Escrito por 6:38 pm Artículos de Opinión

Libraje en árbol de producción

Como parte de la terminación de un pozo productor de hidrocarburos se instala un equipo permanente por encima de la brida adaptadora, llamado árbol de producción (árbol de válvulas) o también conocido como árbol de navidad (Christmas Tree). Este es un conjunto de conexiones, válvulas y otros accesorios con el propósito de controlar las presiones, producción del pozo y dar acceso a la tubería de producción.

Existen diferentes diseños, todos tienen la particularidad de que se unen al cabezal de la tubería de producción (TP) usando un anillo de metal como sello. Los tipos principales difieren en la conexión que tienen con la válvula maestra, la cual puede ser mediante rosca o con brida, las válvulas del medio árbol se fabrican de acero de alta resistencia y generalmente son válvulas de compuerta o de tapón, bridas o roscables.

La nomenclatura típica del árbol de producción (señalada en la Figura 1) es la siguiente:

  1. Gauge valve (válvula de aguja)
  2. Bonnet nut (tuerca)
  3. Blanking plug (tapón ciego o de cierre)
  4. Body (cuerpo)
  5. Top connector (conector superior)
  6. Swab o crown valve (válvula de swabeo o válvula de corona)
  7. Tee (conexión tipo T)
  8. Wing valve (válvula lateral o de ala)
  9. Choke (estrangulador)
  10. Master valve (válvula maestra)
  11. Tubing-head adapter (adaptador a la cabeza de tubería)

Figura 1. Representación típica de un árbol de producción.
Fuente: API 6A: Specification for Wellhead and Christmas Tree Equipment

Para conocer más información acerca de los componentes del árbol de navidad, puedes leer el artíulo: Componentes de un árbol de producción.

La especificación API 6A de las Norma Internacional ISO 10423 especifica los requisitos y ofrece recomendaciones para el rendimiento, la intercambiabilidad dimensional y funcional, el diseño, los materiales, las pruebas, la inspección, la soldadura, el marcado, la manipulación, el almacenamiento, el envío, la compra, la reparación y la remanufactura de equipos de cabeza de pozo y árboles de navidad para su uso en Industrias de petróleo y gas natural.

Clasificación de presiones

El equipo debe estar diseñado para operar solo a las siguientes presiones máximas de trabajo:

Tabla 1. Rango de presiones máximas de trabajo.

Fuente: API 6A: Specification for Wellhead and Christmas Tree Equipment

La presión máxima de trabajo es la presión máxima de operación a la cual podrá estar sujeto el equipo, en términos de campo también se le conoce como libraje. La presión de prueba hidrostática es la presión a cuerpo estático impuesta por el fabricante para diseñar adecuadamente las pruebas del material y de condiciones de operación en la instalación.

Clasificación de temperaturas

El equipo debe estar diseñado para operar en una o más de las clasificaciones de temperatura especificadas con temperaturas mínimas y máximas como se muestra en la Tabla 2.

Consideraciones de diseño

El diseño debe considerar los efectos de la expansión térmica diferencial de los cambios de temperatura y gradientes de temperatura que el equipo experimentaría en servicio.

Tabla 2. Clasificaciones de temperatura de operación.

Fuente: API 6A: Specification for Wellhead and Christmas Tree Equipment

La elección de la clasificación de temperatura es la responsabilidad final del usuario. Al hacer estas selecciones, el usuario debe considerar la temperatura que el equipo experimentaría en los servicios de perforación y / o producción.

Pruebas hidrostáticas

Estas son de gran importancia antes de instalar cualquier equipo, ya que cerciorarse que el equipo y sus componentes (si es el caso) soporten las condiciones del servicio a realizar, evitará accidentes a futuro.

Dynamic Software-Based Controls Exploration and Production (Dysco EP) cuenta con el servicio antes mencionado, así como:

  • Rehabilitación, Mantenimiento, Ajuste y Calibración de Válvulas Controladoras de Nivel, Presión y Flujo
  • Mantenimiento, Ajuste, Calibración y prueba de Punto de disparo (Norma: NOM-093-SCFI-1994)
  • Rectificado y Maquiladora de internos en válvulas en general
  • Pruebas hidrostáticas en líneas y/o cabezales
  • Pruebas de sello y hermeticidad en válvulas
  • Pruebas hidrostáticas, medición de espesor, hermeticidad en recipientes a presión (API-510)

Si deseas conocer más sobre los servicios que ofrece Dysco EP, visita la página dyscoep.com/servicios/.

Referencias

  • API Spec 6A, Specification for wellhead and christmas tree equipment, nineteenth edition,
    July 2004.

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Autor: José Ignacio Cruz Reyes

Contacto: ignacio.cruz@dyscoep.com

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