U.M.S.A. Facultad de Ingenierí a Ingenierí a Petrolera
PRODUCCION I PET - 208 ARBOLES DE NAVIDAD Y SEPARADORES Nombre : Ivan Carlos Chipana Ramos
Docente : Ing. Maldonado
Auxiliar : Univ. Rodrigo Salvatierra
Fecha de Entrega : 06 - 05 - 11
b) Terminación Doble Este tipo de terminaciones se caracteriza por que en todos los casos excepto en algunos tipos de yacimientos especiales, se instalan dos columnas de tubing para producir simultáneamente de dos arenas productoras que pueden ser gasí f fe ras o petrolí f fe ras, este tipo de terminaciones se pueden clasif icar en:
Terminación Doble con Dos Sartas Paralelas: 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 explotará con un tubing denominado “Lí nea Corta” (LC) y la arena inf erior que puede ser de petróleo o gas con una tuberí a denominada “Lí nea 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 inf erior para terminación simple, ambos packers pueden ser de mediana o alta presión.
T e er rm m i in n a a c ci i ó ón D n D o ob b l le c e c o on D n D o os S s S a ar rt ta a s s P a ar ra al le e l la as s
Terminación Doble con una sola Sarta de Producción .-Se caracteriza porque lleva instalada una sola sarta de producción, para producir por esta la arena inf erior que puede ser petrolí f fe ra o gasí f fe ra y por el espacio anular la arena superior que esta limitada a una arena petrolí f fe ra de ba ja presión. En este caso se utiliza un solo packer de terminación simple y un árbol de navidad para terminación doble.
T e er rm m i in n a a c ci i ó ón D n D o ob b l l e c e c o on u n u n na s a s o ol la S a S a ar rt ta a d e P P r o d u c c i ó n e ro d u c c ió n
c) Terminaciones Múltiples Se considera como terminación múltiple a los arreglos constituidos por tres o mas sartas de tuberí as paralelas, para producir simultáneamente tres o mas niveles productores que pueden estar combinados entre gasí f fe ros y petrolí f fe ros en unos casos o puro gasí f fe ros o petrolí f fe ros en otros casos. En terminaciones triples se instala un árbol de navidad con tres colgadores de tuberí a para asegurar una lí nea corta, una lí nea intermedia una lí nea larga. Se anclan packer de f ondo para terminación simple, un packer intermedio para terminación doble y un packer superior para terminación triple.
En la práctica para perf orar e instalar estos tipos de terminaciones se programa desde un principio y antes de la perf oración las columnas de cañerí as y sus respectivas cementaciones para resistir las presiones de traba jo jo de todos los niveles donde se instale columnas de tuberí as.
T e er r m mi i n n a ac ci ió ó n T n T r ri i p pl l e e
COMPONENTES BÁSICOS DEL EQUIPO SUPERFICIAL Cabezal de Pozo o Árbol de Navidad El árbol de producción es una serie de válvulas, bridas, cuerpo de estrangulador y conectores que permiten el flujo controlado de los fluidos producidos. Por lo general, las aplicaciones dictan qué tipo de árbol de Navidad (producción) será necesario. Hay muchos diseños y complejidades diferentes en los árboles. Las unidades sencillas como, por ejemplo, un caballete de bombeo, podría consistir de una caja de prensaestopas que no tiene válvulas. Los árboles complejos podrían tener numerosas válvulas maestras y laterales. Los factores que se toman en cuenta en el diseño de un árbol incluyen la presión, el ambiente en la superficie y la temperatura, otros tipos de fluidos producidos, el entorno pozo abajo, las temperaturas del fluido y los factores económicos. Se debería lubricar un árbol basado en un programa regular. Un buen mantenimiento minimiza las complicaciones durante la producción. También lleva a una reparación y un retiro de equipamiento que es menos problemático.
