API OSAPR-10-1980 DESARROLLO DE MÉTODOS PARA PREDECIR LA CAÍDA DE PRESIÓN Y CONDICIONES DE CIERRE PARA VÁLVULAS DE SEGURIDAD SUBTERRÁNEA DE TIPO VELOCIDAD
INTRODUCCIÓN Las válvulas de seguridad subterráneas (SSSV) son obligatorias por ley en la mayoría de los pozos productores marinos. El propósito de las válvulas es cerrar el flujo del pozo en la tubería de producción debajo de la línea de lodo en caso de que desastres, como explosiones o incendios, deshabiliten los dispositivos de cierre de superficie. Se utilizan varios tipos de SSSV, incluidas aquellas que se controlan desde la superficie mediante fluidos hidráulicos, válvulas detectoras de presión y válvulas accionadas por presión diferencial o velocidad del fluido. Este informe trata únicamente de los SSSV accionados por velocidad. El accionamiento del SSSV de tipo velocidad se basa en un principio simple de equilibrio de fuerzas. La pérdida de presión sobre una válvula aumenta el caudal a través de la válvula y también la caída de presión a través de la válvula. Para flujo subcrítico@ la pérdida de presión a través de una restricción@ como el estrangulador o el frijol usado en una válvula de seguridad@ es proporcional al caudal de fluidos a través de la restricción. La válvula de seguridad se mantiene abierta mediante fuerzas de agarre del resorte y del sello que en conjunto son mayores que las fuerzas opuestas resultantes del fluido del pozo generadas por las tasas de producción normales. Sin embargo, para tasas de producción superiores a las normales correspondientes a la pérdida de contrapresión del cabezal de tubería, las fuerzas netas del fluido del pozo se vuelven lo suficientemente grandes como para superar las fuerzas de agarre del resorte y del sello y para accionar el cierre de la válvula. Las consecuencias del tamaño incorrecto de la válvula son cierres prematuros@ que resultan en pérdida de producción y gastos del operador@ o pérdida de protección por el uso de una válvula que no puede cerrarse según los caudales del pozo correspondientes a condiciones de desastre.