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• Válvula
• Tecnologías de gas

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ESCUELA MILITAR DE INGENIERÍA “MCAL. ANTONIO JOSE DE SUCRE” BOLIVIA

MATERIA

:

NOMBRES

PERFORACIÓN PETROLERA I :

C4801-1 BRENDA ARNEZ ARGOTE C3506-8 PAMELA CESPEDES AGREDA C4223-4 JUAN JESUS RAMIREZ TAPIA

C4764-3 CINTHIA TORREZ BILBAO C4525-x

JORGE ZABALA ARTEAGA

DOCENTE :

ING. JOSE MEJIA RAMOS

CARRERA :

ING.PETROLERA

SEMESTRE :

SEXTO “B”

CBBA-BOLIVIA

0

INDICE

1. INTRODUCCION............................................................................................. 2. MARCO TEORICO........................................................................................... 2.1.

CHOKE MANIFOLD..................................................................................

2.2.

COLECTOR MÚLTIPLE DE ESTRANGULAMIENTO......................................

2.3.

FUNCIONES PRINCIPALES DEL CHOKE MANIFOLD...................................

2.4.

CARACTERISTICAS GENERALES..............................................................

2.5.

ESPECIFICACIONES.................................................................................

2.6.

USO........................................................................................................

2.7.

PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO............................................................

2.8.

FUNCIONAMIENTO..................................................................................

2.9.

PARTES DEL CHOKE MANIFOLD GENERAL...............................................

2.10.

COMPOSICIÓN Y ESTRUCTURA DEL CHOKE MANIFOLD........................

2.11.

MANIFOLD DE AHOGO.........................................................................

2.12.

ESTRANGULADORES............................................................................

2.12.1.

ESTRANGULADOR FIJO (PORTA ORIFICIO).........................................

2.12.2.

ESTRANGULADOR AJUSTABLE..........................................................

2.12.2.1.

ESTRANGULADOR MANUAL AJUSTABLE. (VÁLVULA AGUJA).........

2.12.2.2. ESTRANGULADOR AJUSTABLE A CONTROL REMOTO (CHOKE HIDRÁULICO). 10 2.13.

CAMBIO DEL ESTRANGULADOR.........................................................11

2.14.

DESGASTE O LAVADO DEL ESTRANGULADOR...................................12

2.15.

REQUERIMIENTOS.............................................................................. 12

3. CONCLUSIONES........................................................................................... 14 4. BIBLIOGRAFIA............................................................................................. 14

1

CHOKE MANIFOLD 1. INTRODUCCIÓN El Choke Manifold sirve para controlar la presión del pozo y para manejar la dirección del flujo de acuerdo a las necesidades del pozo. La elección del tipo del choke manifold dependerá del tipo de pozo, la presión esperada en cabeza de pozo, el caudal esperado de aceite o gas y los requerimientos del cliente. Estas se emplean en operaciones de Control de Pozos para reducir la presión alta de un fluido en pozos cerrados a la presión atmosférica. Se ajusta cerrándola o abriéndola para controlar cercanamente las caídas de presión. Están diseñadas para resistir el desgaste mientras que los fluidos a alta velocidad se desplazan por sus restricciones o accesorios de sellado. Este provee de un método de circulación controlada desde la BOP. Ofreciendo varias rutas de flujo en caso que alguna de las válvulas pueda fallar.

2. MARCO TEÓRICO 2.1. CHOKE MANIFOLD El colector de estrangulamiento es un arreglo de válvulas, tuberías, a través del cual se hace circular el lodo de perforación cuando los preventores de reventones se cierran para controlar las presiones encontradas durante un kick (patada).

2

2.2. COLECTOR MÚLTIPLE DE ESTRANGULAMIENTO Un conjunto de válvulas de alta presión y la tubería asociada, que generalmente incluye al menos dos estranguladores ajustables, dispuestos de manera tal que un estrangulador ajustable puede aislarse y sacarse de servicio para su reparación y acondicionamiento mientras el flujo del pozo se dirige a través del otro.

2.3. FUNCIONES PRINCIPALES DEL CHOKE MANIFOLD •

Permite controlar la presión de cabeza de pozo, para mejorar la seguridad.