Los componentes del árbol de producción incluyen los siguientes:
Manómetro - Los manómetros permiten vigilar las presiones del pozo. Con estos manómetros se vigilan la presión de la tubería y de la tubería de revestimiento o anular. Brida (tapa) del manómetro - Esto provee un sello para la punta del árbol y tiene provisiones para un manómetro de presión. Cuando se retira esta brida, provee acceso a la tubería. Válvula de corona (válvula de descompresión) - La válvula de corona se usa para cerrar la presión y permitir el acceso al pozo de las unidades de línea de cable, tubería flexible, workover, etc., que se vayan a instalar. T de flujo (cruz, T) - El T de flujo se usa para que se puedan correr las herramientas en el pozo al mismo tiempo que permite que la producción llegue a la línea de flujo. (Nota: no con equipos de cable). Válvula lateral - Para la mayoría de las operaciones de rutina se usa una válvula lateral para cerrar el pozo. Éstas son las más fáciles de reemplazar en caso de que la válvula se dañe o se desconecta. Estrangulador - El estrangulador controla la cantidad de flujo que se desea del pozo. Válvulas maestras - Las válvulas maestras son las válvulas de cierre principales. Están abiertas durante la mayor parte de la vida del pozo y se usan lo menos posible, especialmente las válvulas maestras inferiores. Colgador de Tubería - El colgador de tubería suspende o soporta la sarta de tubería, sella el espacio anular y permite que el flujo vaya al árbol de producción. Válvula de la tubería de revestimiento – La válvula de la tubería de revestimiento da acceso al espacio anular entre la tubería y la tubería de revestimiento. Colgador de la tubería de revestimiento – Un arreglo de cuña y sello que suspende y sella la tubería de revestimiento de la cabeza de la tubería de revestimiento.
Clasif icación de Los Árboles de Navidad La clasif icación esta basada en las normas API que toma como base las caracterí sticas y especif icaciones técnicas de los cabezales de pozo clasif icándolos en los siguientes tipos:
Características: Modelo: 55-3-336-8-1650 Serie: 196594-1 País de Origen: China Marca: PECO Tipo de Pozo: Gasifero Caudal: 2000 BPD Presiones de trabajo: de 2000 a 20000 psi o Rango de temperatura: -20 F hasta 200°F. Colgadores de tubería: De tipo simple
Características: Marca: CAMERON Tamaño: 7-1/16 hasta 20-3/4 Presiones de trabajo: 10000 psi o Rango de temperatura: -20 F hasta 250°F. Sellos Secundarios: Simple P, Simple T, Doble T, NX Bushing, Doble P Sellos Anulares: LS o capa de metal(MEC) Colgadores de tubería: De tipo simple
CAMPO KANATA Características: País de Origen: China Marca: ANSON Tipo de Pozo: Petrolífero o Gasifero Presiones de trabajo: de 2000 a 10000 psi o Rango de temperatura: -50 F hasta 250°F. Colgadores de tubería: De tipo simple Valvulas: SG, SRE, SG2, SGD Cabeza del Árbol de Navidad: Tipo B, C Tamaño de Colgador:4”1/2 – 9”5/8 Tamaño del Casing: 9”5/8
Características: País de Origen: China Marca: ANSON Tipo de Pozo: Petrolífero o Gasífero Presiones de trabajo: Hasta 15000 psi o Rango de temperatura: -50 F hasta 250°F. Colgadores de tubería: De tipo simple Válvulas: SG, SG 2, SRE, SGD Cabeza del Árbol de Navidad: Tipo B, C Tamaño de Colgador:4”1/2 – 9”5/8 Tamaño del Casing: 10 ”3/4
Características: País de Origen: China Marca: ANSON Tipo de Pozo: Petrolífero o Gasifero
Presiones de trabajo: De 2000 hasta 15000 psi Rango de temperatura: -50oF hasta 250°F. Colgadores de tubería: De tipo simple Válvulas: SG, SGD, SGHS and SGPS Tamano de Colgador: 5 ”1/2– 7”
Tamano del Casing: 7” Cabeza del Árbol de Navidad:
Tipo B, C
CAMPO SAN ROQUE Características: País de Origen: China Marca: ANSON Tipo de Pozo: Petrolífero o Gasífero Modelo: KY65-21 Tamaño: 1”1/13 – 3”1/16
Presiones de trabajo: De 2000 hasta 15000 psi Rango de temperatura: -50oF hasta 250°F.
