Válvula de control de esclusas

RK Pipe and Supply vende múltiples tipos (sencillos, dobles y anulares) de válvulas de control de esclusas o preventores de reventones de diferentes fabricantes. Consulte nuestro inventario en línea y comuníquese con nuestro departamento de ventas para obtener más información y cotizaciones.

VÁLVULA DE CONTROL DE ESCLUSAS DE TIPO ANULAR Una válvula de control de esclusas de tipo anular se instala en la parte superior de la columna de esclusas (BOP) (ver la figura 1A) y tiene la capacidad de cerrar (sellar) en cualquier parte del pozo o cerrar completamente (CSO) el orificio abierto aplicando presión de cierre.

El dispositivo de sellado de una válvula de control de esclusas anular se conoce como “elemento de empaque”. Básicamente es un elemento de material elastómero en forma de rosquilla. Para reforzar el material elastómero, se moldean distintas formas de material metálico en el elemento.

Esto evita que el material elastómero se extruya cuando se aplica la presión del sistema operativo a la parte inferior del elemento de empaque. Dado que el material de empaque está expuesto a diferentes entornos de perforación (por ejemplo, fluido/fangos de perforación y/o la temperatura del fluido de perforación), es importante asegurar que el elemento de empaque adecuado esté instalado en el preventor anular según el ambiente esperado en la operación de perforación.

Durante las operaciones normales de perforación de pozos, el preventor se mantiene totalmente abierto al dejar el pistón en la posición abierta (abajo). Esta posición permite el paso de herramientas de perforación, el revestimiento, y otros elementos que son iguales al diámetro interior completo de la válvula de control de esclusas. La válvula de control de esclusas (BOP) se mantiene en la posición abierta al relajar todas las presiones de control hidráulico a la cámara de cierre. La aplicación de presión hidráulica a la cámara de apertura garantiza el control positivo del pistón.

OPERACIÓN CON VÁLVULA DE CONTROL DE ESCLUSAS CERRADA – Para que la válvula de control de esclusas anular cierre en cualquier sección del diámetro interior o para realizar un cierre completo, se debe aplicar la presión de cierre CSO. Al mover el pistón hacia la posición cerrada, el empaque de elastómero es comprimido hacia adentro hasta formar un sello en cualquier posición del diámetro interior o en el pozo abierto. La compresión del elastómero en toda el área de sellado asegura un sello fuerte y duradero contra cualquier forma, incluso con un empaque usado previamente o dañado.

El pistón se mueve hacia la posición cerrada mediante la aplicación de presión hidráulica a la cámara de cierre. Las directrices para las presiones de cierre están contenidas en la sección operacional para los tipos de válvula de control de esclusas anular y en el Manual del Operador suministrado por cada fabricante. La presión de cierre correcta asegurará una vida útil prolongada, y las presiones de cierre excesivas o insuficientes reducirán la vida útil del empaque. La válvula del regulador de presión de la unidad de control hidráulico debe ajustarse según las recomendaciones de presión de cierre del fabricante.

Las aplicaciones subacuáticas pueden requerir un ajuste de la presión de cierre debido a los efectos de la altura hidrostática del fluido de control y de la columna de fluido de perforación en el tubo ascendente de perforación. En el Manual del Operador aplicable se explicarán estos requisitos.

RECTIFICACIÓN CON UNA VÁLVULA DE CONTROL DE ESCLUSAS (BOP) – La tubería de perforación se puede girar y las juntas roscadas se pueden rectificar a través de un empaque cerrado, a la vez que se mantiene un sello completo de la tubería de perforación. Se logra una mayor vida útil del empaque mediante el ajuste de la presión de la cámara de cierre a un valor suficientemente bajo como para mantener el sello en la tubería de perforación con apenas una pequeña fuga de fluido de perforación cuando la junta roscada pasa a través del empaque. La fuga indica la mínima presión de cierre utilizable para reducir al mínimo el desgaste del empaque y proporciona lubricación para el movimiento de la tubería de perforación a través del empaque.

