A principal função de uma árvore de Natal é gerenciar o fluxo de petróleo e gás do poço. Ele serve a vários propósitos principais:
Controle de fluxo: Regula a taxa de fluxo de petróleo e gás para otimizar a produção.
Gerenciamento de Pressão: Manter níveis de pressão apropriados dentro do poço para evitar explosões.
Separação de Fluidos: Permitindo a separação de óleo, gás e água à medida que são extraídos.
Medidas de segurança: Fornecimento de recursos de desligamento de emergência para evitar liberações descontroladas de hidrocarbonetos.
Na produção de poços, pode ser utilizada injeção de produtos químicos, álcoois ou destilados de petróleo para prevenir ou resolver problemas de produção (como bloqueios).
Uma árvore também pode ser usada para controlar a injeção de gás ou aplicações de injeção de água em um poço produtor ou não produtor, a fim de sustentar volumes econômicos de “produção” de gás de outro(s) poço(s) na área (campo).
O sistema de controle anexado à árvore controla a válvula de segurança de fundo de poço enquanto a árvore atua como um meio de fixação e conduíte do sistema de controle para a válvula de segurança de fundo de poço.
Componentes de uma árvore de Natal
Uma árvore de Natal típica é composta por uma válvula mestre, um manômetro, uma válvula borboleta, uma válvula cotonete e um estrangulador. A árvore de Natal também pode ter várias válvulas de retenção.
Na parte inferior encontramos a cabeça do invólucro e os suportes do invólucro. A caixa será aparafusada, aparafusada ou soldada ao cabide. Normalmente serão instaladas diversas válvulas e bujões para dar acesso à carcaça. Isto permitirá que o revestimento seja aberto, fechado, sangrado e, em alguns casos, permitirá que o fluxo seja produzido através do revestimento, bem como da tubulação. A válvula pode ser usada para determinar vazamentos no revestimento, na tubulação ou no packer, e também será usada para injeção de gás de elevação no revestimento.
O suporte de tubulação (também chamado de donut) é usado para posicionar a tubulação corretamente no poço. A vedação também permite a remoção da árvore de Natal com pressão na caixa.
Existem poços perfurados no reservatório, e o condutor central, juntamente com as camisas/anel circundantes, sobe até o convés de produção/deck da plataforma. No topo da cabeça do poço é colocado um conjunto de válvulas, que tem o formato de uma cruz. Este conjunto de válvulas junto com os flanges é chamado de árvore de Natal de cabeça de poço.
A árvore de Natal possui muitas válvulas manuais e diversas válvulas acionadas. As válvulas acionadas normalmente encontradas na árvore de Natal são as seguintes:
Válvula de segurança subterrânea:
A válvula de segurança subterrânea é uma válvula operada hidraulicamente, cuja localização fica abaixo do nível do mar, acima do fundo do mar. O atuador desta válvula precisa ser muito pequeno, pois fica encerrado no anel do condutor. O atuador geralmente é operado hidraulicamente. A linha de controle para alimentação hidráulica do SSSV passa dentro do condutor e termina em uma conexão na árvore de Natal.
Válvula de segurança de superfície ou válvula mestra:
Isto isola a árvore da tubulação de produção. A árvore de Natal tem duas válvulas mestras, chamadas válvulas mestras superior e inferior. As válvulas mestras inferiores são abertas primeiro e fechadas por último. Isto garante um fluxo mínimo de hidrocarboneto sobre a sede da válvula, protegendo-a assim de partículas abrasivas e garantindo a manutenção de uma boa vedação.
Na maioria dos casos, a válvula mestra inferior é operada manualmente e a válvula mestra superior é operada através de um atuador hidráulico ou pneumático e está conectada ao sistema de desligamento de emergência. Os atuadores são à prova de falhas em operação. A válvula é mantida aberta por óleo ou pressão contra uma mola helicoidal comprimida.
A válvula mestre é uma válvula de alta qualidade. Ele fornecerá uma abertura total, o que significa que abre no mesmo diâmetro interno da tubulação, para que ferramentas especializadas possam passar por ela. Deve ser capaz de manter a pressão total do poço com segurança para todos os fins previstos. Esta válvula geralmente fica totalmente aberta e não é usada para controlar o fluxo.
