Restricciones De Flujo (4).docx

RESTRICCIONES DE FLUJO ESTRANGULADORES El estrangulador (choke) es un elemento que controla el caudal de circulación de los fluidos. Al restringir el paso del fluido con un orificio, se genera una contrapresión o fricción extra en el sistema, lo que provee un método del control del caudal del flujo y de la presión de pozo. Los estranguladores utilizados para el control de pozo (estranguladores de lodo) tienen un diseño algo diferente de los de producción de gas y petróleo. Por lo general, es estrangulador de producción no resulta adecuado. Esto se debe a que no esta preparado para soportar el flujo del fluido abrasivo que sale a la superficie durante una surgencia de pozo. Mientras que para algunos controles de pozo se utilizan estranguladores ajustables convencionales (manuales) (válvula aguja manual), en la mayoría de los controles de presión se utilizan estranguladores ajustables a control remoto. Sus objetivos son los siguientes: • Mantener la producción con presiones y caudales controlados de acuerdo alprograma. • Minimizar riesgos de daño en las formaciones a través del control de flujoracional. • Proteger los equipos de superficie. • Controlar posibilidades de conificacion de agua o de gas en pozos petrolíferos. • Permite obtener información real para calcular el índice de productividad ycontrolar la estabilidad de la presión y el caudal. Condiciones de flujo superficial de produccion La caída de presión atraves de los estranguladores es generalmente muy significativa. no hay ecuación universal para predecir la caída de presión. Flujo sónico Cuando la velocidad del fluido en un estrangulador alcanza la velocidad del sonido en condiciones in situ, el flujo es sónico. &ajo estas condiciones la onda de la presión despues del estrangulador no puede pasar contra la corriente porque el medio (liquido) está viajando en la dirección opuesta en la misma velocidad, existe una discontinuidad dela presión en el estrangulador la presión flujo después del estrangulador no afecta a la presión flujo arriba. Debido a la discontinuidad de la presión en el estrangulador, cualesquier cambio en la presión flujo abajo no puede ser detectado un manómetro antes del estrangulador. La caída de presión atraves de los estranguladores es generalmente muy significativa. No hay ecuación universal para predecir la caída de presión. Uso de reductores para controlar la producción del pozo en FN Para controlar la tasa de producción de un pozo se debe instalar un reductor de producción en la caja de “choke” que se encuentra en el cabezal del pozo.

La reducción brusca del área expuesta a flujo provocará una alta velocidad de la mezcla multifásica a través del orificio del reductor por lo que la producción del pozo quedará controlada por la presión de cabezal Pwh impuesta por el reductor instalado. Razones para controlar la tasa de producción - Mayor seguridad del personal al reducir la presión en superficie. - Evitar conificación de agua y gas. - Reducir migración de finos. - Reducir entrada de arena al pozo. - Proteger el equipo en superficie de presiones altas, erosión, turbulencia, etc. - Mantener la producción para cumplir con la demanda de petróleo impuesta. ¿Cómo afecta a la producción del pozo el uso del reductor? Al instalar un reductor en la línea de flujo superficial, la restricción de este provocará un aumento de la presión en el cabezal, Pwh, y con ello un aumento de la presión fluyente en el fondo del pozo, Pwf, disminuyendo el diferencial de presión a través del área de drenaje del yacimiento, la producción será menor que la obtenida cuando producía sin reductor. Mientras más pequeño es el orificio del reductor menor será la tasa de producción del pozo y mayor la presión del cabezal del pozo. Comportamiento de estranguladores o reductores Flujo Critico: se presenta cuando la velocidad del flujo en la (vena contracta) atraves del reductor es igual a la velocidad del sonido en el medio multifásico. los cambios de presión abajo del reductor no afectan a la pwfh. ¿Cómo se manifiesta la existencia de flujo critico? Se manifiesta en la superficie cuando la presión de agua abajo del reductor de presión en la linea de flujo, plf sea menor del 70% de la presión agua arriba es decir Plf/pwfh < 0.7. Cuando el pozo esta en producción la relación de presiones en las líneas de descargason las siguientes: • Sin choke P1=P2 producción incontrolada • Con choke P1=P2 producción controlada Estragulador positivos Denominados también chokes fijos, porque para cambiar su diámetro durante las pruebas de producción o durante las operaciones de chokeo es necesario sacar toda la unidad de choke del árbol de navidad para instalar otro diámetro distinto demorando las operaciones de producción y de choke o con la necesidad de cerrar el pozo a través de la válvula maestra. Existen chokes positivos en las dimensiones variables desde 1/64”, 2/64”,3/64”,…….., 126/64” de diámetro Chokes variables Denominados también chokes ajustables debido que para cambiar su dimensión no es necesario desmontar la unidad de choke y solo se procede a ajustar en su misma instalación de acuerdo a las especificaciones que vienen señaladas en los catálogos respectivos donde indica el numero devueltas que se deben practicar para

aumentar o disminuir la dimensión de lchoke, al igual que los anteriores tipos existen en las dimensiones desde 1/64”,2/64”, 3/64”,…….., 126/64” de diámetro. Estrangulador Manual Ajustable. (Válvula aguja) El tipo básico de estrangulador es el manual ajustable. Posee un vástago (aguja) y asiento cónicos. A medida que el vástago se acerca al asiento, disminuye es espacio anular y se restringe el paso de fluido. Esto produce una mayor “contra presión” en el pozo. Estrangulador Ajustable a Control Remoto. (choke hidráulico). Los estranguladores ajustables a control remoto tienen la ventaja de permitir monitorear presiones, emboladas y controlar la posición relativa de apertura del estrangulador desde la consola; son adecuados para servicio H2S. El estrangulador se puede cerrar y sellar en forma ajustada para actuar como válvula. El mecanismo de operación es un conjunto de cilindros de doble acción que ponen en funcionamiento un piñón y cremallera que giran la placa superior del estrangulador. Los estranguladores son aptos para operaciones de ahogo de pozo. Las limitaciones básicas aplicables son que el estrangulador no es de utilización frecuente, por lo que tiende a engranarse, perder el manómetro y tener los contadores de bomba desconectados. Todos esos inconvenientes pueden solucionarse utilizando el estrangulador y verificando la operación del panel, al menos una vez por semana