Que é unha válvula de árbore de Nadal?

Unha árbore de Nadal integrada é unha unidade consolidada onde a válvula mestra inferior, a válvula mestra superior e unha válvula de descarga se combinan nun só conxunto. Isto aforra tempo operativo aos operadores durante a instalación.

Cabeza de pozoe árbore de Nadal

A boca de pozo é o compoñente situado na superficie dun pozo de petróleo ou gas, que proporciona soporte estrutural e unha interface de contención de presión para os equipos de perforación e produción.

A función principal da boca de pozo é proporcionar un punto de soporte e un dispositivo de selado a presión para a sarta de revestimento que se estende desde o fondo do pozo ata o equipo de control de presión superficial.

Durante a perforación de pozos, a presión superficial contrólase mediante o dispositivo antierupción (BOP). Se a columna de fluído de perforación non controla a presión durante a perforación, o pozo, a cabeza do pozo e o BOP poden romperse, o que pode provocar un incidente de erupción.

Ao remate da perforación, realízanse operacións de terminación para establecer a conexión coa rocha do reservorio e formar un conduto para o fluxo de fluído do pozo. A árbore de Nadal instalada na parte superior da boca do pozo permite o control da presión superficial, contendo válvulas de illamento e estranguladores para regular o fluxo de fluído do pozo durante a produción.

A boca do pozo adoita estar soldada á primeira sarta de revestimento e fixada no seu lugar durante a perforación, formando a estrutura completa do pozo. Para os pozos exploratorios que posteriormente serán abandonados, a boca do pozo pode recuperarse, restaurarse e reutilizarse.

Na costa, os pozos situados en plataformas de produción chámanse pozos superficiais; se están situados baixo a auga, denomínanse pozos submarinos ou pozos de liña de lodo.

Especificacións de deseño

As especificacións da industria para os sistemas de boca de pozo (incluíndo materiais, dimensións, procedementos de proba e clasificacións de presión) son:

API 6A: Especificación para equipos de pozo e árbore

ISO 10423: Norma de equipamento para bocas de pozo e árbores

Que é unha válvula de árbore de Nadal?

Unha válvula Christmas Tree é un sistema que comprende válvulas, estranguladores, tubaxes e instrumentación, e recibe o seu nome pola súa semellanza cunha árbore de Nadal decorada. É fundamental salientar que a válvula Christmas Tree está separada da boca do pozo; actúa como ponte entre as condicións do fondo do pozo e as condicións da superficie. Unha vez que comeza a produción, estas válvulas instálanse enriba da boca do pozo para dirixir e controlar o fluxo de fluídos producidos cara a fóra.

Estas válvulas serven para moitos outros fins, como o alivio de presión, a inxección de produtos químicos, a monitorización de equipos de seguridade e as interfaces eléctricas para sistemas de control. Úsanse habitualmente tanto en pozos petrolíferos submarinos en plataformas mariñas como en pozos superficiais. Esta serie de compoñentes é esencial para a extracción segura de petróleo, gas natural e outros recursos de combustible enterrados nas profundidades da terra, proporcionando puntos de conexión básicos para todos os aspectos do pozo.

A imaxe superior mostra unha árbore de Nadal sinxela con cinco válvulas, pero os sistemas de válvulas reais para árbores de Nadal adoitan ser moito máis complexos. A maioría das válvulas para árbores de Nadal fabrícanse a medida, o que dificulta explicar os principios de funcionamento específicos de todos os tipos.

Válvula mestra inferior

A válvula mestra inferior é unha válvula que se usa para controlar o fluxo desde a boca do pozo ata o conxunto da árbore. Na maioría dos casos, accionase manualmente e permanece nun estado restrinxido e parcialmente aberto durante a produción.

Válvula mestra superior

A válvula mestra superior é un dispositivo de seguridade que se usa cando falla a válvula mestra inferior ou durante o mantemento da árbore de Nadal. Normalmente é unha válvula operada remotamente que se pecha automaticamente ao recibir un sinal de seguridade para deter todo o fluxo cara á árbore.

