Arbol De Navidad

Los cabezales de pozos o árboles de navidad son un conjunto de válvulas de surgencia, conexiones y accesorios instalados en boca de pozo, ensamblados sobre las cabezas de las cañerías guía intermedia y de revestimiento a través de accesorios mecánicos e hidráulicos tales como las cabezas, las bridas, niples, adaptadores y los colgadores de tuberías para permitir la circulación controlada de los fluidos de pozo.

Los cabezales de pozos o válvulas de control de pozo, son llamados árboles de navidad, de estos se tienen sencillos, dobles, triples, cuádruples, etc. de acuerdo al numero de sartas de producción.

El equipo de cabeza de pozo es un termino que describe en general al equipo conectado en la parte superior de todas las tuberías bajadas e instaladas dentro de un pozo, soportándolas y suministrando sellos entre ellas y al mismo tiempo controla el flujo de los fluidos producidos desde el pozo.

Un árbol de navidad incluye componentes diseñados y coordinados apropiadamente tales como cabezales y colgadores de tubería de revestimiento, cabezales y colgadores de la tubería de producción, válvulas y conjuntos de válvulas para el control de la operación utilizando los instrumentos apropiados y dispositivos para limitar el flujo.

Sus funciones principales son:

Facilitar a través de los colgadores la instalación del tubing de producción de acuerdo al tipo de terminación programada.

Soportar el efecto de las presiones en el espacio anular cuando se presenta, por ejemplo, amagos de descontrol en la etapa de producción o cuando se presenta reventamientos de cañería en cualquier nivel encima del productor.

Soportar las velocidades y presiones de circulación de petróleo o gas por la tubería.

Regular los caudales de producción, las presiones fluyentes y las presiones de surgencia en boca de pozo en diferentes tipos de terminaciones de pozos.

Soportar todos los esfuerzos de tensión y compresión de las tuberías por efecto de las variaciones de temperatura en el pozo.

Aislar anulares entre el casing y tubing.

Proveer un medio de conducción entre el pozo y las conexiones de la superficie.

Identificar a través de los colgadores el tipo de tubería que se instala y que está en función al tipo de terminación del pozo.

La unidad de cabezal de pozo unicabezal reemplaza a los cabezales de tubería de producción y carretes de tubería de revesti¬miento para reducir en forma significativa el tiempo de conexión de niples.

Menos conexiones con brida reducen las posibilidades de fugas.

Permitir la circulación controlada de los fluidos de pozo.

Las aberturas de prueba permiten probar todos los sellos de obturación del espacio anular.

CLASIFICACIÓN DE LOS ÁRBOLES DE NAVIDAD

La clasificación está basada en las normas API que toma como base las características y especificaciones técnicas de los cabezales de pozo clasificándolos en los siguientes tipos:

Árbol de Navidad para terminación simple

Llevan bridas superiores de corrección para un solo cabezal de tubería donde se instala una sola columna para producir una sola arena productora sea baja, mediana o alta presión para pozo petrolífero o gasífero.

Árboles de Navidad para terminaciones dobles

Que están constituidos por los cabezales de tubería para instalar dos columnas de producción y explotar simultáneamente dos niveles que pueden ser arenas de baja, mediana o alta presión, los dos niveles gasíferos o petrolíferos, o niveles combinados entre gasíferos y petrolíferos.

Árbol de Navidad para terminaciones triples o múltiples

Que se caracterizan por estar equipadas con tres cabezas de tubería para instalar tres columnas de producción y producir simultáneamente tres niveles, que pueden ser de alta, mediana o baja presión, combinados o simples arenas petrolíferas o gasíferas.

Para todos estos tipos de árboles las normas especifican rangos de presiones de trabajo y caudales de producción así como los diámetros que deben ser consideradas en función al arreglo de cañerías en el pozo.

CRITERIOS DE SELECCIÓN DEL ÁRBOL DE NAVIDAD

La selección y el diseño de los árboles de navidad adecuadas a las condiciones de trabajo de los pozos se realiza en base a los siguientes datos:

Tipos de terminación de acuerdo al número de arenas productoras.

Profundidad de las arenas productoras.

Presiones de pozo, o sea, PFo,PFp,Pw,Pbp.

Tipos de fluidos de pozo (gas o petróleo)

Diámetro de las cañerías (guia, superficial, intermedia, cañería de revestimiento y diámetro de tubería)

En base a estos criterios la selección de los árboles de navidad se especifica de la siguiente manera para cada tipo de terminación que se presenta en el campo:

Ejemplo: Para terminación simple.