3

•

Mantiene un caudal determinado, como se requiere para la prueba. Una prueba puede requerir diferentes velocidades de flujo lo largo de varios períodos de tiempo, lo que requiere el uso de diferentes tamaños de estranguladores de formación de entrar en el pozo mediante la limitación de la velocidad de flujo. La limitación de la velocidad de flujo reduce la velocidad del fluido, que a su vez, minimiza la cantidad de arena de

•

entrar en el pozo. También evita la conificación de agua y gas mediante la limitación de la

•

velocidad de flujo. También se utiliza para asegurar cuando el flujo es crítico, lo que significa que las fluctuaciones de la presión, aguas abajo del colector de estrangulamiento no afectan a la presión de fondo de pozo y el caudal del pozo.

2.4. CARACTERÍSTICAS GENERALES   

Construidos bajo norma API 16C / 6A. Todos los componentes certificados bajo norma API 6A. Constituido por Válvula reguladora actuada hidráulicamente, Válvulas de compuerta bridada API 6A tipo FC, choke manual y choke hidráulico, spools & espaciadores y cubos norma API 6A construidos con acero

   

SAE 4130. Probado hidrostáticamente bajo norma DNV 2.7-3 y SHELL OPS0055. Temperatura de trabajo entre -46°C y 121°C. Para ambientes de trabajo con H2S. Construido con materiales EE; Chokes y Válvulas (EE-0.5); conexiones



(DD-NL). Anillos de sellos BX154 y BX152 para manifold de 2 1/17” y 3 1/16” serie 10000 psi.

2.5. ESPECIFICACIONES

4

Detallada por la API 16C pozo Choke colector: 

Cumplir con API Spec 16C colector Choke



Trabajar a presiones de 3000PSI a 15000PSI



Bore2-1/164-1/16



El estrangulador colector es equipo de apoyo de BOP para controlar bien soplar y bien presión hidráulica.



Equipado con panel de control hidráulico para lograr el control remoto.

2.6. USO El colector de estrangulamiento es el equipo necesario para el kick well (patada de pozo) y el proceso de control de presión. Cuando el BOP está cerrado, utilizando la válvula de estrangulación para abrir y cerrar, mediante el control de una cierta presión carcasa para mantener la presión del fondo del pozo es siempre ligeramente mayor que la presión estrato para evitar el flujo de fluido estrato en el pozo de nuevo. Por otra parte, el cierre del pozo puede utilizar ahogar alivio de presión del colector de lograr un cierre suave. Cuando la presión en el pozo alcanza un cierto límite, al reventón por colector de estrangulamiento para proteger la cabeza de pozo.

2.7. PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO Cuando la presión en el pozo está aumentando, se abre la válvula de estrangulamiento de apertura y se cierra del colector del estrangulador (choke válvula incluye tipo ajustable, hidráulico y positivo manual) para liberar el fluido

5

de perforación y controlar la presión de la caja. Cuando la presión del cuerpo es muy alta, se abre la válvula de compuerta de escape directa.

2.8. FUNCIONAMIENTO 3. Presión de trabajo de todas las partes del colector estrangulador debe coincidir con la combinación BOP 4. El colector de estrangulamiento se debe instalar en lugar accesible. Se necesita prueba de presión en la instalación , la presión de prueba del sello deberá ser igual a la presión nominal de trabajo 5. La tubería debe ser plana y recta en la medida de lo posible, doble tubo de utilizar 120 grados fundido codo de tubo de acero. Diámetro del agujero de la línea de tubería debe ser lo suficientemente grande 6. Debe instalar medidor de presión de trabajo. 7. En la construcción de invierno, colector estrangulador debe ser capaz de trabajar en condiciones de baja temperatura.

7.1. PARTES DEL CHOKE MANIFOLD GENERAL

6

7.2. COMPOSICIÓN Y ESTRUCTURA DEL CHOKE MANIFOLD

7

NUMER O

NOMBRE

1

Base de Jack-up

2

Válvula de estrangulamiento hidráulica 105/78

3

Cinco vías

4

52/105 válvula de compuerta plana

5

Manómetro

6

Válvula de parada

7

Brida Gauge

8

78/105 válvula de compuerta plana

9

78/105 corta junta de bridas

10

Spool

11

103/105 brida ciega

12

103/105 corta junta de bridas

13

103/105 válvula de compuerta plana

14

78/105 válvula de estrangulamiento manual

7.3. MANIFOLD DE AHOGO El manifold de ahogo sirve para facilitar la circulación desde el conjunto de BOP bajo una presión controlada. Las distintas entradas y salidas proporcionan rutas alternativas para poder cambiar los estranguladores o reparar las válvulas.