Válvula Kill Wing

A válvula de apagado é outra válvula de accionamento manual e serve como punto de conexión para a inxección. A través desta válvula pódense inxectar fluídos como inhibidores de corrosión, metanol e fórmulas de deshidratación. Tamén se coñecen como válvulas de brazo lateral ou válvulas de ás secundarias.

Válvula de á de produción + válvula de illamento

A válvula de produción adoita estar disposta a 180 graos fronte á válvula de parada. É un compoñente de funcionamento automático que require presión hidráulica positiva para permanecer aberta. Durante emerxencias ou mantemento, impide a inxección/fluxo no pozo e normalmente combínase cunha estrangulación para controlar o fluxo e a presión dentro do pozo. Esta estrangulación considérase a "billa" para o fluxo de combustible, polo que o control do fluxo é fundamental para este compoñente.

Válvula de hisopo + tapa e manómetro

A válvula de fregado é outra válvula de accionamento manual que proporciona unha vía vertical directa para as operacións no fondo do pozo. A tapa en T e o manómetro serven como indicadores visuais de que válvula está aberta; por exemplo, se a válvula de peche está aberta e a válvula de fregado está pechada, o manómetro debería indicar 0 psi (sen presión), mentres que se a válvula de produción está aberta e a válvula de fregado tamén está aberta, o manómetro debería mostrar o valor especificado polo operador do pozo. Tamén poden incluír válvulas de temperatura dixitais e outros sistemas de monitorización para garantir a seguridade do pozo, xa que o exceso de válvulas manuais deixa espazo para o erro humano.

Resumo

Escoller unha válvula Christmas Tree non se trata só de mercar a marca ou o tamaño axeitados. As válvulas Christmas Tree son equipos especialmente deseñados que deben combinarse con todos os demais sistemas da aplicación de perforación, incluíndo bombas, sistemas de control, dispositivos de seguridade e outras partes do pozo.

Cabeza de pozo ou árbore de Nadal? Cal é a diferenza?

Na industria do petróleo e o gas, os termos "cabeza de pozo" e "árbore de Nadal" úsanse a miúdo indistintamente. Non obstante, a cabeza de pozo e a árbore de Nadal son equipos completamente diferentes. Ambos son cruciais para a produción de petróleo e gas e están equipados con válvulas e outros dispositivos para axudar a controlar e dirixir o fluxo de material.

A boca de pozo controla a presión durante as operacións de perforación e produción. Situada na superficie do pozo, entre o revestimento e o chan da plataforma, proporciona acceso seguro e controlado ao pozo activo. A boca de pozo sostén o revestimento e proporciona selos de presión para a sarta de revestimento. Durante a perforación, sostén o preventor de erupcións (BOP); durante a finalización, sostén a cabeza de fracturación hidráulica; e despois da finalización, sostén a árbore de produción. A boca de pozo existe durante as fases de perforación, finalización e produción.

O propósito principal da árbore de Nadal é controlar a entrada e saída de recursos (xeralmente petróleo ou gas) do pozo durante a produción. Unha vez finalizado o proceso de perforación, a árbore de Nadal transpórtase ao lugar e instálase na boca do pozo. A árbore de Nadal consta dunha serie de válvulas, mamelucos, instrumentación e estranguladores.

Unha montaxe típica dunha árbore de Nadal contén un total de cinco válvulas, cada unha cunha función específica:

Válvula de mate:Esta válvula inxecta fluídos como lodo de perforación ou salmoira no pozo para controlar a presión. Úsase habitualmente durante as actividades de intervención e mantemento de pozos para "matar" o pozo, é dicir, controlar a presión e deter o fluxo de fluído.

Válvula de hisopo:Situada na parte superior da árbore de Nadal, a válvula de hisopo proporciona acceso ao pozo para operacións con cable ou tubaxe en espiral. Isto permite a intervención, o mantemento ou a rexistro do pozo sen danalo. Xoga un papel vital nas operacións de mantemento e resolución de problemas.

