Válvula de carcasa

La industria del petróleo y el gas es la piedra angular del mercado energético moderno y consume millones de galones de combustible cada año. Este artículo profundizará en las válvulas de carcasa. Examinaremos las aplicaciones, funciones básicas y áreas principales de uso industrial de las válvulas de carcasa para ayudar a los diseñadores a determinar si una válvula de carcasa cumple con sus requisitos de ingeniería.

¿Qué es una válvula de carcasa?

Figura 1: Conjunto de cabezal de pozo

Aquí se utilizan múltiples válvulas de carcasa, tanto en superficie como bajo tierra.

Una válvula de revestimiento, también conocida como preventor de explosiones, válvula de control de revestimiento, etc., es una válvula que se utiliza para acceder al revestimiento del pozo. En pocas palabras, una carcasa es una "pajita" a través de la cual se "aspiran" productos (ya sean líquidos o gaseosos) de la tierra. Estas carcasas son telescópicas, lo que significa que están formadas por varios tubos con diámetros que van disminuyendo gradualmente y que se encajan entre sí como un telescopio a medida que alcanzan mayores profundidades. Previenen el colapso y sellan formaciones no deseadas dentro del pozo. La válvula de carcasa es parte del conjunto del cabezal del pozo, ubicada justo encima de donde comienza la carcasa del pozo de petróleo. Las válvulas de carcasa brindan acceso al espacio entre estos tubos telescópicos (también llamado espacio anular) y evitan materiales no deseados y/o movimiento entre las carcasas. Estos espacios anulares a menudo se llenan con concreto para reforzar el pozo y, según el diseño, se pueden usar válvulas de revestimiento para bombear concreto o descargar el exceso de materiales. Proporcionan alivio de presión y otras medidas de seguridad y son un componente crucial de las aplicaciones de perforación petrolera y de otro tipo.

¿Cómo funciona una válvula de carcasa?

Figura 2: Diagrama simplificado de una válvula de carcasa típica

Nota: Existen tipos/métodos adicionales de válvulas de carcasa.

La función de las válvulas de carcasa depende del fabricante y de la aplicación específica, pero normalmente implica la interacción con el espacio anular. También se utilizan para reducir o cerrar el diámetro de la tubería que transporta productos para disminuir su presión (recuerde que a medida que disminuye el área de flujo, aumenta la velocidad y disminuye la presión, muy parecido a poner el pulgar sobre una manguera de jardín). La Figura 2 muestra cómo se puede utilizar un conjunto de pistón básico para empujar el fluido fuera del espacio de la carcasa y dirigirlo hacia la superficie. Estos pistones también pueden conectarse a un dispositivo anular para sellar la carcasa, evitando que hidrocarburos peligrosos entren en el pozo (en este caso, la válvula de la carcasa se conoce como preventor de explosiones o BOP). En otras aplicaciones, la válvula de carcasa simplemente proporciona acceso al espacio entre las carcasas, lo que resulta útil para aplicaciones específicas. También se utilizan para aliviar la presión diferencial, ya que pueden soportar altas presiones y altas temperaturas.

Presupuesto

La especificación de una válvula de carcasa requiere no sólo comprender el sistema al que pertenece la válvula de carcasa, sino también las regulaciones, medidas de seguridad y otras consideraciones para el área en la que se utiliza. Esta sección describirá brevemente las especificaciones básicas para las válvulas de revestimiento, pero tenga en cuenta que estas especificaciones deben discutirse con expertos en perforación, fabricantes de pozos con experiencia y/o proveedores contratados. Las válvulas de carcasa son parte de un sistema más grande, por lo que sus especificaciones dependen en gran medida de ese sistema.

Tipo de válvula

Dependiendo de su aplicación, es posible que necesite configurar una válvula de carcasa única. Asegúrese de comprender la función esperada de la válvula de carcasa, cómo se debe utilizar de manera responsable y cualquier función adicional que deba realizar. El tipo de válvula seleccionado debe ser revisado conjuntamente por los diseñadores y proveedores del pozo para elegir el modelo correcto.

Tipo de actuador

Asegúrese de seleccionar el actuador correcto para su válvula de carcasa; esto depende en gran medida de la boca del pozo, el uso previsto y otros factores. Esta elección puede variar desde algo tan simple como una perilla manual hasta un sistema de accionamiento electrónico más complejo; lo que sea necesario, asegúrese de que esté incluido en la hoja de especificaciones.

Tamaño de tubería presión nominal

Los pozos suelen utilizar tuberías más grandes y alta presión, lo que genera mayores caudales. Al especificar el tamaño estimado de la tubería y el rango de presión correcto para la válvula de carcasa seleccionada, asegúrese de que la válvula pueda soportar estas dimensiones y presiones.

Materiales Características de Seguridad

Los pozos interactúan con hidrocarburos, productos químicos, sedimentos y gases que pueden erosionar los equipos con el tiempo; Las válvulas son particularmente susceptibles ya que frecuentemente interactúan con los fluidos del proceso y son puntos comunes de falla. Asegúrese de que la válvula de carcasa especificada esté hecha de materiales capaces de soportar exposiciones repetidas. Además, tome medidas de seguridad para evitar fallas catastróficas si la válvula de la carcasa no funciona correctamente. Si se manejan mal, las operaciones de perforación pueden convertirse rápidamente en desastres ambientales y/o financieros, por lo que es esencial especificar cada componente (incluidas las válvulas de carcasa) con los más altos estándares de seguridad.

Solicitud

Como se mencionó, las válvulas de revestimiento son componentes integrales dentro del cabezal del pozo y son un componente principal en la mayoría de las operaciones de perforación. Las válvulas de carcasa interactúan con el espacio anular entre las carcasas, convirtiéndolas en puntos de acceso para cementación, lubricación y medidas de seguridad que de otro modo no podrían realizarse. Las válvulas de carcasa tienen numerosos usos en el campo de la perforación, pero la siguiente lista destaca sus aplicaciones más comunes.

Las aplicaciones notables de las válvulas de carcasa incluyen:

Aplicaciones del gas natural

Pozos terrestres, plataformas marinas y pozos submarinos

Sistemas de seguridad para aplicaciones de perforación a gran escala

Sistemas de prevención de reventones (BOP)

y mas

Además de los sistemas anteriores, Cowinns es uno de Proveedor de válvula de bola C63200Y podemos diseñar y fabricar válvulas de bronce de níquel y aluminio para aplicaciones de agua de mar.