Bujes de perforación!!
INSTALACIÓN Y DATOS TÉCNICA Espacio libre recomendado para astillas:
Para reducir el doblado del taladro y aumentar al máximo la precisión de los orificios, monte los bujes del taladro lo más cerca posible de la pieza de trabajo pero dejando la cant ca ntid idad ad de esp espaci acio o li libr bre e ad adec ecua uada da pa para ra la las s as asti till llas as.. La ca cant ntid idad ad de es espa paci cio o li libr bre e necesaria depende del material de la pieza de trabajo y de la fibrosidad de las astillas. Por ejemplo, el hierro fundido, con astillas finas requiere un espacio libre de aproximadamente 1/2 veces el diámetro del taladro. Los materiales que producen astillas largas y fibrosas, como el acero trabajado en frío y el aluminio, requieren un espacio igual a una vez el diámetro del taladro como mínimo. Para reducir el espacio libre incluso en el caso de astillas largas y fibrosas, se ofrecen rompedores de astillas para el extremo de salida.
Por lo general, no se recomienda el contacto directo con la pieza de trabajo. Las astillas sólo pueden escapar hacia arriba a través de las estrías del taladro. La longitud de apoyo del taladro se reduce por la longitud de la punta de éste y la rebaba al retirar el taladro pueden subir la placa posicionadora. No obstante, el contacto directo podría ser necesario para una longitud de apoyo máxima cuando se perforan superficies inclinadas (ver a continuación). Además, pueden montarse bujes para escariadores mucho más cerca que los bujes para taladros, debido a que las astillas son mucho más finas, para obtener orificios con un acabado más preciso.
Piezas de trabajo con superficies inclinadas:
Cuando el eje de taladrado no sea perpendicular a la superficie de la pieza de trabajo, ubique el extremo de salida lo más cerca posible de la pieza. De lo contrario, el taladro tenderá tender á a desvia desviarse. rse. Para obtene obtenerr la mejor guía de taladr taladrado, ado, recomendamos recomendamos especificar
bujes con un ángulo fresado en el ángulo de salida, en tangente a la superficie de la pieza de trabajo en el punto de entrada.
Bujes especiales para orificios con poca separación: Cuando los orificios tienen poca separación entre sí, en algunos casos se requieren bujes especiales. Los bujes de pared delgada, cuando el diámetro interno del buje es más grande que el rango de diámetro interno normal para un determinado diámetro externo, suelen ser una buena solución. Los orificios para bujes de pared delgada deben ser muy precisos y redondos, ya que estos bujes se distorsionan con más facilidad. Para orificios con poca separación entre sí, especialmente con bujes con cabeza, especifique bujes con rectificado plano.
Preparación del orificio de instalación:
Para evitar la distorsión de las placas posicionadoras o de los bujes, no utilice ajustes de interferencia excesiva sobre bujes a presión. Vea en la siguiente tabla los tamaños de orificios recomendados en placas posicionadoras de acero no endurecido o de hierro fundido. Siempre prepare los orificios de instalación utilizando un perforador de placa o un escariador. Por lo general, los escariadores de mordazas estándar (con tolerancia en más) producen orificios de instalación conforme a las tolerancias que se indican en la tabla. Otros factores que se deben tener en cuenta son: (1) los bujes con cabeza requieren menos interferencia para resistir la fuerza de empuje del taladrado; (2) los bujes más largos en placas de más espesor requieren menos interferencia; (3) los bujes con paredes más delgadas son más propensos a la distorsión; (4) los materiales de las placas posicionadoras menos dúctiles requieren menos interferencia.
