PARTES DE UN ÁRBOL DE NAVIDAD, TIPOS DE ÁRBOL EN FUNCIÓN DE LA COMPLETACIÓN Y ÁRBOLES DE NAVIDAD OFF-SHORE
Uguña Guachilema Edison Josué NOVIEMBRE 2015 E!"UE#$ !U%ERIOR %O#I&E"NI"$ 'E# #I&OR$# ($"U#& ($"U#&$' 'E INGENIERI$ INGE NIERI$ EN "IEN"I$! "IEN "I$! 'E #$ &IERR$ ($"I#I'$'E! 'E !U%ER(I"IE! II
Contenido O)*e+i,os...........................................................................................................3 O)*e+i,o Gene-al.............................................................................................. 3 O)*e+i,os Es.ec/icos........................................................................................ 3 In+-oduccin.......................................................................................................3 'esa--ollo..........................................................................................................4 %a-+es .-inci.ales de un -)ol de na,idad .a-a .o3os de .e+-leo..................................4 &i.os de 4-)ol de Na,idad en uncin de la "om.le+acin..........................................7 4-)ol de Na,idad .a-a "om.le+aciones !im.les &e--es+-e6......................................7 4-)ol de Na,idad .a-a "om.le+aciones 'o)les &e--es+-e6.......................................8 4-)ol de Na,idad .a-a "om.le+acin 'o)le E7ui.o con Bloc86.............................10 4-)ol de Na,idad .a-a "om.le+aciones +-i.les o m9l+i.les.....................................11 "a-ac+e-/s+icas .-inci.ales del 4-)ol de Na,idad .a-a .o3os O:!ho-e.........................11 "onclusiones.................................................................................................... 12 Ree-encias...................................................................................................... 12
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Objetivo Objetivo !e"e#$% !denti"ca# los com$onentes del #%ol de na&idad con una %#e&e desc#i$ci'n( las ca#acte#)sticas( los ti$os de #%oles de$endiendo el ti$o de Com$letaci'n a #eali*a# + ca#acte#)sticas de #%oles su%ma#inos.
Objetivo E&e'()i'o •
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,istingui# $o# medio de un g#"co las $a#tes $#inci$ales del -#%ol de a&idad. ,i/e#encia# los -#%oles de a&idad de acue#do al ti$o de Com$letaci'n usado. ,i/e#encia# a los $o*os en nho#e + ho#e.
I"t#o*+''i" En un cam$o $et#ole#o( des$ués de se# $e#/o#ado un $o*o( lo $#ime#o ue se instala es el ca%e*al + el #%ol de na&idad $a#a $one# en $#oducci'n el $o*o. El #%ol de na&idad es un eui$o de su$e#"cie com$uesto $o# un con5unto de &l&ulas de com$ue#ta + #educto#es de 6u5o( u /unci'n es asegu#a# + cont#ola# el 6u5o del $o*o. Este eui$o de%e se# seleccionado de acue#do a las condiciones + ca#acte#)sticas del $o*o( ue $ueden se# de alta o %a5a $#esi'n. a im$o#tancia de este eui$o es ue siem$#e ue se te#mine una $e#/o#aci'n se instale $a#a $one# en $#oducci'n el $o*o( como una /o#ma segu#a de tene# el cont#ol del $o*o + adems ue no se nos salga de las manos. En la indust#ia del $et#'leo( de cualuie# $a#te del mundo se &a a utili*a# este eui$o( siem$#e + cuando el $o*o sea $#oducto#( $o# eso las com$añ)as $et#ole#as no han im$lementado ot#o inst#umento di/e#ente a este( de$endiendo de ué ti$o de $o*o sea $o# Com$letaci'n9. El $#o$'sito de la desc#i$ci'n del #%ol de na&idad es da# a conoce# al usua#io $aso a $aso cada una de sus $a#tes( la ca#acte#)stica de cada una de ellas a se# usadas + su /unci'n $#inci$al con el o%5eti&o de ue tenga conocimientos ms am$lios + $#ecisos.
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De$##o%%o P$#te &#i"'i&$%e *e +" #bo% *e "$vi*$* &$#$ &o.o *e &et#%eo/ 4-)ol de Na,idad Es el con*un+o de ,l,ulas com.ue-+as; es+-angulado-es < acceso-ios 7ue con+-olan di-eccionan6 el lu*o del luido du-an+e la .-oduccin &am)ién son usados .a-a con+-ola- la in
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Figura 1: Standard Wellhead Products.
