Control Estranguladores
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INTRODUCCIONLos estranguladores son una herramienta fundamental en los distintos procesos de perforacin y explotacin de los yacimientos. Estos nos proporcionan una ayuda en estabilidad de las cadas de presin que se generan desde el yacimiento hasta el estrangulador y al mismo tiempo regula la vida productiva del yacimiento.Los avances que se han obtenido con el paso de los aos han proporcionado mejoras en el funcionamiento de los estranguladores, tanto en los pozos terrestres como en el caso de pozos marinos. En la actualidad se cuenta con equipos submarinos que proporcionan una gran seguridad durante las operaciones de perforacin, produccin, inyeccin de distintos fluidos, segn sea la operacin a realizar, proveen una estabilizacin de la produccin y una seguridad en el equipo. Los estranguladores tienen una amplia aplicacin en la industria petrolera por diversas razones, pero su principal funcin es la de regular la presin y la produccin de los fluidos provenientes del pozo, bajo diversas condiciones de operacin durante la vida del yacimiento. La principal razn de colocar un estrangulador como parte del sistema de produccin es controlar el gasto y producir los fluidos a travs de gastos eficientes, previniendo la conificacin de agua, gas, evitando el dao de formacin, previniendo una excesiva produccin de arena y protegiendo el equipo durante los posibles cambios de presin.
TIPOS DE ESTRANGULADORESSUPERFICIALESa) Estranguladores fijos o positivos:Estos estranguladores normalmente tienen un alojamiento porta orificio en su interior para permitir la instalacin o cambio de orificios calibrados, estn diseados de tal forma que los orificios van alojados en un receptculo fijo (porta-estrangulador), del que deben ser extrados para cambiar su dimetro. Un estrangulador fijo utilizado para controlar el flujo de fluidos, instalado generalmente en el rbol de Navidad o cerca de ste. Un estrangulador de orificio contiene un inserto reemplazable, o un orificio, fabricado en acero templado o en un material duradero similar. El inserto se fabrica con un orificio de dimetro preciso que forma el estrangulador a travs del cual deben pasar todos los fluidos. Los insertos de estranguladores se encuentran disponibles en un rango completo de tamaos, identificados generalmente por el dimetro del estrangulador indicado en 64avas partes de pulgada, por ejemplo un "orificio de 32" es equivalente a un dimetro de estrangulador de 1/2 pulgada.
b) Estranguladores ajustables:Los estranguladores ajustables pueden ser de accionamiento manual o remoto para variar el tamao del orificio o pasaje.Son una vlvula utilizada generalmente en las operaciones de control del pozo para reducir la presin de un fluido, pasando de la alta presin existente en el pozo cerrado a la presin atmosfrica. Puede ser ajustada (abierta o cerrada) para controlar cuidadosamente la cada de presin. Las vlvulas de estrangulamiento ajustables son fabricadas para resistir el desgaste durante el flujo de los fluidos de alta velocidad, cargados con slidos, cerca de los elementos de restriccin o de sellado.
Estrangulador Ajustable Manualmente (Vlvula de Aguja)
El tipo bsico de estrangulador es el manual ajustable. Posee un vstago (aguja) y asiento cnicos. A medida que el vstago se acerca al asiento, disminuye el espacio anular y se restringe el paso del fluido. Esto produce una mayor contrapresin en el pozo.
Este tipo de estrangulador es con frecuencia una parte del equipo de control del pozo que no se toma en cuenta. Sirve como estrangulador de soporte, y a menudo como estrangulador principal para muchas operaciones. Se debe proceder a la verificacin de su funcionamiento o correcta lubricacin en forma peridica conforme a la reglamentacin en vigencia.
Estrangulador Ajustable a Control Remoto (Choke Hidrulico)
Los estranguladores ajustables a control remoto son los preferidos en operaciones de perforacin y en trabajos con presin. Tienen la ventaja de permitir monitorear presiones, emboladas, y controlar la posicin relativa de apertura del estrangulador desde la consola.
Este tipo de estrangulador se presenta por lo general en modelos de 5.000 a15.000 psi, adecuados para servicio con H2S. Utilizan un vstago que se mueve hacia dentro y hacia fuera de una compuerta de estrangulamiento cnica. La abertura plena cuando el vstago est totalmente fuera de la compuerta, es normalmente de 2 pulgadas. El mecanismo de apertura consiste en un cilindro de doble accin operado por presin hidrulica desde la consola del estrangulador.