USA DIÁM. EXT: DE BUJE A PRESIÓN TAMAÑO DE ORIFICIO RECOMENDADO NOM. REAL 5/32 3/16 13/64 1/4 5/16 3/8 13/32 7/16 1/2 9/16 5/8
.1578-.1575 .1891-.1888 .2046-.2043 .2516-.2513 .3141-.3138 .3766-.3763 .4078-.4075 .4392-.4389 .5017-.5014 .5642-.5639 .6267-.6264
.1565-.1570 .1880-.1883 .2037-.2040 .2507-.2510 .3132-.3135 .3757-.3760 .4069-.4072 .4382-.4385 .5007-.5010 .5632-.5635 .6257-.6260
3/4 7/8 1 1-1/8 1-1/4 1-3/8 1-1/2 1-3/4 2-1/4 2-3/4
.7518-.7515 .8768-.8765 1.0018-1.0015 1.1270-1.1267 1.2520-1.2517 1.3772-1.3768 1.5021-1.5018 1.7523-1.7519 2.2525-2.2521 2.7526-2.7522
.7507-.7510 .8757-.8760 1.0007-1.0010 1.1257-1.1260 1.2507-1.2510 1.3757-1.3760 1.5007-1.5010 1.7507-1.7510 2.2507-2.2510 2.7507-2.7510
MÉTRICO DIÁM. EXT: DE BUJE A PRESIÓN TAMAÑO DE ORIFICIO RECOMENDADO (H7) NOM. REAL (s6) 3mm 4mm 5mm 6mm 7mm 8mm 10mm 12mm 15mm 18mm 22mm 26mm 30mm 35mm 42mm 48mm 55mm 62mm 70mm 78mm 85mm 95mm 105mm 115mm 125mm
3.020-3.014mm 4.027-4.019mm 5.027-5.019mm 6.027-6.019mm 7.032-7.023mm 8.032-8.023mm 10.032-10.023mm 12.039-12.028mm 15.039-15.028mm 18.039-18.028mm 22.048-22.035mm 26.048-26.035mm 30.048-30.035mm 35.059-35.043mm 42.059-42.043mm 48.059-48.043mm 55.072-55.053mm 62.072-62.053mm 70.078-70.059mm 78.078-78.059mm 85.093-85.071mm 95.093-95.071mm 105.101-105.079mm 115.101-115.079mm 125.117-125.092mm
3.000-3.010mm 4.000-4.012mm 5.000-5.012mm 6.000-6.012mm 7.000-7.015mm 8.000-8.015mm 10.000-10.015mm 12.000-12.018mm 15.000-15.018mm 18.000-18.018mm 22.000-22.021mm 26.000-26.021mm 30.000-30.021mm 35.000-35.025mm 42.000-42.025mm 48.000-48.025mm 55.000-55.030mm 62.000-62.030mm 70.000-70.030mm 78.000-78.030mm 85.000-85.035mm 95.000-95.035mm 105.000-105.035mm 115.000-115.035mm 125.000-125.040mm
Se ofrecen bujes no rectificados para orificios de gran tamaño:
Se ofrecen bujes con diámetros externos no acabados para ajustar a medida a orificios de gran tamaño. Su diámetro es ligeramente más grande que el diámetro nominal para permitir su rectificado: 0.005-0.020 adicional, según el tamaño del diámetro externo (vea los gráficos debajo de cada tipo de buje específico). Recomendamos el rectificado en un mandril para mantener la concentricidad del diámetro interno y el diámetro externo.
Procedimiento de instalación:
Recomendamos instalar los bujes con una prensa de árbol siempre que sea posible. Si el diámetro externo del buje es lo suficientemente grande, también puede usar un perno de acoplamiento con dos arandelas como se muestra más arriba. Si sólo cuenta con un martillo como herramienta, no golpee el buje directamente ya que podría quebrarse. Utilice un punzón de metal blando para amortiguar los golpes. Antes de instalar un buje de presión, lubrique el interior del orificio de montaje y la parte externa del buje con un lubricante, como grasa de litio. De lo contrario, el buje podría estriar el orificio de montaje y podría resultar difícil reemplazarlo después. Guía rectificada para facilitar la instalación:
Todos los bujes tienen una guía rectificada concéntrica y un chanfle de 45° en el extremo de salida para asegurar la perfecta alineación durante su instalación.
Contrataladrado en bujes largos:
Los bujes largos con diámetros internos pequeños tienen un ligero contrataladrado para crear una longitud de apoyo del taladro y espacio libre para las astillas adecuados, según las normas ANSI. Los contrataladrados impiden el atascamiento y la acumulación de calor debido a la longitud de apoyo excesiva. Vea en los gráficos Datos de contrataladrado las profundidades de contrataladrado establecidas por las normas ANSI. Por lo general, los diámetros de contrataladrado son 1/32 pulg. más grandes que el diámetro interno y tienen un ángulo en la parte inferior para facilitar su entrada sin problemas. Se ofrecen bujes no contrataladrados como opciones especiales.
Radio de entrada del taladro:
Los bujes incluyen un radio mezclado y pulido en el extremo de entrada del taladro para facilitar la entrada de éste y su adecuada alineación y para evitar su desgaste y rotura. El tamaño del radio varía en proporción al tamaño del taladro.
Concentricidad:
El diámetro externo del buje es concéntrico con el diámetro interno dentro de 0.0003 TIR para tamaños de diámetro interno de 1/8 pulg. a 1/2 pulg. (3 mm a 12 mm), a menos que se indique lo contrario. Para tamaños más grandes o más pequeños, la concentricidad se encuentra dentro de 0.0005 TIR. Los bujes no rectificados son concéntricos dentro de 0.006 TIR. En los bujes contrataladrados, la concentricidad sólo se aplica en la longitud de apoyo del taladro.
