Árbol de Navidad (Árbol de Navidad de Wellhead)

Conocimientos básicos sobre árboles de Navidad de superficie (árboles secos)

En la industria del petróleo y el gas natural, un «árbol de Navidad» se refiere a una serie de válvulas y conjuntos de carretes instalados sobre un pozo petrolífero. En pozos terrestres, se instala sobre el último carrete de revestimiento; en pozos submarinos, sobre el conjunto de cabezal de pozo de alta presión. La Figura 1 muestra un diagrama esquemático de un «árbol de Navidad» y el conjunto de cabezal de pozo en superficie. La sección del árbol de Navidad se encuentra en la parte superior (dentro de un recuadro azul), mientras que la sección del cabezal de pozo es la parte inferior (dentro de un recuadro rojo). Muchas personas confunden los conceptos de «árbol de Navidad» y «cabezal de pozo», creyendo a menudo que son lo mismo.

Sus funciones son las siguientes:

1. Transportar de forma segura y controlada los fluidos del yacimiento desde el pozo hasta la superficie.
2. Proporcionar acceso seguro al pozo para realizar procedimientos de intervención.
3. Para permitir operaciones de inyección de agua o gas.
4. Proporcionar conexiones de línea hidráulica para el control de las válvulas de seguridad de fondo de pozo (SCSSSV).
5. Ofrecer interfaces eléctricas para la instrumentación y los equipos de bombas sumergibles eléctricas (ESP).

Esta sección presenta un “árbol de Navidad” de superficie (árbol seco), que se refiere a cualquier árbol ubicado por encima de la línea de flotación. Un árbol de Navidad consta de una serie de válvulas, cuyos componentes se describen a continuación.

Válvula maestra

Una válvula maestra se ubica sobre el colgador de tubería y sirve para permitir el funcionamiento normal del pozo o para cerrarlo. Generalmente, hay dos válvulas maestras: una llamada válvula maestra inferior y la otra, válvula maestra superior. El uso de dos válvulas se utiliza comúnmente para proporcionar redundancia; si una falla, la otra puede asumir su función. Las figuras 2 y 3 muestran esquemas sencillos de una válvula maestra simple y de dos válvulas maestras, respectivamente.

Conector en T (bloque en T)

La conexión en T permite desviar el flujo de fluido de la tubería vertical a la tubería horizontal.

Figura 4 - Ajuste tipo T

Válvula de ala (ala de flujo)

Una válvula de ala se ubica en un lateral del conjunto "Árbol de Navidad" y controla o aísla el flujo de producción del pozo hacia las instalaciones de superficie. Según el diseño del "Árbol de Navidad", puede estar equipado con una o dos válvulas de ala. Algunos operadores requieren dos válvulas de ala de producción: una como válvula principal y la otra como respaldo (véase la Figura 5). En muchos casos, una válvula de ala se utiliza para la producción y la otra como válvula de control de flujo (véase la Figura 6).

Ahogo

El estrangulador es el componente restrictivo más pequeño del árbol de Navidad y su función es controlar la tasa de producción del pozo petrolífero. En algunos casos, también se utiliza para controlar la producción de arena. Un estrangulador restringe el flujo de petróleo mediante la inserción de un pequeño cilindro u orificio en su cuerpo. Cuanto menor sea el diámetro del cilindro, menor será la tasa de producción. Existen dos tipos de estranguladores: 1) Estrangulador positivo (cilindros intercambiables) y 2) Estrangulador ajustable (fácil de ajustar).

Válvula de lavado

En la parte superior del conjunto del árbol de Navidad se encuentra una válvula de purga que proporciona una vía vertical hacia el pozo para operaciones con cable, cable liso, tubería flexible o bomba de varilla.

Tapones en T y manómetros

La tapa en T es una brida ubicada en la parte superior de la válvula de succión, que permite la conexión de lubricadores de cable o preventores de reventones (BOP) de tubería flexible/spray al pozo para realizar operaciones de intervención. Los manómetros se utilizan para monitorear la presión del pozo. Actualmente, la mayoría de los operadores suelen usar manómetros electrónicos para transmitir datos de presión y/o temperatura a través de sistemas electrónicos para un mejor monitoreo del pozo.

Contacto: Jessie Zhou

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