Fuente: Pipe Design
El -)ol de na,idad es+ com.ues+o .o->
P#e+#e !$+0e !e u+ili3an no-malmen+e .a-a medi- la %?h @ell Aead %-essu-e6; usada .a-a moni+o-ea- la .-oduc+i,idad en los .o3os < en las dis+in+as .-ue)as -eali3adas
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To& A*$&te# "om.ues+o de una cone=in )-idada; mon+ada encima so)-e6 la s?a) ,al,e; en donde un %-essu-e Gauge es+ colocado .a-a .e-mi+i- la lec+u-a de la .-esin del .o3o En o.e-aciones de @ell In+e-,en+ion; es -eem.la3ado .o- un BO%; o-mando .a-+e del -)ol de na,idad
T#ee C$& Es conocido como $da.+ado- .a-a #u)-icado-; de)ido a 7ue .osee una cue-da in+e-io- la cual si-,e .a-a ada.+a- un lu)-icado- 7ue es u+ili3ado .a-a ins+ala- la ,l,ula de con+-a.-esin en el colgado- de +u)e-/a de .-oduccin; cada ,e3 7ue un .o3o es .ues+o en ma-cha o se -e7uie-a -e.a-a-lo
Tee 1 C#+. 2C#o3 *e )%+jo !on dis.osi+i,os 7ue .-o.o-cionan una ,/a de lu*o del luido de .-oduccin < una in+e-cone=in en+-e la ,l,ula su.e-io-; ine-io- < la+e-al en las salida .a-a las l/neas de lu*o #a .-inci.al die-encia en+-e es+os 2 dis.osi+i,os es la can+idad de salidas la+e-ales; la &ee cuen+a con una salida la+e-al conec+ada a la l/nea de .-oduccin; mien+-as 7ue la c-u3 cuen+a con dos
V%v+%$ *e Co4&+e#t$ !on ,l,ulas 7ue .e-mi+en con+-ola- el lu*o del luido en cual7uie- di-eccin; son u+ili3adas en el -)ol de na,idad .a-a .e-mi+i- el .aso de los luidos desde la +u)e-/a de .-oduccin has+a la l/nea de -ecoleccin o el con+-alu*o de luidos 7ue son usados en le,an+amien+os a-+iiciales Bom)eo Aid-ulico < Gas #i+6 < +-a)a*os de @o-8o,e- $co-de a la necesidad del se-,icio en el -)ol de na,idad; es+as ,l,ulas son u+ili3adas como> i. ii.
iii/ iv/
Lower Válvula Master: $segu-a- el cie--e eec+i,o del .o3o %o- su u)icacin; no de)e u+ili3a-se .a-a con+-ola- la .-oduccin; a in de e,i+a- daños in+e-nos .o- -iccin < e-osin ca,i+acin6 Upper Válvula Master: Es simila- a la lo?e- mas+e- ,al,e en uncin de la dimensin; .e-o no-malmen+e es con+-olada .o- un ac+uado- hid-ulico o neum+ico Válvula Wing: !on u+ili3adas .a-a con+-ola- el .aso de luidos has+a el sis+ema de -ecoleccin < se- un Bac8u. de la ,l,ula Mas+e- Válvula Swab: %-o.o-ciona acceso a la medicin de la %?h @ell Aead %-essu-e6 < a la co--ida de he--amien+as de ondo de .o3o
Edison Josué Uguña Guachilema Pgina ;
V%v+%$ C5o6e !on ,l,ulas 7ue -es+-ingen o con+-olan6 el .aso de un luido; no son usadas .a-a ce--a- l/neas E=is+en 2 +i.os de "ho8es a*us+a)les < .osi+i,os> i ii
Adjustable Choke: %oseen un con+-olado- e=+e-no 7ue hace ,a-ia- el -ea +-ans,e-sal del o-iicio donde .asa el luido; el con+-olado- casi siem.-e +-ae un indicado- 7ue mues+-a es+a -ea dis.oni)le de lu*o a +-a,és de la ,l,ula ositive Choke: $lo*an .a-+es 7ue .ueden se- -eem.la3adas < es+n i*as en los o-iicios de las ,l,ulas; es+as .a-+es se denominan es+-angulado-es de lu*o
