continuar la perforación de la pró!ima sección con la posibilidad de controlar el pozo en caso de producirse alg-n tipo de influo. Esta sección consta de un sistema de cuas internas que permite anclar el casing superficial. E!ternamente dispone de dos salidas laterales para la instalación de válvulas de control. La parte superior consta de un flange para instalar el "' o la sección (") mediante pernos y tuercas. La figura / muestra la sección (#) con sus respectivos componentes. Especificaciones :
%'0$//0"' 1023 45 ! 10623 6777 "8 197 OP %L5 2/ /01219 777 ;0/< 44 ! 1012/ L' ISO !"#$% API &A O#%& ' !(ED )AA ' PSL! ' P*-! ' !$+",
%'0$//0"' corresponde al tipo de tazón para recibir el tapón de prueba o el =ear bus*ing. #demás, viene preparación de fondo, donde se encuentran instaladas las cuas para asegurar el casing superficial y además, los o>rings para producir el aislamiento de la sección (#). 1023 45 corresponde al tamao de casing a ser ingresado en la sección. 10623 ! 6777 corresponde al tamao ? borde interno @ de la brida superior y presión de trabao. "8 197 corresponde al tipo y tamao del ring gasAet a ser usado en el flange tope para sellar la unión de las secciones “A” “B”. 2/ /01219 777 ;0/< 44 corresponde al tamao de las / salidas laterales, el rango de presión de trabaoB y el tipo y tamao del ring gasAet que permitirá conectar los flanges compaeros y las válvulas laterales. 1012/ L' corresponde a / salidas laterales de 1012/ C'D soldadas. ISO !"#$% API &A O#%& ' !(ED )AA ' PSL! ' P*-! ' !$+", corresponde a las normas 4 y #' consideradas en este tipo de componentes.
)AA corresponde al rango de temperatura de trabao y AA es la clasificación del material #' seg-n la aplicación. PSL! es asignado de acuerdo a las condiciones operativas de trabao y es función de las siguientes variables: presión, norma C#$E F;71G6, concentración de H/4 y 'ro!imidad. En este caso '4 L1 considera que sólo se va a trabaar con 6,777 psi.
%igura /. 4ección (#) y sus componentes. SECCION “B” o cabeza de /0bing 1 /0bing head 2
+na vez corrido y cementado el casing in/e34edio+p3od0cci5n puede ser instalada la sección (") sobre la sección (#). Esta sección va colocada sobre la sección (#) previo la instalación del ring gasAet del tamao apropiado. Las dos secciones son apretadas mediante pernos y tuercas para conseguir que el ring gasAet selle apropiadamente la unión de las dos secciones. La parte e!terna del casing intermedio2producción debe sellar con las empacaduras internas inferiores de esta sección con esto se asegura el aislamiento interno entre las secciones (#) y ("). En estas condiciones puede ser instalado el "' para continuar la perforación de la siguiente sección o la preparación para completar el pozo. El tazón de la parte superior permite sentar el tubing *anger que soporta el peso de la completación. Esta sección dispone de dos salidas laterales para la instalación de dos válvulas laterales que controlan el espacio anular durante las operaciones de producción. La parte superior del espacio anular es sellada por los o>ring del tubing *anger. La figura muestra estructura de la sección (").
Especificaciones :
%'0D$97 – I0623 – 10623 – 6777 "8 197 ! 11 0 6777 ;06< 2/ /01219 6777 ;0/< 44 ! 1012/ L' J 12/ C'D DE4D ';D ";E I.7/ 4 17rings para sellar el casing intermedio2producción. 1 623 – 6777 "8197 corresponde al borde interno del flange inferior, presión de trabaoB y el tipo y tamao del ring gasAet de la brida inferior para sellar la unión de las secciones (#) y ("). 11 – 6777 ;06< corresponde al borde interno del flange superior, presión de trabaoB tamao y tipo de ring gasAet de la brida superior. 2/ / /01219 6777 ;0/< 44 corresponde al tamao y tipo de / salidas laterales, presión de trabaoB tipo y tamao del ring gasAet de la brida compaera para instalar las válvulas laterales. 1012/ L' J 12/ C'D DE4D ';D corresponde a / salidas laterales tipo prisioneros y el puerto para probar el sello producido por el ring gasAet y el pacA0off. 4 17
%igura . 4ección ( " ) o tubing *ead. SECCION “C”
La sección ($) va colocada sobre la sección (") previo la instalación del ring gasAet del tamao apropiado. Las dos secciones son apretadas mediante pernos y tuercas para conseguir que el ring gasAet selle apropiadamente la unión de las dos secciones. Los componentes de la sección (") en orden ascendente son : el tubing adapter , válvula master , cruz empernada, válvulas laterales, c*oAe austable y la tapa del árbolB Dodos estos elementos van unidos mediante pernos, tuercas y usan como elemento sellante un ring gasAet del tamao apropiado para los componentes a ser unidos. y las válvulas laterales controlan el fluido del espacio anular. Las figuras <, 6, 9, G, 3, I, 17 y 11 muestran modelos t&picos de los componentes de la sección ($), Especificaciones de6 /0bing adap/e3 :
%' 0E40$L 11 06777 – ;06< ;D 8 0123 6777 – ;06 D' 2E%D D'E /0123 ';E'. J 17FF K$ ' '4L10';10##+ 7327
%'0E40$L corresponde al tipo de tubing adapter y su aplicación, en este caso puede ser usado para bombeo elMctrico y cable con capilar. 11 – 6777 – ;06< corresponde al borde interno de la brida inferior, presión de trabaoB tipo y tamao del ring gasAet. ;D 8 0123 6777 – ;06 D' corresponde a un adapter rotatorio con brida superior de borde interno 0123), presión de trabao 6777 psiB tipo y tamao de ring gasAet. 2E%D D'E /0123 ';E'. J 17FF K$ ' '4L10';10##+ 7327 corresponden a las mismas especificaciones que la sección (#) y (").
