Elementos de Perforación Equipo de perforación terrestre Los equipos terrestres se clasifican por su tamaño: en ligero, regular, pesado y muy pesado. Para este pozo con profundidad de 4300 ft, el tipo de equipo es de Trabao regular ya que este depende de 4000!"0000 ft de profundidad.
Sistema de Izaje Mástil: Mástil: estructura de acero con capacidad para soportar todas las cargas #erticales, cargas e$cedentes y el empue por la acci%n del #iento. La longitud es de &0 metros y soporta una carga est'tica de (3( 000 lbs. )on un tipo de m'stil es fio. Tenemos cuatro piernas la carga del m'stil es: Cm
=
(535 (53500 000 0 lbs)(8 )(8) (0.85)(6)
+
14000 lbs = 853215.68 lbs
Subestructura: La subestructura se construye de acero estructural y las cargas que debe soportar son superiores a las que soporta el m'stil, ya que adem's de soportar al m'stil con su carga, soporta al malacate, a la mesa rotaria, el piso de trabao y debe tener una altura suficiente para permitir la instalaci%n del conunto de pre#entores y la l*nea de flote. La subestructura se eleva 1 metros sobre el suelo! "eniendo que soportar la mesa rotaria# malacate# consola de perforador# llaves de ariete! Malaca Malacate: te: +bicad +bicado o entre entre las dos patas patas traser traseras as de la cabria cabria,, sir#e sir#e de centro centro de dist distri ribu buci ci%n %n de pote potenc ncia ia para para el sist sistem ema a de iza izae e y el sist sistem ema a rotat otator orio io.. u funcionamiento est' a cargo del perforador, quien es el efe inmediato de la cuadrilla de perforaci%n. perforaci%n. -l malacate consiste del carrete principal, de di'metro y longitud proporcionales segn el modelo modelo y especific especificacion aciones es generales generales.. -l carrete carrete sir#e sir#e para de#anar de#anar y mantener mantener arrollados cientos de metros de cable de perforaci%n. Por medio de adecuadas cadenas de transmisi%n, acoplamientos, embragues y mandos, la potencia que le transmite la planta planta de fuerza fuerza motriz motriz puede puede ser aplicada aplicada al carret carrete e princi principal pal o a los ees que accionan los carretes au$iliares, utilizados para enroscar y desenroscar la tuber*a de perforaci%n y las de re#estimiento o para manear tubos, /erramientas pesadas u otros implementos que sean necesarios lle#ar al piso del taladro. e igual manera, la fuerza motriz puede ser dirigida y aplicada a la rotaci%n de la sarta de perforaci%n. La transmisi%n de fuerza la /ace el malacate por medio de la disponibilidad de una serie serie de baas baas y altas altas #eloc #elocida idades des,, que el per perfor forad ador or puede puede selecc seleccion ionar ar segn segn la magnitud de la carga que representa la tuber*a en un momento dado y tambi1n la #enta #en taa a mec'n mec'nica ica de izae izae rep repres resent entada ada por el nmero nmero de cable cables s que enlaza enlazan n el conunto de poleas fias en la cornisa de la cabria con las poleas del bloque #iaero. -l Proyecto – Maketa Equipo de PerforaciónPágina 1
Elementos de Perforación malacate es una m'quina cuyas dimensiones de longitud, anc/o y altura #ar*an, 2aturalmente, segn su potencia. u peso puede ser desde 4.( /asta 3(.( toneladas, de cuerdo con la capacidad de perforaci%n del taladro.