Otras tolerancias:
En cualquier dimensión en la que la tolerancia no se indique específicamente ésta será de +/- 0.010 pulg. los tamaños ANSI estándar, y de +/- 0.015 pulg. en los tamaños más grandes (rango extendido). Se ofrecen tolerancias especiales para cualquier dimensión como opciones especiales.
Material: El buje para taladro estándar está fabricado en acero Stressproof 1144 resistente, térmicamente tratado para lograr una dureza de diámetro interno de RC 62-64, y otros aceros de alto carbono. Se ofrecen materiales opcionales como carburo de tungsteno (carburo grado C2 con cabeza de acero), acero 52100, acero para herramientas A2, acero para herramientas D2, acero para herramientas M2, acero inoxidable 416, acero inoxidable 440C, acero inoxidable 17-4PH, acero inoxidable 303, bronce 660, bronce Ampco 18, bronce Ampco 21, Oilite y latón como opciones especiales.
Cuello de ganso y línea muerta Sistema de Izaje
Aporta los medios para levantar y bajar la sarta de perforación, la tubería de revestimiento y otros equipos sub superficiales, para realizar conexiones y viajes.
El sistema de izaje es un componente vital del equipo de perforación. Este sistema suministra un medio por el cual se da movimiento vertical a la tubería que está dentro del pozo; esto es, bajar y sacar la sarta de perforación y la T.R. Los principales componentes de este sistema son: • • • • •
Mástil y subestructura Malacate La corona y la polea viajera (Sistema de poleas) El cable de perforación Equipo auxiliar tal como elevadores, gancho, etc.
Mástil
Es una estructura de acero con capacidad para soportar todas las cargas verticales, cargas excedentes y el empuje por la acción del viento, la longitud de éstos varía de 24 a 57m y soportan cargas estáticas de 125 a 1500 tons. y se dividen por su construcción en: • • •
Voladizo Plegable Telescópico
Subestructura
La subestructura se construye de acero estructural y las cargas que debe soportar son superiores a las que soporta el mástil, ya que además de soportar el mástil, soporta al malacate, la mesa rotaria, el piso de trabajo y debe tener una altura suficiente para permitir la instalación del conjunto de preventores y la línea de flote. Malacate
Es el elemento que utiliza la energía del sistema de potencia para aplicarle una fuerza al cable de perforación. Está provisto de un sistema de frenos para controlar las altas cargas y un sistema de enfriamiento para disipar el calor generado por una fricción en las balatas. El tambor del malacate tiene un ranurado (lebus) para acomodar el cable de perforación. Cable de Perforación
El cable de perforación une al malacate con el ancla del cable y está guarnido a través de la corona y la polea viajera con objeto de darle movimientos verticales a esta. El cable está formado por torones y un alma, varios torones se tuercen alrededor de un alma para forrar el cable. Sistema de Poleas
El sistema de poleas es el que une mediante el cable de perforación al malacate con tubería de perforación o revestimiento y proporciona un medio mecánico para bajar o levantar dichas tuberías. El sistema de poleas se compone de: la corona la polea viajera. Corona
La corona es un sistema de poleas fijas colocadas en la parte superior del mástil. Polea Viajera
Como su nombre lo indica es de libre movilidad. También se le conoce como block o gancho. El sistema de poleas nos permite reducir la fuerza requerida para sacar o meter la tuberia. Sistema de circulación
La función principal del sistema de circulación, es la de extraer los recortes de roca del pozo durante el proceso de perforación. El sistema esta compuesto por equipo superficial y subsuperficial. Equipo Superficial • • • • • •
Bombas Presas de lodo (descarga, aislamiento y succión) Stand pipe, swivel y flecha Equipo de control de sólidos Desgasificador Temblorina
Equipo Subsuperficial • • • • •
Tubería de perforación preventores lastrabarrenas barrena el pozo mismo
Bombas
El componente más importante en el sistema de circulación es la bomba de lodos y la potencia hidráulica suministrada por ésta, ya que de esto dependerá el gasto y la presión requeridos para una buena limpieza del pozo. Si las bombas no trabajan de forma eficiente proporcionando el gasto de lodo y la presión adecuada se pueden presentar los siguientes problemas. • • •
Limpieza inadecuada del pozo. Disminución en la velocidad de penetración. Atrapamiento de la sarta de perforación.
•
Incremento en el costo del pozo.
