Las Válvulas de Seguridad Subsuperficial (VSS-IMP) permanentes y recuperables, también llamadas Válvulas de tormenta, del Instituto Mexicano del Petróleo (IMP), son dispositivos mecánicos que se instalan en los pozos petroleros a profundidades someras como parte del aparejo de producción, generalmente entre 150 y 200 metros de la superficie.
La mayor parte del tiempo permanecen abiertas para permitir el flujo de los fluidos producidos del pozo y, en situaciones de emergencia como un descontrol del pozo, se cierran automáticamente y detienen dicho flujo.
Para introducir una innovación en el funcionamiento de estas válvulas, los especialistas del IMP desarrollaron el proyecto “Diseño y fabricación de Válvulas de Seguridad SubSuperficiales para pozos petroleros”, que tuvo como propósito construir Válvulas de Seguridad Subsuperficiales recuperables que puedan instalarse en cualquier punto del aparejo de producción.
Innovación del IMP
Con el propósito antes mencionado, derivado de la necesidad a nivel nacional de cumplir con la normatividad de la industria petrolera y como resultado de un proyecto de innovación, se diseñó y fabricó una válvula de seguridad recuperable, controlada desde el fondo del pozo; esta se mantiene abierta por efecto del fluido del pozo, a través de una diferencial de presión creada al paso del flujo a través de un diámetro interno calculado, de tal forma que cuando la presión diferencial aumenta, la válvula se cierra automáticamente.
Para lograr este objetivo, se utilizó la convergencia tecnológica del empacador recuperable IMP, que puede instalarse y sellar en cualquier punto del aparejo de producción. Además, permite el acoplamiento de diversas herramientas que requieren ser instaladas dentro de la tubería, como los Mejoradores de Patrón de Flujo tipo Venturi, estranguladores de fondo, sondas de memoria, cedazos de fondo, válvulas de cierre en fondo y otros.
Con este empacador, y por medio de un dispositivo mecánico también diseñado por el IMP, se realizó la conexión de la VSS-IMP, para lograr su anclaje en las tuberías de producción que no cuentan con un niple de asiento.
Los prototipos se diseñaron y fabricaron en las instalaciones del IMP sede, en la Ciudad de México, con materiales como acero inoxidable, teflón con grafito y elastómeros de material fluorocarbonado, los cuales son resistentes a una amplia gama de hidrocarburos.
En el mismo sitio, se efectuaron las pruebas de funcionamiento, hermeticidad e hidrostática, las cuales se enfocaron en los sistemas de sellos, anclaje y desanclaje; así como de apertura y cierre de válvula, obteniendo resultados satisfactorios.
Una vez probados los prototipos, se llevó a cabo la certificación e instalación de 21 VSS-IMP en pozos marinos de los campos Bagre y Marsopa, del Activo de Producción Poza Rica de Pemex Exploración y Producción (PEP).
Este producto cuenta con las siguientes ventajas competitivas:
- Son herramientas independientes al aparejo de producción.
- Pueden instalarse en cualquier punto del aparejo de producción, sin necesidad de un niple de asiento.
- Se instalan y recuperan mediante unidades de línea de acero.
- El mantenimiento está garantizado, porque se cuenta con personal especializado y refaccionamiento nacional.
- Pueden utilizarse como Válvula de Seguridad Subsuperficial Secundaria en pozos que ya cuentan con una instalada en fondo, y que por diversas razones no funciona.
- Pueden instalarse en pozos marinos, lacustres y terrestres.
- Pueden recalibrarse y reajustarse a los parámetros de producción de cada pozo.
Beneficios para la industria petrolera
Con la instalación y utilización de la VSS- IMP, la industria petrolera podrá:
- Contribuir a incrementar la seguridad en la operación de los pozos petroleros, pues contarán con un sistema de seguridad confiable que proteja al personal, al medio ambiente y a la instalación, ante una posible falla o eventualidad en los sistemas superficiales.
- Apoyar el cumplimiento de la normatividad vigente.
- Reducir costos operativos, ya que se elimina la necesidad de recuperar aparejos de producción para el mantenimiento de las VSS- IMP permanentes.
- Contar con un sistema de protección redundante, al instalarse como VSS- IMP secundarias.
Por su parte, el IMP con el diseño y construcción de estas válvulas obtuvo:
- La incorporación de una herramienta más al producto Modelado y reingeniería de herramientas para pozos e instalaciones.
- Un nuevo producto para su comercialización en el mercado petrolero nacional e internacional.
- Generación de derechos de autor.
- La certificación de las VSS-IMP por la normatividad API 14B/ISO, enfocada en el diseño, instalación, reparación y operación de válvulas de seguridad y API Spec 14A/ISO, referente a las especificaciones de las Válvulas de Seguridad Subsuperficiales.