7.4. ESTRANGULADORES El estrangulador (choke) es un elemento que controla el caudal de circulación de los fluidos. Al restringir el paso del fluido con un orificio, se genera una 8

contrapresión o fricción extra en el sistema, lo que provee un método del control del caudal del flujo y de la presión de pozo. Los estranguladores utilizados para el control de pozo (estranguladores de lodo) tienen un diseño algo diferente de los de producción de gas y petróleo, para soportar el flujo del fluido abrasivo que sale a la superficie durante una surgencia de pozo. Para algunos controles de pozo se utilizan estranguladores ajustables convencionales (manuales) (válvula aguja manual), en la mayoría de los controles de presión se utilizan estranguladores ajustables a control remoto. 7.4.1.ESTRANGULADOR FIJO (PORTA ORIFICIO)

Los

estranguladores

pueden

ser

positivos

(fijos)

o

ajustables.

Los

estranguladores fijos normalmente tienen alojamiento porta orificio en su interior para permitir la instalación o cambio de orificios calibrados.

7.4.2.ESTRANGULADOR AJUSTABLE

Estos pueden ser de accionamiento manual o remoto. 7.4.2.1. ESTRANGULADOR MANUAL AJUSTABLE. (VÁLVULA AGUJA)

El tipo básico de estrangulador es el manual ajustable. Posee un vástago (aguja) y asiento cónicos. A medida que el vástago se acerca al asiento, 9

disminuye es espacio anular y se restringe el paso de fluido. Esto produce una mayor “contrapresion” en el pozo.

7.4.2.2. ESTRANGULADOR AJUSTABLE A CONTROL REMOTO (CHOKE HIDRÁULICO).

Los estranguladores ajustables a control remoto tienen la ventaja de permitir monitorear presiones, emboladas y controlar la posición relativa de apertura del estrangulador desde la consola; son adecuados para servicio H2S. El estrangulador se puede cerrar y sellar en forma ajustada para actuar como válvula. El mecanismo de operación es un conjunto de cilindros de doble acción que ponen en funcionamiento un piñón y cremallera que giran la placa superior del estrangulador. Los estranguladores son aptos para operaciones de ahogo de pozo. Las limitaciones básicas aplicables son que el estrangulador no es de utilización frecuente, por lo que tiende a engranarse, perder el manómetro y tener los contadores de bomba desconectados. Todos esos 10

inconvenientes pueden solucionarse utilizando el estrangulador y verificando la operación del panel, al menos una vez por semana.

7.5. CAMBIO DEL ESTRANGULADOR Cuando se está en medición es conveniente hacer el cambio del estrangulador de fijo a fijo para evitar las turbulencias que impiden una adecuada interpretación de los registros de presión/temperatura de fondo de pozo. Procedimiento para cambio de estrangulador variable/fijo. Esta es una operación que merece toda la atención de los operadores de SWT. El cambio de estrangulador es una operación que se debe realizar entre dos operadores en forma simultánea y el operador de mayor experiencia es quien debe dar las instrucciones. 1.- Abrir la válvula aguas abajo del lado fijo para ecualizar la presión en la válvula aguas arriba del lado fijo. 2.- Abrir la válvula aguas arriba del lado fijo y cerrar en forma simultánea la válvula aguas arriba del lado variable. 3.- Cerrar la válvula aguas abajo del lado variable. 11

4.- Desfogar a través de la kerotest la presión entrampada entre las válvulas del lado del choke variable. 5.- Proceder a desenroscar el tapón de la flecha del variable, para ello se debe golpear con un combo de bronce el tapón del variable hasta aflojarlo, si después de golpear repetidas veces no desenrosca es que aún existe presión atrapada en el cuerpo del portachoke. Nota: La presión entrampada es muy peligrosa si no es detectada oportunamente, la forma más fácil de detectar es observando que una rosca se pone inusualmente difícil de quitar. 6.- Si aún existe presión entrampada en el cuerpo del portachoke, desfogar esa presión a través de la kerotest.

7.- Quitar la flecha del estrangulador variable y revisar para observar si existe desgaste o daño.

7.6. DESGASTE O LAVADO DEL ESTRANGULADOR Es común que un estrangulador se desgaste o lave cuando el pozo produce arena, sedimentos o solidos finos, al lavarse un estrangulador el diámetro se hace más grande lo cual provoca que el caudal no sea representativo para ese choke. Normalmente cuando un pozo está en el periodo de medición, la presión en cabeza de pozo (WHP) es estable y la presión después del estrangulador (WHDCP) también es estabilizada, la forma más fácil de darse cuenta que el estrangulador se está lavando es que la presión de cabeza (WHP) decrece y la 12

presión después del estrangulador (WHDCP) aumenta sin razón aparente porque no han cambiado las condiciones del pozo. . El operador de SWT debe recomendar cambiar el flujo del pozo por el otro brazo del choke manifold y revisar el estrangulador que posiblemente se lavó.