Válvula de á de produción:Esta válvula controla o fluxo de petróleo e gas desde o pozo ata as instalacións de produción. Pode abrirse ou pecharse para iniciar ou deter a produción e tamén se usa para regular o fluxo para optimizar a produción ou xestionar posibles problemas como a produción de area.

Válvula mestra superior:A válvula mestra superior é unha das principais válvulas de illamento, capaz de pechar completamente o fluxo do pozo. Normalmente úsase en emerxencias para deter de forma rápida e eficaz o fluxo de petróleo e gas, proporcionando unha protección fundamental para a seguridade e a preservación do medio ambiente.

Válvula mestra inferior:A válvula mestra inferior é outra válvula de illamento primaria, que funciona de xeito similar á válvula mestra superior. Ofrece redundancia, garantindo que haxa unha válvula de reserva dispoñible para pechar o pozo se a válvula mestra superior falla por calquera motivo. Ter ambas as válvulas mestra, a superior e a inferior, ofrece aos operadores unha maior flexibilidade e medidas de seguridade melloradas.

Estes compoñentes traballan conxuntamente para regular a presión, controlar o fluxo e proporcionar acceso ao pozo durante as fases de finalización e produción. O seu nome provén da súa semellanza cunha árbore de Nadal decorada. Este equipo fundamental desempeña funcións importantes nas operacións de fondo de pozo, alivio de presión, inxección química, monitorización de pozos, composición e taxa de fluxo e retroalimentación da posición da válvula e do estrangulador.

Como se usan os selos tipo S e tipo FS en bocas de pozo e árbores de Nadal?

Os selos de tipo S e tipo FS moldeados con precisión fabricados por CDI contan con resortes antiextrusión axeitados para alta presión e amplos rangos de temperatura. Os selos de tipo S e tipo FS ofrecen a máxima resistencia á extrusión en entornos de selado de alta presión e alta temperatura (HPHT) esixentes. Os nosos selos de tipo S coñécense como substitutos avanzados dos selos en T ou xuntas tóricas tradicionais de tres pezas con respaldo. Os resortes de faixa metálica están integrados en elementos de selado elastoméricos de deseño único. Isto permítelles soportar grandes espazos de extrusión (ata 0,125 polgadas). Os selos de tipo FS úsanse en aplicacións con espazos de extrusión maiores ou onde os diámetros dos equipos poden ser inconsistentes, servindo como alternativa aos selos de tipo S. Os selos de tipo FS combinan resortes de faixa metálica con elementos de selado elastoméricos de deseño único. Este deseño pode selar áreas que requiren unha alta deflexión do selado para compensar as variacións en tubos, carcasas ou compoñentes de gran diámetro. O selo FS é un selo de diámetro interno cunha sección transversal máis grosa, utilizado para espazos de extrusión maiores e superficies de carcasa máis rugosas.

CDI produce selos de alta calidade, personalizados e de tamaño estándar da industria, de tipo S e de tipo FS, utilizando goma de nitrilo (NBR), goma de nitrilo hidroxenada (HNBR) e materiais de fluoroelastómero (FKM) para satisfacer as necesidades de selado únicas dos clientes, subministrándoos puntualmente durante todo o seu ciclo comercial.

Árbore de Nadal ou montaxe de boca de pozo?

Unha árbore de Nadal é un conxunto de válvulas, manguitos e accesorios que se empregan en pozos de petróleo, pozos de gas, pozos de inxección de auga, pozos de eliminación, pozos de inxección de gas, pozos de condensado e outros tipos de pozos. Recibe o seu nome pola súa semellanza cunha árbore de Nadal decorada.