Colgadores de tubería: De tipo simple Válvulas: SG, SGD, RSE, SGHS and SGPS Cabeza del Árbol de Navidad: Tipo B, C
CAMPO RIO GRANDE Características: País de Origen: China Marca: ANSON Tipo de Pozo: Petrolífero Modelo: KY65-35
Presiones de trabajo: De 3000 hasta 5000 psi Rango de temperatura: -20oF hasta 180°F. Colgadores de tubería: De tipo simple
Características: País de Origen: China Marca: BIGTEX Tipo de Pozo: Petrolífero Modelo: KR65-21(KR THERMAL RECOVERY) Presiones de trabajo: hasta 3000 psi Rango de temperatura: hasta 250°F. Colgadores de tubería: De tipo simple Tamano de Colgador: 5 ”1/2– 7” Tamaño del Casing: 7”
Características: País de Origen: China Marca: BIGTEX Tipo de Pozo: Gasifero Modelo:KQ65-70 / KQ 78-70 Presiones de trabajo: De3000 hasta 10000 psi Rango de temperatura: De -20 hasta 250°F. Colgadores de tubería: De tipo simple Tamano de Colgador: 5 ”1/2– 7” 1/16 Tamaño del Casing: 7”1/16
Por lo tanto es necesario equipar el equipo con diversos elementos, instrumentos y válvulas de regulación como se observa en la f igura anterior, para: 1) Por un lado, controlar el nivel de la interf ase y mantenerlo constante, de manera de abrir la salida de lí quidos cuando aumente el nivel y cerrarla cuando disminuye. Esto se logra con un instrumento controlador del nivel, que actúa enviando una señal sobre una válvula motora de descarga ubicada a la salida de los lí quidos. 2) Por otro lado es necesario mantener una presión de traba jo en el interior del separador, (“presión de operación” o “contrapresión”), la que se mantiene a un valor adecuado que permita que el gas captado pueda ser distribuido al consumo, o sea que ingrese a un
SEPARADOR DE GLICOL
SEPARADORES BIFÁSICOS
SEPARADORES TRIFÁSICOS
SEPARADORES TIPO FILTRO
PETROLEO PESADO CON ARENA
DIMENSIONAMIENTO DE UN SEPARADOR
SEPARADOR DE ENTRADA (GRUPO ALTA) DISEÑO-INICIAL Horizontal trif ásico Tipo 66” ID* 15’SS Dimensiones 1600 psig - 200ºF Presión de diseño 1450psig-69ºF Presión de operación 87MMPCD Capacidad de gas 239GPM Capacidad de condensado 30GPM Capacidad de agua
ACTUAL Horizontal trif ásico 66” ID* 15’SS 1600 psig - 200 ºF 1250 psig - 90 ºF 91MMPCD 356 GPM 25 GPM
SEPARADOR DE ENTRADA (GRUPO INTERMEDIA) DISEÑO-INICIAL ACTUAL Horizontal trif ásico Horizontal trif ásico Tipo 42” ID* 9’8” SS 42” ID* 9’8” SS Dimensiones 1440 psig - 100ºF 1440 psig - 100ºF Presión de diseño 750 psig-90ºF 750 psig - 90ºF Presión de operación 40 MMPCD 15 MMPCD Capacidad de gas 150 GPM 24 GPM Capacidad de condensado 15 GPM 1 GP M Capacidad de agua SEPARADOR DE CONDENSADO DISEÑO-INICIAL Horizontal trif ásico Tipo 48” ID* 20’ SS Dimensiones 600psig - 100ºF Presión de diseño 500psig-60ºF Presión de operación
ACTUAL Horizontal trif ásico 48” ID* 20’ SS 600psig - 100ºF 500psig-60ºF
Capacidad de gas Capacidad de condensado Capacidad de agua
4.7MMPCD 195 GPM
10 MMPCD 58 GPM
Mí nima
Mí nima
SEPARADOR DE PRUEBA (ALTA PRESIÓN) DISEÑO-INICIAL Horizontal trif ásico Tipo 36” ID* 10’ TT Dimensiones 1650 psig - 80ºF Presión de diseño 1470psig-80ºF Presión de operación 20 MMPCD Capacidad de gas 60 GPM Capacidad de condensado 9 GPM Capacidad de agua
ACTUAL Horizontal trif ásico 36” ID* 10’ TT 1250 psig - 80ºF 1250psig-80ºF 5.0 MMPCD 6.0GPM 0.5 GPM
SEPARADOR DE PRUEBA (PRESIÓN INTERMEDIA) DISEÑO-INICIAL ACTUAL Horizontal trif ásico Horizontal trif ásico Tipo 42” ID* 9’8” SS 42” ID* 9’8” SS Dimensiones 1440 psig - 100ºF 1440 psig - 100ºF Presión de diseño 750 psig - 80ºF 750 psig - 90ºF Presión de operación 40 MMPCD 5 MMPCD Capacidad de gas 150 GPM 5 GP M Capacidad de condensado 15 GPM 1 GP M Capacidad de agua SEPARADOR DE PRUEBA (PRESIÓN BAJA) DISEÑO-INICIAL Horizontal trif ásico Tipo 30” ID* 10’ SS Dimensiones 600 psig - 200ºF Presión de diseño 500 psig - 80ºF Presión de operación 5 MMPCD Capacidad de gas 60 GPM Capacidad de condensado Mí nima Capacidad de agua
ACTUAL Horizontal trif ásico 30” ID* 10’ SS 600 psig - 200ºF 500 psig - 80ºF 2 MMPCD 5 GP M Mí nima