ESTRANGULADORES DE FONDOSon dispositivos de fondo de pozo utilizados para controlar el flujo de fluidos en condiciones de fondo de pozo. Los estranguladores de fondo de pozo generalmente son removibles con intervenciones con lnea de acero y se colocan en un niple de asentamiento en la sarta de tubera de produccin. Existen dos tipos:a) Estranguladores que se alojan en un dispositivo denominado niple de asiento, que va conectado en el fondo de la TP. Estos estranguladores pueden ser introducidos o recuperados junto con la tubera, o bien manejados con lnea de acero operada desde la superficie. b) Estranguladores que se aseguran en la TP por medio de un mecanismo de anclaje que acta en un cople de la tubera, y que es accionado con lnea de acero.
Todos los problemas de taponamiento que se suscitaron por causa del congelamiento de las lneas en pozos, de una u otra forma se intentaron controlar; desafortunadamente, los resultados fueron negativos y cada vez se complicaban ms. Una de las alternativas para corregir la problemtica fue mediante la inyeccin de metanol; sin embargo, los volmenes que se inyectaron en pozos, cabezales y ductos, cada vez resultaban ser mayores, y los nicos logros consistieron en prolongar el tiempo de cierre de los pozos, para posteriormente desalojar los tapones generados. La inyeccin de metanol definitivamente no fue la solucin que se esperaba, por lo que se opt por buscar nuevas alternativas. Con el estudio de las condiciones superficiales de cada uno de los pozos, se pudo definir su comportamiento; era claro pensar que si este fenmeno se presentaba en la superficie, tambin podra presentarse en el fondo y que las prdidas de temperatura pueden ser iguales o menores; en el menor de los casos podra minimizarse, ya que la formacin tendra que compensar o absorber parcialmente estas disminuciones. Ahora, lo ms importante radicaba en cmo poder provocar este fenmeno en el fondo, era claro que la nica herramienta para esto era mediante el uso de empacadores de fondo, o con estranguladores de fondo. Por ser una herramienta conocida, se opt por el uso de los estranguladores de fondo, ya que con ella podramos provocar las prdidas de energa al flujo en el fondo (y de temperatura a una determinada profundidad), pero en su camino hacia la superficie, indudablemente que recuperaramos parte de la temperatura perdida, ya que sta sera proporcionada por la formacin del pozo.
Con la idea clara, lo nico que quedaba pendiente era determinar la profundidad a la cual habra que alojar el estrangulador y cmo se realizara el ajuste en el dimetro, ya que se pretenda que no ocurrieran variaciones importantes en la produccin.
LINEA DE ESTRANGULAMIENTOUna tubera de alta presin que va desde una salida del conjunto de preventores de reventn hasta el estrangulador de contrapresin y el mltiple colector asociado. Durante las operaciones de control del pozo, el fluido que se encuentra bajo presin en el pozo fluye fuera de ste a travs de la lnea de estrangulamiento hasta el estrangulador, reduciendo la presin del fluido al valor de la presin atmosfrica. En las operaciones marinas flotantes, las lneas de estrangulamiento y ahogo salen del conjunto submarino de preventores de reventn y llegan a la superficie a lo largo de la parte externa del tubo ascendente. Los efectos volumtricos y friccional de estas lneas largas de ahogo y estrangulamiento deben ser considerados para controlar adecuadamente el pozo.
LINEA DE AHOGOUna tubera de alta presin existente entre una salida del conjunto BOP y las bombas del equipo de perforacin de alta presin. Durante las operaciones normales de control del pozo, el fluido de ahogo se bombea a travs de la sarta de perforacin y el fluido anular se extrae del pozo a travs de la lnea de estrangulamiento que va al estrangulador, lo que reduce la presin del fluido hasta que alcanza la presin atmosfrica. Si la columna de perforacin es inaccesible, puede ser necesario bombear fluido de perforacin pesado en el extremo superior del pozo, esperar que el fluido caiga bajo la accin de la fuerza de gravedad, y luego remover el fluido del espacio anular. En este tipo de operacin, si bien sera suficiente una lnea de alta presin, es ms conveniente contar con dos. Por otra parte, esto proporciona una medida de redundancia para la operacin.
MULTIPLE DE ESTRANGULACION