7ig03a #. 0bing head adap/e3 89606a 4aes/3a 6a/e3a6es
4on válvulas de compuerta. La válvula master controla el tubing y permite la entrada de los fluidos proveniente del pozo en el caso de bombeo elMctrico y permite la inyección del fluido motriz en operaciones de bombeo *idráulico. Las válvulas laterales controlan el espacio anular permiten el venteo de gas en el caso de bombeo elMctrico y controlar el retorno de los fluidos en
operaciones de bombeo *idráulico. +na válvula 012306F tiene un borde interno de 0123) y presión de trabao de 6777 psi.
%igura 6. Nálvula master o lateral
C30z o e4pe3nada
Es similar a un dado y tiene salidas inferior, superior y una lateral en el caso de la (D) y dos laterales en el caso de una $ruz. La salida inferior va instalada sobre la válvula master y a la salida superior va instalada la tapa del cabezal. En las salidas restantes van instaladas las válvulas laterales. +na (D) normalmente es usada para bombeo elMctrico, aqu& la l&nea de producción es conectada a la válvula lateral. La cruz es usada para bombeo *idráulico puesto que para reversar la bomba es necesario disponer de / válvulas laterales. Especificaciones :
%'0D973 0123 6777 ;06 ;+C J +DLED 4 17
%igura 9. D empernada Cho;e a<0s/ab6e
El c*oAe austable va a un lado de la válvula lateral y permite austar el fluo de manera más rápida y precisa que la válvula lateral. Especificaciones :
%' / 1219 777 ;0/< %L#C5E ECK4 ";E #' 9# '4L1 ';1 ##+ %' / 1219 777 ;0/< %L#C5E ECK4 ";E es un c*oAe %E'$ bridado de borde interno /01219, presión de trabao 777 psiB tipo y tamao de ring gasAet. #' 9# '4L1 ';1 ##+ corresponden a las mismas especificaciones que la sección (#) y (").
%ifura G. $*ocAe austable
apa de6 cabeza6
La tapa del cabezal en su parte inferior va bridada y su parte superior es roscada y tiene una salida para instalar un manómetro. 4acando la tapa del árbol se puede introducir una bomba *idráulica y desplazarla para su asentamiento. #demás, se pueden realizar servicios al pozo con cable elMctrico o de acero. Especificaciones :
%'0"16# 123 6F ;06 8 012/ E+E 3 ;K '4L10';10##+ %'0"16# 123 6F ;06 8 012/ E+E 3 ;K corresponde al tipo, tamao del borde interior, presión de trabaoB tipo y tamao del ring gasAet, tipo de rosca y tamao interior. '4L10';10##+ corresponden a las mismas especificaciones que la sección (#) y (").
%igura 3. Dapa del cabezal 0bing hange3
El colgador de tuber&a va sentado en el tazón de la sección (") debao de Ml va colgada la sarta de completación del pozo. Las especificaciones del colgador deben corresponder tanto a la sección (") como al tubing adapter. Ke no ser as&, es posible que no se pueda instalar el tubing adapter. Los colgadores pueden ser para fluo natural o bombeo *idráulico y para bombeo ElMctrico. #demás, tienen la opción de instalar una l&nea capilar desde el fondo. Especificaciones :
%'0D$0E40$L 11 8 012/ E+E DJ" 2 "'N $ J ';E'. %2E%D0%' 123 CDE5;#L 4 17
/
%'0D$0E40$L corresponde al tipo de colgador, en este caso la aplicación es para bombeo elMctrico con l&nea capilar. 11 8 012/ E+E DJ" 2 "'N $ corresponde al tamao del borde interno de la brida , tamao y tipo de cone!ión superior e inferiorB tipo y tamao de la válvula de contrapresión. ';E'. %2E%D0%' / 123 CDE5;#L se refiere al tamao del penetrador para el cable elMctrico.
%igura I. Dubing *anger ap5n de p30eba
El tapón de prueba se usa para realizar las pruebas de los componentes del "', es baado con un tubo de perforación y sentado en el tazón de las secciones (#) y ("). bviamente, el tamao a ser usado depende de la sección correspondiente. Ke igual manera se lo recupera con el tubo de perforación.
%igura 17. Dapón de prueba P3o/ec/o3 de /az5n
El protector de tazón es usado para proteger los tazones de las secciones (#) y (") durante las operaciones de perforación y reacondicionamiento de pozos. Es baado acoplado al tapón de prueba y deado en el tazón mediante un pequeo giro del tubo. Ke igual manera debe ser recuperado antes de correr la tuber&a de revestimiento usando el tapón de prueba.
%igura 11. 'rotector de tazón