A válvula mestra é a primeira válvula acionada na árvore de Natal, localizada acima do convés Mezanino da plataforma. O Atuador é maior e pode ser pneumático ou hidráulico, conforme a necessidade da árvore de Natal.
O manômetro: A instrumentação mínima é um manômetro colocado acima da válvula mestre, antes da válvula lateral. Além disso, normalmente serão instalados outros instrumentos, como temperatura.
Válvula de asa:
A válvula borboleta vem no braço da árvore de Natal, na linha onde começa a linha de fluxo. O atuador é novamente hidráulico ou pneumático com base na necessidade. A válvula borboleta pode ser uma válvula gaveta ou uma válvula esférica. Ao fechar o poço, normalmente é usada a comporta lateral ou válvula para que a pressão da tubulação possa ser facilmente lida.
As árvores de Natal podem ser fabricadas com uma ou duas válvulas de asa. Uma válvula está permanentemente conectada ao sistema de processamento de hidrocarbonetos e é equipada com um atuador hidráulico ou pneumático. A outra válvula é de operação manual e permite a injeção de produtos químicos ou gases no poço sem perturbar a tubulação de produção.
Ambas as válvulas são deslocadas das linhas verticais para que uma entrada clara no poço seja mantida através da válvula swab para trabalho com cabo de aço. O fluxo de gás do poço é regulado pela operação da válvula lateral ou por estrangulamento instalado acima da válvula lateral.
As válvulas hidráulicas de asa de árvore são geralmente construídas para serem fechadas à prova de falhas, o que significa que requerem pressão hidráulica ativa para permanecerem abertas.
A válvula direita é frequentemente chamada de válvula lateral de fluxo ou válvula lateral de produção porque está no caminho de fluxo que os hidrocarbonetos levam para as instalações de produção.
A válvula esquerda é frequentemente chamada de válvula kill wing. É usado principalmente para a injeção de fluidos como inibidores de corrosão ou metanol para evitar a formação de hidratos.
Válvula de serviço de poço:
A Válvula de Serviço de Poço pode estar presente em algumas árvores de Natal, onde o bombeamento de Diesel é necessário para a partida inicial. Fica no outro braço da árvore de Natal e geralmente o tamanho é menor que o da válvula asa.
A válvula na parte superior é chamada de válvula swab e fica no caminho usado para boas intervenções, como wireline e flexitubo. Um 'Choke' é um dispositivo, estacionário ou ajustável, usado para controlar o fluxo de gás, também conhecido como volume, ou criar pressão a jusante, também conhecida como contrapressão.
As válvulas da cabeça do poço são todas controladas por um painel de controle da cabeça do poço, que fornece o fornecimento hidráulico e pneumático para abrir/fechar essas válvulas. Está logicamente integrado no WHCP para permitir o fechamento seguro de todas essas válvulas de cabeça de poço, em caso de emergência, seja devido a perturbação do processo ou devido a emergência/incêndio. Além destas válvulas, a outra instrumentação que está associada à árvore de Natal são os Manômetros e Transmissores para monitoramento das pressões do Anel, da Pressão da Cabeça do Tubo de Fluxo, etc.
Como principal fabricante de árvores de Natal, a Vigor segue rigorosamente os padrões API 6A nos processos de produção e inspeção. Cada produto é exaustivamente testado antes do envio para garantir a conformidade com esses altos padrões. Além disso, a Vigor personaliza a embalagem de envio para cada produto, garantindo um acondicionamento meticuloso para evitar possíveis danos durante o transporte. Nosso departamento de remessa dedicado supervisiona todo o processo de remessa, mantendo um controle rigoroso para garantir uma experiência perfeita. Na Vigor, nosso compromisso em reduzir riscos e minimizar a inconveniência do cliente nos leva a conquistar sua confiança por meio de produtos excepcionais e qualidade de serviço incomparável. Se você estiver interessado em nossas ofertas, não hesite em nos contatar para obter produtos profissionais e serviços de primeira linha.
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