7.7. REQUERIMIENTOS ESPECIFICACIONES DEL CHOKE MANIFOLD Los manifold de choke deberán cumplir con los

API RP 53:

requerimientos del pozo y las válvulas y líneas

8.2

deberán seguir lo establecido en la API RP 6ª. MANTENIMIENTOS E INSPECCIONES Se

debe

realizar

mantenimiento

preventivo

periódicamente, verificando el desgaste y tapado o las líneas dañadas. La frecuencia de mantenimiento

API RP 53: 8.4 y 17.10.3

dependerá de su uso. PRUEBAS Se deberán realizar pruebas de presión a todas las válvulas del choke manifold, a una presión igual a la presión de trabajo del anular, para lo cual se recomienda el método siguiente: Baja (300 psi): 5

API RP 53 Apen. 1

min. y Alta: 75% de máxima presión de trabajo de set de preventoras 5 min. (incluyendo los chokes). MANÓMETROS CALIBRADOS E INSTALADOS Un manómetro para medir la entrada de presión al

API RP 53:

manifold. Los medidores de presión deben ser

12.3.6 y

calibrados al 1 por ciento del total de escala por lo

12.5.3(c)

menos cada tres (3) años. PRESIÓN EN EL CHOKE MANIFOLD 13

API RP 53:

Los requisitos de presión del acumulador serán

8.2(a); Rig

dependiendo del tipo de pozo a operar, la presión de

Insp.

trabajo no debe exceder a la presión esperada.

ModuSpec : page 104

VOLANTES DE LAS VÁLVULAS INSTALADOS Y MARCADOS (ENUMERADAS) Las válvulas de control deben estar claramente marcadas para indicar (I), impedimento o la válvula del regulador de cada válvula de control funciona, y (2) la posición de las válvulas (ie, abierta, neutral

API RP 53: 12.5.3f

cerrado). Identificación de válvulas abiertas, color en la manija. CHOKE LINE EN LÍNEA RECTA

API RP 53:

Las líneas deben ser lo más rectas posible. ILUMINACIÓN

10.2.1 (h) API RP 54:

Cuando la iluminación adecuada no puede ser

9.14.4 a 7

puesta a disposición por otros medios, las luces

y 9.14.10,

portátiles deben ser proporcionadas. Siempre que

API RP

sea posible, los focos en uso se deben colocar en

500, 5.3 y

las posiciones a fin de no perjudicar la visión de las

10.1-16;

personas en el área de trabajo. Las operaciones no

OSHA:

deben realizarse con faros de los vehículos como

307(b)(1)

sustituto para la iluminación de la plataforma. La iluminación del equipo y accesorios serán de clasificación eléctrica apropiada para la zona en que se encuentren. Ver API RP 500 y API RP 505. Los equipos de iluminación, equipos de perforación en la torre o mástil, tanques, y el piso de la torre, no se trata en específicamente de la API RP 500 y API RP 14

505, deben ser cerrada y sellada.

8. CONCLUSIONES Choke manifold permite controlar las presiones de cabeza de pozo, mejorar la seguridad. Mantiene un caudal determinado, como se requiere para la prueba. Una prueba puede requerir diferentes velocidades de flujo lo largo de varios períodos de tiempo, lo que requiere el uso de diferentes tamaños de estrangulamiento. Impide entrar arena de formación al pozo mediante la limitación de la velocidad de flujo. La limitación de la velocidad de flujo reduce la velocidad del fluido, que a su vez, minimiza la cantidad de arena que entra en el pozo.

9. BIBLIOGRAFÍA     

http://spanish.alibaba.com/product-gs/choke-manifold-213900784.html https://www.osha.gov/SLTC/etools/oilandgas/illustrated_glossary.html http://www.wellheadchristmastree.com/productshow1.asp?did=268 http://www.wellheadchristmastree.com/productshow1.asp?did=268 http://es.slideshare.net/MagnusMG/perforacion-de-pozos-petroleros-

   

42587724 https://prezi.com/y09lqmatf1po/choke-manifold/ http://documents.mx/documents/operacion-choke-manifold.htm file:///C:/Users/win7/Downloads/choke-and-kill-manifold-brochure.pdfl http://www.giasgroup.com/guia/PDF/chok.pdf 15

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