T+bi"0 He$* A*$&te# 2Bo""et3 E7ui.o u+ili3ado .a-a ada.+a- la cone=in su.e-io- de la ca)e3a de la +u)e-/a de .-oduccin a la seccin ms )a*a del -)ol Es u+ili3ado .a-a am)as com.le+aciones 9nicas < m9l+i.les !e mane*a como un ada.+ado- de dime+-os6
T+bi"0 H$"0e# 'is.osi+i,o si+uado en el +-amo su.e-io- e=+-emo de la +u)e-/a de .-oduccin; en el ca)e3al del .o3o; .a-a sus+en+a- la sa-+a de +u)e-/a de .-oduccin !e encuen+-a u)icado gene-almen+e en el ca)e3al de +u)e-/a de .-oduccin; < am)os com.onen+es es+n .-o,is+os de un sis+ema de sellado .a-a asegu-a- el aislamien+o hid-ulico del conduc+o de la +u)e-/a de .-oduccin < el es.acio anula-
Ti&o *e Á#bo% *e N$vi*$* e" )+"'i" *e %$ Co4&%et$'i" #a clasiicacin es+ )asada en las No-mas $%I 7ue +oma como )ase las ca-ac+e-/s+icas < es.eciicaciones +écnicas de 7ué +i.o de "om.le+acin ,a a se- usado en el .o3o; clasiicndolos en los siguien+es +i.os>
Á#bo% *e N$vi*$* &$#$ Co4&%et$'io"e Si4&%e 2Te##et#e3 %oseen )-idas su.e-io-es de co--eccin .a-a un solo ca)e3al de +9)e-ia donde se ins+ala una sola columna .a-a .-oduci- una sola a-ena .-oduc+o-a sea )a*a; mediana o al+a .-esin .a-a .o3o .e+-ol/e-o o gas/e-o
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Figura 2: Árbol de Navidad Terrestre
Fuente: Julio esar arlon
Á#bo% *e N$vi*$* &$#$ Co4&%et$'io"e Dob%e 2Te##et#e3 Es+n cons+i+uidos .o- los ca)e3ales de +u)e-/a .a-a ins+ala- dos columnas de .-oduccin < e=.lo+a- simul+neamen+e 2 ni,eles 7ue .ueden se- a-enas de )a*a; mediana o al+a .-esin; los 2 ni,eles gas/e-os o .e+-ol/e-os; o ni,eles com)inados $l igual 7ue el -)ol de na,idad +/.ico "om.le+acin !im.le6; es+e se com.one de ca)e3ales; ,l,ulas; )-ida su.e-io- .a-a ca)e3al de +u)e-/a de .-oduccin; +-ee ca.; .o-+a es+-angulado-es .osi+i,os o a*us+a)les6 #as "om.le+aciones 'o)les se clasiican en dos +i.os> 1 "om.le+acin 'o)le %a-alela Edison Josué Uguña Guachilema Pgina 8
2 "om.le+acin 'o)le "oncén+-ica %o- lo +an+o e=is+en 2 +i.os de 4-)ol de Na,idad .a-a es+a "om.le+acin> !rbol de "avidad para Co#pleta$iones %obles aralelas #a die-encia de es+e -)ol con el +/.ico es>
#le,a do)le sa-+a de +u)e-/a de .-oduccin #a )-ida su.e-io- .a-a el ca)e3al de +u)e-/a de .-oduccin +iene do)le o-iicio in+e-io- El colgado- de +u)e-/a de .-oduccin es+ com.ues+o .o- dos secciones una .a-a cada sa-+a6 #a c-u3 de lu*o es+a +am)ién com.ues+a de dos secciones una .a-a cada sa-+a6 El +-ee ca. +am)ién es seccionado
Es+e +i.o de a--eglo de -)ol se u+ili3a cuando se e=.lo+a-an dos
Figura !: Árbol de Navidad para o"pletaci#n Dual Paralela
Edison Josué Uguña Guachilema Pgina < Fuente: Julio esar arlon Salgado $ %ission Petroleu"
!rbol de "avidad para Co#pleta$iones %obles Con$&ntri$as #as "om.le+aciones duales concén+-icas u+ili3an +u)os inse-+os uno den+-o del o+-o; con lo cual se asegu-a la .-oduccin .o- el in+e-io- de uno de los +u)os < a +-a,és del es.acio anula- en+-e ellos
El modelo de 4-)ol de Na,idad dual concén+-ico de.ende undamen+almen+e de la dimensin de las cone=iones < del +i.o de conec+o- .a-a las )om)as elec+-osume-gi)les a em.lea-se los cuales .ueden se- del +i.o uic8 "onnec+o-; RM! o BI@ en lo undamen+al
