EstranguladoR

Estrangulador

La mayoría de los pozos productores o fluyentes cuenta con algún tipo de restricción en la superficie, como lo es un estrangulador superficial instalado cerca de la cabeza del pozo para controlar los gastos de producción (en las cantidades deseadas) y/o las presiones corriente abajo. Un estrangulador es una herramienta cuya función es la de restringir el paso de un fluido bajo presión, con el objeto de controlar el gasto del pozo en las cantidades deseadas y con esto:

Ejercer la contrapresión suficiente para evitar la entrada de arena en el pozo o la conificación de agua.

Conservar la energía del yacimiento, asegurando una declinación más lenta de su presión.

Proteger el equipo superficial y sub-superficial.

Escoger un estrangulador para un pozo fluyente es una práctica común en la industria petrolera de tal manera que pequeñas variaciones en la presión corriente abajo (esto es, en la presión de la línea de flujo, provocado, por ejemplo, por el uso de un separador de descarga) no afecten la presión en la cabeza de la TP y por ende el desempeño del pozo.

El propósito de un estrangulador es proveer un control preciso del gasto de aceite y gas en la cabeza del pozo. Un estrangulador es una restricción en una línea de flujo que provoca una caída de presión o reduce el gasto a través de un orificio. Los estranguladores son capaces de provocar caídas de presión grandes. Por ejemplo, el gas puede entrar en un estrangulador a 5,000 lb/pg2 abs y salir a 2,000 lb/pg2 abs.

6.1.2 Flujo crítico y subcrítico

El flujo multifásico a través de restricciones, puede ser evaluado bajo condiciones de flujo crítico y subcrítico. Como una práctica de campo estándar o común, el comportamiento de flujo en la cabeza del pozo es evaluado bajo condiciones de flujo crítico mientras que el comportamiento de flujo a través de estranguladores y válvulas de seguridad es registrado en flujo subcrítico.

El flujo crítico o sónico de un fluido es definido como el flujo del fluido a la velocidad equivalente a la velocidad (sin fricción) de propagación de una onda de presión (sonido) en el medio (fluido). El flujo crítico o sónico ocurre cuando la velocidad relativa de un fluido en cualquier punto (vf, pie/seg) es equivalente a la velocidad de onda elástica (vp, pie/seg) en ese punto, o sea:

v_f/v_p =M=1*〖10〗^5 Ec.(1)

Donde M = Número de Mach

En función de este número se definen tres diferentes regímenes de flujo:

Para M < 1 el flujo es subsónico.

Para M > 1 el flujo es supersónico.

Para M = 1 el flujo es sónico o crítico.

Cuando M = 1, el área de flujo alcanza su valor mínimo y se dice que se ha logrado una condición de garganta a cuyas propiedades se les denomina “críticas” y a las anteriores a ella como relaciones críticas.

El flujo crítico para los gases ocurre aproximadamente cuando:

P_2/P_1 =0.528 Ec.(2)

Mach 1 o flujo sónico para gases ( para aire) es diferente que para los líquidos.

Para flujo multifásico algunos investigadores han observado que la velocidad sónica para una mezcla de gas-líquido es menor que para una sola fase. Olson (Essentials of Engineering Fluid Mechanics, Intl. Textbook, 1961) estableció que para mezclas gaslíquido la velocidad acústica es menor que para cualquiera de las fases por sí solas.

Durante la presencia de flujo crítico o supercrítico, el gasto a través del estrangulador alcanza un valor máximo con respecto a las condiciones prevalecientes corriente arriba. La velocidad del fluido bifásico fluyendo a través de la restricción alcanza la presión sónica o presión de velocidad de propagación

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