El Stand pipe es una pieza tubular fijada a una pierna del mástil en el extremo inferior se conecta con la descarga de la bomba y en el extremo superior se conecta una manguera flexible de alta presión. Cuello de ganso y Swivel
El cuello de ganso es una pieza tubular que une a la manguera flexible con el swivel. El swivel se conecta en una parte inferior con la flecha o kelly y nos permite girar la sarta de perforación mientras se circula, Temblorina
Es el primer equipo utilizado para el control de los sólidos producto de la perforación, se instala sobre la presa de descarga, consta de una malla que es vibrada mediante un motor. Sistema de Rotación
El objetivo del sistema de rotación es proporcionar la acción de rotación a la barrena para que realice la acción de perforar. En la actualidad existen 3 formas de aplicar la rotación a la barrena y son: 1. Sistema Rotatorio convencional 2. Top Drive 3. Motor de fondo Sistema rotatorio convencional
Es superficial y trasmite la rotación a la tubería a través de sus componentes que son: • • • • •
Mesa rotaria Buje maestro Bushing kelly Unión giratoria (Swivel) Sarta de perforación
Mesa Rotaria
Tiene como objetivo proporcionar el movimiento giratorio, que en conjunto con los bujes es trasmitido a la flecha, al swivel y a la sarta de perforación. Buje Maestro
Se instala en la mesa rotaria y es el elemento que junto con la cuña fijan la sarta de perforación a la rotaria para trasmitirle el movimiento. Bushing Kelly o Bushing
Se instala en el extremo inferior de la flecha y se une al buje maestro mediante unos pines para trasmitir el movimiento a la flecha. Flecha o Kelly
Es un elemento de acero de forma cuadrada y hexagonal que se instala en la parte superior de la tubería de perforación, en ella se instalan válvulas de seguridad en ambos extremos para el control de flujos del pozo. Swivel
Este elemento está sostenido por la polea viajera y se instala en la parte superior de la flecha. Sarta de perforación
Esta encargada de trasmisión de la rotación desde la superficie hasta el fondo del pozo (a la barrena) y esta compuesta por: • • • • • • •
Tubería de perforación Tubería Pesada (heavy weight) Martillo Lastrabarrenas (drill collar) Combinaciones Estabilizadores Barrena y portabarrena Top Drive
Es un equipo superficial utilizado para imprimir rotación a la sarta de perforación sin la utilización de la mesa rotaria ni la flecha, sus principales componentes son: • • • • • • • • •
Unión giratoria integrada Manguera flexible Motor eléctrico Árbol de transmisión Caja de transmisión Preventores tipo Bop Llave de apriete Sustituto Control remoto para gancho
Al ser un elemento de recién innovación, su utilización es muy costosa, razón por la cual únicamente se utiliza en perforación costa fuera y en tierra en pozos: • • • •
Horizontales Multilaterales Desviados Perforación bajo balance -(B.B)
Motor de fondo
Esta herramienta es sub superficial ya que se instala inmediatamente arriba de la barrena y la acción de rotar es generada por el fluido de perforación. Al circular el lodo de perforación presurizado a través del estator y el rotor da lugar a la rotación que es trasmitida directamente a la barrena. Esta herramienta es muy utilizada en pozos desviados, horizontales y multilaterales en combinación con el sistema convencional mesa rotaria.
2.8. LANDING NIPPLES Son niples con hilos de longitud entre 40 y 70 cm (o mas largo, dependiendo deldiámetro) que esta insertado en la sarta de completación de la que llega a ser una parteintegral.Estan internamente formados para el alojamiento y el anclaje de los variados tipos deequipamiento de control de flujo, bajándolos con wire line. El equipamiento de selladohidráulico es garantizado por los sellos especiales que están fijados (sentados) en unárea rectificada del landing nipple.La función de los landing nipples es la de permitir la operación con wire line, y enespecial pueden alojar anclajes específicos de mandrils con herramientas especialespara:- realizar tests a los tubings y/o sentar packers;posicionar tapones de fondo (tapones positivos) para excluir ciertos niveles o parafacilitar la operación de matar el pozo durante un workover (tapones de circulación);- instalar válvulas de seguridad;instalar reguladores de presión o bottom chokes- anclar colgadores de bomba para colgar registradores de presión de fondo (memorygauge). 2.8.1. Tipologia Desde que más landing nipples puedenser insertados en una sarta, seránecesario escoger con cual trabajar (selectividad). Existen esencialmente dostipos de landing nipples:- los landing nipples selectivos ; dan elmismo diámetro interno, la selectividadse realiza a traves de un dispositivo debloqueo mecánico (sobre elfuncionamiento de la herramienta osobre el seguro);- los
seating nipples ; aca la selectividadafecta al diámetro interno, porque estanbasados en el principio "no-go"(nopasa), para que en el pozo tengamosun arreglo telescópico de los landingnipples. El número en el pozo eslimitado por la necesidad de dejar uncierto diámetro para permitir el pase delequipamiento de wireline (memorygauges, logging tools, tubingpuncher/cutter, drills, etc.).