Figura &: Árbol de Navidad para o"pletaci#n Dual onc'ntrica Fuente: %ission Petroleu"
Á#bo% *e N$vi*$* &$#$ Co4&%et$'i" Dob%e 2E7+i&o 'o" B%o'63 Es un -)ol de "om.le+acin 'o)le cono-mado de Bloc8Cs; siendo es+os la unica die-encia con -es.ec+o al do)le .a-alelo Es+e a--eglo de -)oles son u+ili3ados en a7uellos casos donde se +ienen .-o)lemas de es.acios con -es.ec+o a la al+u-a
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Figura (: Árbol de Navidad para o"pletaci#n Dual
Á#bo% *e N$vi*$* &$#$con Co4&%et$'io"e t#i&%e o 48%ti&%e )loc* Fuente: Julio esar arlon !e ca-ac+e-i3an .o- cons+a- es+n e7ui.adas6 con +-es ca)e3as de +u)e-/a .a-a ins+ala+-es columnas de .-oduccin < .-oduci- simul+neamen+e D ni,eles; 7ue .ueden se- de al+a; mediana o )a*a .-esin; com)inados o sim.les a-enas .e+-ol/e-as o gas/e-as %a-a es+os +i.os de 4-)oles de Na,idad las no-mas es.eciican -angos de .-esiones de +-a)a*o < caudales de .-oduccin as/ como los dime+-os a conside-a-se en ncin al a--eglo de las +u)e-/as en el .o3o
C$#$'te#(ti'$ &#i"'i&$%e *e% Á#bo% *e N$vi*$* &$#$ &o.o O))-S5o#e !on conocidos como 4-)oles !u)ma-inos; siendo la cone=in en+-e la ca)e3a del .o3o < los *um.e-s; es+ com.ues+o .o- un con*un+o de ,l,ulas; +u)e-/as; cone=iones < com.onen+es de segu-idad; con el o)*e+i,o de con+-ola- < ,igila- la .-oduccin #os -)oles su)ma-inos son con+-olados o.e-ados6 median+e un sis+ema de con+-ol 7ue hace 7ue el -)ol cum.la con las siguien+es unciones>
In
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O.e-acin de ,l,ulas de segu-idad O.e-aciones de in+e-,encin de .o3os
#os .-inci.ales com.onen+es del -)ol su)ma-ino son los siguien+es>
Es+-angulado- Vl,ulas %-oduccin o In
Figura +: o"ponentes principales del Árbol Sub"arino. Fuente: a"eron
Co"'%+io"e •
•
•
e tend#n di/e#entes #%oles de na&idad $a#a las di/e#entes Com$letaciones( esto de acue#do a las es$eci"caciones del diseño de las tu%e#)as de $#oducci'n. as ca#acte#)sticas de los #%oles su%ma#inos son $a#ecidas a los #%oles te##est#es( con la di/e#encia de ue los su%ma#inos son netamente cont#olados $o# un m'dulo de cont#ol su%ma#ino. El diseño de mi #%ol de na&idad de$ende# de las /acilidades de su$e#"cie + del ti$o de diseño del $o*o + los $a#met#os de este.
Re)e#e"'i$ =1>
JU! CE?@ C?@ ?G?,( AP?E?C!B( P@,UCC!B U ,E CDPEE( P?@? U -F@ ,E H-HU? P?@? EI@?CC!B ,E PE@E G?( 200< DéKico( ,.L.
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=2>
!&an Ca#los Chi$ana @amos( A?@E ,E ?H!,?, EP?@?,@E( 0; de Da+o del 2011( oli&ia
=3>
E,M! EL@?N D@ @?( AU CDPEE ,E -@ ,E ?H!,?,( 200<
=4>
P?@!C!? E@E!CE GO-EO P@?,( A!P ,E P@UE? @EUE@!,? E E -@ UD?@!( 2012 DéKico ,.L.
=:>
il"eld Glossa#+( A-#%ol de a&idad( 04 de o&iem%#e del 201:( 23Q30.
=;>
D!!PE@EUD( ACa%e*ales $a#a Com$letaciones de $o*os( 04 de o&iem%#e del 201:( 23Q00.
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