Cabezales, Colgadores y Árboles de Válvulas en Tuberías de Revestimiento y Producción

Cabezales de Tubería de Revestimiento

Son partes de la instalación que sirven para soportar las tuberías de revestimiento y proporcionar un sello entre las mismas. Pueden ser cabezal inferior y cabezales intermedios.

Cabezal Inferior

Es un alojamiento conectado a la parte superior de la tubería superficial. Está compuesto de:

• Una concavidad (nido) para alojar el colgador de tubería de revestimiento (adecuado para soportar la siguiente TR).
• Una brida superior para instalar preventores, un cabezal intermedio o un cabezal de tubería de producción.
• Una conexión inferior (rosca hembra, rosca macho o pieza soldable) para conectarse con la tubería de revestimiento superficial.

Cabezal Intermedio

Puede ser tipo carrete o un alojamiento que se conecta a la brida superior del cabezal subyacente. Proporciona un medio para soportar la siguiente tubería de revestimiento y sellar el espacio anular entre esta y la anterior. Está compuesto de:

• Una brida inferior.
• Una o dos salidas laterales.
• Una brida superior con una concavidad o nido.

Colgador de Tubería de Revestimiento

Es una herramienta que se asienta en el nido de un cabezal de tubería de revestimiento (inferior o intermedio) para soportar la tubería y proporcionar un sello entre ésta y el nido. El tamaño de un colgador se determina por el diámetro exterior nominal, el cual es el mismo que el tamaño nominal de la brida superior del cabezal donde se aloja. Su diámetro interior es igual al diámetro exterior nominal de la TR que soportará. Por ejemplo, un colgador de 8" de diámetro nominal puede soportar tubería de 4 1/2" a 5 1/2" de diámetro nominal.

Cabezal de Tubería de Producción

Es una pieza tipo carrete o un alojamiento que se instala en la brida superior del cabezal de la última TR. Sirve para soportar la TP y proporcionar un sello entre esta y la tubería de revestimiento. Está constituido por:

• Una brida inferior.
• Una o dos salidas laterales.
• Una brida superior con una concavidad o nido.

Colgador de Tubería de Producción

Se usa para proporcionar un sello entre la TP y el cabezal de la TP. Se coloca alrededor de la tubería de producción, se introduce en el nido y puede asegurarse por medio del candado del colgador.

El peso de la tubería puede soportarse temporalmente con el colgador, pero el soporte permanente se proporciona roscando el extremo de la tubería con la brida adaptadora que se coloca en la parte superior del cabezal. Entonces el colgador actúa únicamente como sello.

Árbol de Válvulas

Es un conjunto de conexiones, válvulas y otros accesorios para controlar la producción y dar acceso a la tubería de producción. El elemento en contacto con la sarta de la TP es la brida o un bonete. Existen diferentes diseños, todos se unen al cabezal de la TP usando un anillo de metal como sello. Los tipos principales difieren en la conexión con la válvula maestra (rosca o brida). Las válvulas del medio árbol se fabrican de acero de alta resistencia. Generalmente son válvulas de compuerta o de tapón, bridas o roscables.

Válvula Maestra

Controla todo el sistema y soporta las presiones máximas del pozo. Debe ser de apertura máxima, con un claro (paso) igual o mayor al diámetro interior de la TP para permitir el paso de herramientas (empacadores, pistolas para disparos de producción, etc.). En pozos de alta presión se usan dos válvulas maestras conectadas en serie.

Válvula de Retención

También conocida como check, permite el paso del flujo en un solo sentido. Cuenta con una apertura que puede ser obstruida por un disco, una placa o una esfera metálica. Este tipo de válvula se debe colocar en el sentido correcto; para evitar confusiones, cuenta con una marca en el sentido del flujo. Se usan en la descarga de bombas para evitar que el fluido regrese a la bomba si ésta se para.

Estranguladores

Los estranguladores, orificios o reductores, son un estrechamiento en las tuberías de flujo para restringir el flujo y aplicar una contrapresión al pozo. Sirven para controlar la presión de los pozos, regulando la producción de aceite y gas o para controlar la invasión de agua o arena.