A miúdo, os termos "cabeza de pozo" e "árbore de Nadal" úsanse indistintamente; porén, son equipos completamente diferentes. Para usar unha árbore de Nadal, debe existir unha cabeza de pozo; non obstante, pode existir unha cabeza de pozo sen árbore de Nadal durante as operacións de perforación. Os pozos superficiais en produción que requiren bombas (unidades de bombeo, burros asentindo, etc.) normalmente non usan ningunha árbore de Nadal porque non hai necesidade de selado a presión.

Nas últimas décadas, a complexidade dos colectores de árbores aumentou. Normalmente fabrícanse con bloques de aceiro que conteñen varias válvulas en lugar de ensamblarse a partir de varias válvulas con bridas.

A función principal da árbore é controlar a entrada ou saída de fluídos, xeralmente petróleo ou gas.

As árbores de Nadal adoitan proporcionar varias funcións adicionais, incluíndo puntos de inxección química, medios para operacións no fondo do pozo, medios de alivio de presión (como a ventilación do anel) e puntos de conexión para a monitorización da árbore e do pozo (por exemplo, conexións para dispositivos que miden presión, temperatura, corrosión, erosión, detección de area, fluxo, composición de fluídos, retroalimentación da posición da válvula e do estrangulador, sensores de presión e temperatura no fondo do pozo (DHPT), etc.).

Cal é o propósito da asemblea de boca de pozo?

Nos pozos produtores, pódense inxectar produtos químicos, alcohois ou destilados de petróleo para previr e/ou resolver problemas de produción (como obstrucións). O conxunto da cabeza do pozo tamén se usa para controlar a inxección de gas ou a inxección de auga en pozos produtores ou non produtores para manter niveis económicos de "produción" para outros pozos na zona (xacemento petrolífero). O sistema de control conectado ao conxunto da cabeza do pozo controla a válvula de seguridade de fondo de pozo (SCSSV), mentres que o conxunto da cabeza do pozo serve como conexión e conduto entre o sistema de control e a SCSSV.

Como podedes ver, mesmo neste diagrama esquemático dunha árbore de Nadal, hai cinco válvulas. Son a válvula de estrangulamento, a válvula de hisopo, a válvula de produción, a válvula mestra superior e a válvula mestra inferior. Cando os operadores, o pozo e as instalacións están listos para producir e recibir petróleo ou gas, as válvulas ábrense, o que permite que os fluídos de formación flúan cara a dentro e a través das tubaxes. É importante comprender a localización destas válvulas e o seu papel no transporte de gas natural desde o pozo ata o cliente.

Definicións de compoñentes

As dúas válvulas inferiores chámanse válvulas mestras (superior e inferior) porque están situadas na traxectoria de fluxo pola que deben pasar os fluídos do pozo para chegar á superficie.

A válvula mestra inferior adoita ser de accionamento manual, mentres que a válvula mestra superior adoita ser de accionamento hidráulico.

As válvulas hidráulicas de ás para árbores de Nadal adoitan estar deseñadas como pechadas a proba de fallos, o que significa que requiren presión hidráulica continua para permanecer abertas.

A válvula do lado dereito adoita denominarse válvula de á de produción ou válvula de á de fluxo, xa que está situada na traxectoria de fluxo que leva ás instalacións de produción.

A válvula do lado esquerdo adoita denominarse válvula de estrangulamento. Úsase principalmente para inxectar fluídos como inhibidores de corrosión ou metanol para evitar a formación de hidratos.

A válvula superior chámase válvula de hisopo e está situada na traxectoria utilizada para operacións de fondo de pozo, como operacións con cable e tubaxe en espiral. Unha "estrangulación" é un dispositivo que pode ser fixo ou axustable e que se usa para:

Control do fluxo de gas, tamén coñecido como volume; ou

Creación de presión augas abaixo, tamén coñecida como contrapresión.

Esperamos que isto che axude a comprender mellor a diferenza entre un pozo e unha árbore de Nadal. Non obstante, se tes algunha dúbida, non dubides en contactar connosco.

Contacto: Jessie Zhou

Móbil/Whatsapp: +0086-18109206861

Email: energy@landrilltools.com