Accesorios de la sarta de producción (equipos de superficie y equipos de subsuelo)

Equipos de superficie  Cabezal. El cabezal es el punto final donde las sartas concéntricas de revestimientos y tuberías de producción llegan a la superficie. Esa colección de válvulas, colgadores y elementos empacadores se conoce como el cabezal, cabezote del pozo ó “Árbol de Navidad”. También se puede utilizar para tratamientos de estimulación, de fluidos de circulación u otras emergencias que pueden surgir durante la vida del pozo

Tipos de cabezal.  La presión, temperatura y tipo de fluidos que han de manejarse, así como el método de completación-producción, el medio ambiente y la profundidad, son los factores que determinan el tipo de cabezal que debe instalarse en un pozo.

 Cabezal Convencional de Producción Este tipo de cabezal se utiliza para pozos con profundidades no mayores de14000 ft (pies), en los cuales no se espera manejar componentes indeseables (Ácido Sulfúrico (H2S), Dióxido de Carbono (CO), etc.) y donde las presiones de trabajo no sobrepasan las 5000 psi (libras por pulgada cuadrada). Estos cabezales se utilizan en pozos que se terminarán en yacimientos relativamente someros, y los mismos permiten producir en flujo natural o en levantamiento artificial y realizar trabajos de estimulación (forzamientos de arena, fracturas, acidificaciones, etc...), donde el anular de producción puede ser presurizado hasta una presión no mayor de 2000 psi.  Cabezal de Pozos Profundos Como su nombre lo indica, es el tipo de cabezal que se usa en pozos con profundidades mayores de ft, que han de terminarse en yacimientos con alta presión. Están diseñados para manejar presiones de hasta psi y componentes altamente corrosivos como el CO2 y H2S. Se diferencian de los cabezales convencionales, porque constan de una sección adicional, la cual sirve para colgar el revestimiento intermedio.

 Cabezales para Casos Especiales Existen otras clases de cabezales que se utilizan dependiendo del tipo de completación y método de producción. Entre estos se pueden mencionar los cabezales para completar con múltiples sartas, pozos que producirán mediante levantamiento artificial. (ver Figura II.4 donde se observa nuevamente el Cabezal Pig Lift de Levantamiento Artificial en una Plataforma), por bombeo (mecánico, tornillo, electro sumergible, cámara de acumulación, etc.), así como pozos que llevan válvulas hidráulicas.

 Empacadores de Producción Un empacador de producción es una herramienta de fondo que se usa para proporcionar un sello entre la tubería de producción y la tubería de revestimiento (o la tubería de producción y el hoyo abierto). Su función es evitar el flujo vertical de fluidos, desde la empacadura y por el espacio anular.

Tipos de empacadores de producción  Recuperables: se bajan con la tubería de producción o tubería de perforación y se pueden asentar: por compresión, mecánica e hidráulicamente. Después de asentadas pueden ser desasentadas y recuperadas con la misma tubería.

 Permanentes: estas se pueden colocar con la tubería de producción o con equipo de guaya fina. En este último caso, se toman como referencia los cuellos registrados en el perfil de cementación combinado CBL – VDL – CCL – GR para obtener asentamiento en la posición deseada.  Permanentes-Recuperables: tienen las mismas características de las empacaduras permanentes pero pueden ser recuperadas del pozo cuando se requiera. Este tipo de empacadura se usa, preferiblemente, en condiciones medianas de presión y temperatura: 7000 psi de presión diferencial y 350°F.

Niples de Asiento  Es un dispositivo tubular insertado en la tubería de producción que se coloca en el pozo a una determinada profundidad. Internamente son diseñados para alojar un dispositivo de cierre para controlar la producción en la tubería de producción. Tipos de Niples de Asiento Selectivo: su principio de funcionamiento está basado en el conjunto de cerraduras que hacen juego con las llaves colocadas en un mandril de cierre. Pueden ser colocados, mas de uno, en una corrida de tubería de producción, siempre que tengan la misma dimensión interna.

 No Selectivos : este tipo de niple es un receptor para dispositivos de cierre. Su principio de funcionamiento es tener una disminución de diámetro llamado no pasa (NOGO), para localizar los dispositivos de cierres. Por lo tanto, el diámetro exterior del dispositivo deberá ser ligeramente mayor que el diámetro interno más pequeño del niple.  Niples Pulidos Es un pequeño niple tubular, construido del mismo material que el niple de asiento, el cual no tiene receptáculo de cierre pero es pulido internamente para recibir una sección de sellos.

Acoples de Flujo  Es un tubo de 2 a 4 ft de longitud, construido con un acero aleado de alto grado. Se diseña con las mismas dimensiones externas e internas correspondientes a la tubería y conexiones, respectivamente. Ofrece una protección adicional a una posible erosión o corrosión. Se ubican inmediatamente por encima de un niple de asiento y en ocasiones especiales por debajo de este niple, cuando el mismo sea empleado para recibir para control de producción.

Mangas deslizantes  Estos son equipos del tipo de comunicación o separación, que se instalan en la tubería de producción. Son dispositivos “todo abierto” con una manga interior, la cual puede ser abierta o cerrada por métodos de guaya.  Estas permiten traer pozos a producción, matar pozos, lavar arena y la producción de pozos de múltiples zonas. Existen una gran variedad de estos equiposcon diferentes aplicaciones pero con un mismo principio de funcionamiento. Entreellos se tiene:  De tubería de producción con orificios  Con receptáculos de asiento y anclaje para un mandril  Con una sección de sellos  Con camisa recuperable con guaya  Con una válvula recuperable con guaya

Mangas deslizantes

Igualador Sustituto Estos dispositivos ofrecen un medio para igualar la diferencia de presión a través de un equipo de control subsuperfcial, antes de que sea reabierta o reintegrada la tubería de producción. Existen dos tipos, los cuales son:  1.-Con tapones desplazantes. Normalmente cerrados con carga de resorte  2.-Con válvula de manga con sellos tipo O

Estranguladores de fondo  Consisten en dispositivos de anclado en la parte inferior de la tubería de producción Permiten reducir o prevenir el congelamiento de los equipos de control, disminuyendo el punto de caída de presión en el fondo del pozo; reducir la inundación de agua, a través de la estabilización de la presión de fondo; reducir la relación gas-petróleo bajo algunas condiciones y reducir la producción total de fluidos cuando así se desee.

Válvulas de seguridad Estos son dispositivos diseñados para cortar el flujo en un pozo en caso de una falla o daño en algún equipo de superficie. Las válvulas de seguridad se clasifican, de acuerdo con la localización desde donde son controladas. Esto se describe a continuación:  Válvulas de Seguridad de Control Superficial Estas válvulas cumplen su función una vez recibida una señal automática o manual desde la superficie. El método de control puede diferir, pero es el mismo principio de una “presión aplicada desde una fuente ubicada en la superficie”, de mantener la válvula abierta.  Válvulas de Seguridad de Control Subsuperficial: Estas válvulas cumplen su función de cierre del flujo cuando existe una variación en las condiciones de fondo, Sin que requiera de ninguna fuente emisora de señal en la superficie.