Una válvula de seguridad de fondo de pozo se refiere a un componente en un pozo de petróleo y gas , que actúa como un seguro para evitar la liberación incontrolada de fluidos del yacimiento en el caso de un desastre de superficie en el peor de los casos. Casi siempre se instala como un componente vital al finalizar .
Operación
Estas válvulas son comúnmente válvulas de charnela unidireccionales que se abren hacia abajo de manera que el flujo de los fluidos del pozo intenta cerrarla, mientras que la presión de la superficie la abre. Esto significa que cuando está cerrado, aislará los fluidos del depósito de la superficie.
La mayoría de las válvulas de seguridad de fondo de pozo se controlan hidráulicamente desde la superficie, lo que significa que se abren mediante una conexión hidráulica vinculada directamente a un panel de control de pozo. Cuando se aplica presión hidráulica por una línea de control, la presión hidráulica obliga a un manguito dentro de la válvula a deslizarse hacia abajo. Este movimiento comprime un resorte grande y empuja la aleta hacia abajo para abrir la válvula. Cuando se quita la presión hidráulica, el resorte empuja el manguito hacia arriba y hace que la aleta se cierre. De esta manera, es a prueba de fallas y aislará el pozo en caso de pérdida de la boca del pozo . La designación completa de una válvula típica es "válvula de seguridad subterránea, controlada por superficie, recuperable por tubería", abreviada como TR-SCSSV.
Posicionamiento
La ubicación de la válvula de seguridad de fondo de pozo dentro de la terminación es un parámetro determinado con precisión destinado a optimizar la seguridad. Hay argumentos en contra de que sea demasiado alto o demasiado bajo en el pozo, por lo que la profundidad final es un compromiso de todos los factores. Las regulaciones de MMS establecen que la válvula debe colocarse a no menos de 100 pies por debajo de la línea de lodo.
Razones para mantenerlo alto
Cuanto más abajo en el pozo se ubique el DHSV, mayor será el inventario potencial de hidrocarburos por encima de él cuando se cierre. Esto significa que en caso de pérdida de contención en la superficie, hay más líquido que derramar y causar daños ambientales o, en el peor de los casos, más combustible para un incendio. Por lo tanto, colocar la válvula más alto limita este riesgo.
Otra razón se relaciona con la línea de control hidráulico. Se requiere presión hidráulica para mantener la válvula abierta como parte del diseño a prueba de fallas . Sin embargo, si la válvula está demasiado abajo del pozo , entonces el peso del fluido hidráulico solo puede aplicar suficiente presión para mantener la válvula abierta, incluso con la pérdida de presurización de la superficie.
Razones para mantenerlo bajo
Como parte de la función del DHSV de aislar la superficie de los fluidos del pozo, es necesario que la válvula se coloque lejos del pozo donde podría llegar a dañarse. Esto implica que debe colocarse bajo la superficie en todas las circunstancias, es decir, en pozos costa afuera, no sobre el lecho marino. También existe el riesgo de formación de cráteres en caso de una pérdida catastrófica de la instalación de superficie. La válvula se coloca específicamente por debajo de la profundidad máxima donde se espera que la formación de cráteres sea un riesgo.
Si existe el riesgo de que se formen tapones de hidrato de metano (clatrato) a medida que cambia la presión a través de la válvula debido al enfriamiento de Joule-Thomson , entonces esta es una razón para mantenerla baja, donde la roca está más caliente que una temperatura calculada apropiadamente.
Implementar y recuperar
La mayoría de las válvulas de seguridad de fondo de pozo instaladas como parte del diseño de terminación se clasifican como "tubería recuperable". Esto significa que se instalan como un componente de la cadena de finalización y se ejecutan durante la finalización. Recuperar la válvula, en caso de que funcione mal, requiere una reparación . El nombre completo para este tipo más común de válvula de seguridad de fondo de pozo es Válvula de superficie controlada por superficie recuperable de tubería, abreviado en los diagramas de terminación a TRSCSSV.
Si falla una válvula recuperable de tubería, en lugar de ir a expensas de una reparación, se puede usar una válvula "recuperable con cable" en su lugar. Este tipo de válvula puede caber dentro de la tubería de producción y se instala con cable después de que la válvula anterior se ha abierto a horcajadas.
Requerimiento legal
La importancia de las DHSV es indiscutible. Las imágenes gráficas de los pozos de petróleo en Kuwait en llamas después de la Primera Guerra del Golfo después de que se retiraron sus cabezas de pozo , demuestran los peligros de no usar los componentes (en ese momento, se consideraron innecesarios porque eran pozos en tierra). Sin embargo, no es un requisito legal directo en muchos lugares. En el Reino Unido , ninguna ley exige el uso de DHSV. Sin embargo, la Ley de Salud y Seguridad en el Trabajo de 1974 requiere que se tomen medidas para garantizar que se evite la liberación incontrolada de fluidos de pozo, incluso en el peor de los casos. La brillantez del acto es que no emite pautas prescriptivas sobre cómo lograr el objetivo de salud y seguridad, sino que simplemente establece el requisito de que se logre el objetivo. Corresponde a las compañías petroleras para decidir cómo lograrlo y DHSVs son un componente importante de esa decisión. Como tal, aunque no es un requisito legal, es política de la empresa para muchos operadores en UKCS .
Asuntos
Si bien el DHSV aísla la tubería de producción , una pérdida de integridad podría permitir que el fluido del pozo pase por alto la válvula y escape a la superficie a través del espacio anular . Para los pozos que utilizan gas lift , puede ser un requisito instalar una válvula de seguridad en el anillo 'A' del pozo para garantizar que la superficie esté protegida de una pérdida de contención del anillo. Sin embargo, estas válvulas no son tan comunes y no necesariamente están instaladas en la misma posición en el pozo, lo que significa que es posible que los fluidos puedan serpentear alrededor de las válvulas hacia la superficie.