ÁRBOL DE NAVIDAD – SHAFFER: 8 ½’’ x 5 ½’’ x 2 7/8’’ 3-5000 psi

Es decir que el árbol de navidad será instalada en un pozo con cañería intermedia de 8 ½’’, cañería de revestimiento de 5 ½‘’ y tubería 2 7/8’’ para una presión mínima de trabajo de 3000 psi y máxima de 5000 psi.

Ejemplo: Para terminación doble.

ÁRBOL DE NAVIDAD – CAMERON: 9 5/8’’ x 8 ½’’ x 2 7/8’’ x 2 ½’’ 5-10000 psi

Ejemplo: Para terminación triple.

ÁRBOL DE NAVIDAD – CAMERON: 13 3/8’’ x 9 5/8’’ x 8 ½’’ x 2 3/8’’ x 2 ½’’ x 2’’ 10-15000 psi Ó 10-20000 psi

MARCAS DE ARBOLES DE NAVIDAD UTILIZADOS EN BOLIVIA:

Existen varias compañías con reputación internacional que fabrican equipos de boca de pozos del tipo que sería producido por la planta propuesta, Entre éstas se encuentra las siguientes:

CAMERON IRON WORKS SILBER AND KATY FREEWAL BOX 1212 HOUSTOS, TEXAS:

La firma Cameron Iron fabrica tubos de hierro, cañería forjada y válvulas. Es uno de los talleres de forjado más conocido y mejor equipado en los Estados Unidos. Las ventas de Cameron son de aproximadamente 141 millones de $ por año y tiene un personal de alrededor de 5.400 empleados. Los equipos especiales para la industria petrolera, árboles de navidad y preventores operados a presión representan el 25% de sus ventas totales. Cameron tiene fábricas en México,(Cameron Iron Works de México S:A) y en Argentina (Cameron Iron Work Argentina S:A:I:C:, Buenos Aires)Cameron tambien tiene una firma subsidiaria en Venezuela.

ARMCO STEEL CORPORATION NATIONAL SUPPLY DIVISION 6220 NAVIGATION BLVD, HOUSTON, TEXAS

La planta de árbol de navidad constituye una parte relativamente pequeña de una división de uno de los principales fabricantes de productos de fierro y acero. Las ventas de la compañía principal son del orden de 1.6 Billones $ y su personal total es de aproximadamente 50.000 empleados. Por lo tanto, si la firma Armco decidiera participar en la fabricación de árboles de navidad en Sud América, podría prestar a la empresa conjunta una diversidad de recursos de toda índole.

ACT DIVISION FMC CORPORATION 1777 GEARS ROAD BOX 3091 HOUSTON, TEXAS:

La firma Oil Center Tool División (OCT) es una de cuatro división de equipo petrolero del grupo de maquinaria de FMC corporation, un importante conglomerado industrial de Estados Unidos, con ventajas anuales de $ 1.3 billones y alrededor de 46 000 empleados. Existen en Sud América una subsidiaria de FMC (FMC Argentina, S.A. Córdoba, Argentina) que fábrica árboles de navidad. Además, bajo licencia de OCT, la fábrica de implementos petroleros S:A. de ciudad de México, comercializan árboles de navidad en Colombia, Ecuador y Perú

GRAY TOOL COMPANY, INC. 7135 ARDMORE STREET HOUSTON, TEXAS:

La firma Grayy Tool Company fabrica herramientas para pozos petroleros, equipos para control de presión y equipos para perforación rotaria. Comercializa dichos productos en el mundo.

Las ventas totales de la compañía son de $ 14 millones y emplea aproximadamente 400 personas. Esta firma tiene una subsidiaria en Venezuela (Gray Tool Company Venezuela, Maracaibo, Venezuela), los árboles de navidad de Gray en cierto tiempo tuvieron preferencia en Bolivia.

SCHAFFER TOOL WORKS BREA, CALIFORNIA:

La compañía Schaffer Tool Works produce equipos petroleros para perforación submarina y árboles de navidad; es una división de Rucker Company. La compañía matriz tiene ventas aproximadas de US$ 71.0 millones y emplea 2200 personas. Sus ventas a los países del Mercado común Andino son de importancia.

El cuadro muestra la participación anticipada para 1972 de los principales proveedores en el mercado de árboles de navidad de la Subregión Andina. Si bien cualquiera de estas compañías podría suministrar los conocimientos administrativos y técnicos requeridos para la planta de árboles de navidad propuesta en Bolivia, se debe dar preferencia a aquellas firmas que ya tiene experiencia de fabricación en el Mercado Común Andino, y que tiene una organización de ventas establecida.

COLOMBIA ECUADOR PERU CHILE BOLIVIA

Gray ---- ---- ---- ---- 83

OCT ---- ---- ----- ----- 17

Cameron (USA) ---- 10 30 90 -----

Fabr. Imp. Pet.(México) (bajo licencia de OCT) 70

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