Es necesario instalar una válvula reguladora de presión que permita mantener la presión de cierre apropiada. Para fines de rectificado, la válvula reguladora es usualmente demasiado pequeña y no responde con la rapidez suficiente para un control eficaz, y por ese motivo se coloca un tanque de compensación lo más cercanamente posible del puerto de cierre de la válvula de control de esclusas (BOP) (particularmente para instalaciones subacuáticas). El tanque de compensación se carga previamente con nitrógeno y se instala en la línea de cierre de la válvula de control de esclusas a fin de reducir el incremento de presión que ocurre cada vez que una junta roscada penetra en el empaque cerrado durante el rectificado. Un tanque de compensación debidamente instalado ayuda a reducir el desgaste del empaque durante el rectificado. Consulte las recomendaciones del fabricante respecto de las presiones de precarga de nitrógeno correctas según los requisitos de su operación específica. En operaciones subacuáticas, es recomendable agregar un acumulador a la línea de la cámara de apertura para evitar las variaciones de presión no deseadas.

VÁLVULA DE CONTROL DE ESCLUSAS TIPO ARIETE – Una válvula de control de esclusas o preventor de reventones tipo pistón es básicamente una válvula de diámetro interior grande (ver la figura 1B). La válvula de control de esclusas está diseñada para sellar el pozo cuando la tubería, el revestimiento, o la tubería flexible están en el pozo. En una columna de válvulas de control de esclusas, las válvulas de control de esclusas están localizadas entre la válvula de control de esclusas anular y el cabezal del pozo (ver la figura 2B). Usualmente, existen 3 o 4 válvulas de control de esclusas en una columna de válvulas de control de esclusas. Las descargas laterales con bridas o con cavidades están ubicadas en uno o ambos lados de las válvulas de control de esclusas. Estas descargas se utilizan a veces para acoplar el estrangulador con válvula y cerrar las líneas. Las descargas entran en el orificio de la válvula de control de esclusas inmediatamente debajo de la cavidad del pistón.

 

Además de sellar el orificio del pozo, las esclusas de corte se pueden utilizar para colgar la sarta de perforación. Una esclusa de corte, cerrada alrededor de la tubería de perforación y con la junta roscada apoyada en la parte superior de la esclusa de corte, puede sostener hasta 600,000 lb de sarta de perforación.

Se puede instalar varios tipos de esclusas de corte en el cuerpo de una válvula de control de esclusas de tipo pistón. Los cuatro tipos principales de esclusas de cierre son esclusas de corte, esclusas de cierre total, preventor de cierre total y arietes de diámetro variable. A continuación se brinda una descripción de cada tipo:

Esclusas de cierre total – el elemento de sello de caucho queda plano y puede sellar el orificio del pozo cuando no hay nada en él, es decir, en condiciones de “orificio abierto”. (Ver Figura 3)

Esclusas de corte – el elemento de sello queda conformado de manera ajustada alrededor de una diversidad de secciones tubulares, las cuales incluyen tubería de producción, tubería de perforación, collares de perforación, y el entubado que sellará el orificio del pozo alrededor de este. (Ver Figura 4)

Arietes de diámetro variable – el elemento de sello es mucho más complejo y permite el sellado alrededor de una gama específica de diámetros de tubería. (Ver Figura 5)

Preventores de cierre total – el borde de corte de las esclusas corta o cierra la tubería de perforación, y entonces se obtiene un sello muy similar al obtenido con las esclusas de cierre total. (Ver Figura 6)

NOTA – Además, hay disponibles preventores de cierre total que son capaces de cortar o cerrar múltiples sartas de tubería y tubos de grandes diámetros y a la vez mantener un sello de presión confiable en el orificio del pozo.

DISPOSITIVO DE BLOQUEO DE ESCLUSAS – Se necesita un dispositivo de bloqueo de esclusas que se ajuste a todos los preventores de reventones. Este dispositivo se utiliza en los casos en que es necesario eliminar la presión de funcionamiento hidráulico del lado de “cerrado” del sistema de funcionamiento de la esclusa, pero mantener el preventor de reventones en la posición cerrada. En torres de válvulas de control de esclusas que se utilizan en una aplicación superficial, el dispositivo de bloqueo de esclusas es una barra roscada, conocida como un “tornillo de sujeción”. Este tornillo de sujeción reacciona entre el pistón de funcionamiento en el sistema de funcionamiento de la esclusa y la carcasa del tornillo de sujeción. El dispositivo de sujeción en un preventor de cierre total utilizado en una aplicación subacuática debe diseñarse para permitir el accionamiento remoto mediante una unidad de control hidráulico de la válvula de control de esclusas, o por el movimiento real del pistón de funcionamiento en el sistema de funcionamiento de la esclusa.