El diámetro del tambo en del malacate depende del diámetro del cable# el cable tiene un diámetro de $!%:1# el diámetro del tambor es de 1 m a escala real de 1 cm! &able: -l cable de perforaci%n une al malacate con el ancla del cable y est' guarnido a tra#1s de la corona y la polea #iaera con obeto de darle mo#imientos #erticales a esta. -l cable de perforaci%n, que se de#ana y desenrolla del carrete del malacate, enlaza los otros componentes del sistema de izae como son el cuadernal de poleas fias ubicado en la cornisa de la cabria y el cuadernal del bloque #iaero. -l cable de perforaci%n consta generalmente de seis ramales torcidos. )ada ramal est' formado a su #ez por seis o nue#e /ebras e$teriores torcidas tambi1n que recubren otra capa de /ebras que en#uel#en el centro del ramal. inalmente, los ramales cubren el centro o alma del cable que puede ser formado por fibras de acero u otro material como c'ñamo. La torcida que se le da a los ramales puede ser a la izquierda o a la derec/a, pero para los cables de perforaci%n se prefiere a la derec/a. Los /ilos de los ramales pueden ser torcidos en el mismo sentido o contrario al de los ramales. -stas maneras de fabricaci%n de los cables obedecen a condiciones mec'nicas de funcionamiento que deben ser satisfec/as. -l cable tiene que ser fuerte para resistir grandes fuerzas de tensi%n5 tiene que aguantar el desgaste y ser fle$ible para que en su recorrido por las poleas el tanto doblar y enderezarse no debilite su resistencia5 tiene que ser resistente a la abrasi%n y a la corrosi%n. El cable utilizado es ' ( 1) SE*LE con un diámetro a escala es de $!% cm
Proyecto – Maketa Equipo de PerforaciónPágina 2
Elementos de Perforación
Sistema de poleas: -l sistema de poleas es el que une mediante el cable de perforaci%n al malacate con la tuber*a de perforaci%n o re#estimiento y proporciona un medio mec'nico para baar o le#antar dic/as tuber*as. -l sistema de poleas se compone de: la corona y la polea #iaera. La corona: es una serie de poleas fias colocadas en la parte superior del m'stil. La polea viajera: &omo su nombre lo indica, es de libre mo#ilidad. Tambi1n se le conoce como: 6loc7 y 8anc/o.
Sistema de circulación -l equipo superficial est' compuesto por: Las bombas Las presas de lodo 9descarga, de asentamiento y la de succi%n -l stand Pipe, s;i#el y flec/a -l equipo de control de s%lidos -l desgasificador Temblorina
-l equipo sub superficial est' compuesto por: Tuber*a de perforaci%n Los pre#entores Lastrabarrenas 6arrena -l pozo mismo
+ombas: -l componente m's importante en el sistema de circulaci%n es la bomba de lodos y la potencia /idr'ulica suministrada por 1sta, ya que de esto depender' el gasto y la presión requeridos para una buena limpieza del pozo. •
•
+omba &umins: Pre#iene cualquier e#ento no deseado y se encarga de proporcionarle la energ*a /idr'ulica a los pre#entores mediante las l*neas superficiales de control. +omba &arterpill: 6omba que se encarga de proporcionar el agua a las presas de lodo.
Proyecto – Maketa Equipo de PerforaciónPágina 3
Elementos de Perforación El stand pipe.< -s una pieza tubular fiada a una pierna del m'stil, en el e$tremo inferior se conecta con la descarga de la bomba y en el e$tremo superior se conecta a una manguera fle$ible de alta presi%n. &uello de ,anso - s.ivel.< -l cuello de ganso es una pieza tubular que une a la manguera fle$ible con el s;i#el. -l s;i#el se conecta en su parte inferior con la flec/a o 7elly y nos permite girar la sarta de perforaci%n mientras se circula. La temblorina es el primer equipo utilizado para el control de los s%lidos producto de la perforaci%n, se instala sobre la presa de descarga, consta de una malla que es #ibrada mediante un motor. -l tamaño de las part*culas retenidas depende del tamaño de la malla utilizada, generalmente retiene part*culas mayores de 40 micras. Para la eliminaci%n de part*culas mas pequeñas se utilizan los /idrociclones y centrifugadoras. Presas de Lodo: -n la actualidad las presas de lodo son recipientes met'licos utilizados para el almacenamiento y tratamiento del lodo de perforaci%n. 8eneralmente se utilizan tres presas conectadas entre s*, con la capacidad suficiente para almacenar cuando menos ".( #eces el #olumen total del pozo. •
•
•
Presa 1.<
-s conocida como presa de descarga ya que en ella es donde descarga el pozo, es aqu* donde se instala la temblorina para eliminar los recortes de mayor tamaño 940 micras. Presa 2.< -s conocida como presa de asentamiento, es aqu* donde se le da tratamiento al lodo y se instala el equipo de control de s%lidos para eliminar los s%lidos de menor tamaño. Presa 3.< -s conocida como presa de succi%n porque de aqu* la bomba de lodos succiona el lodo para en#iarlo al pozo.
El equipo des,asificador: Es de suma importancia, ya que a menudo se perforan formaciones con algn contenido de gas, el cual al ser incorporado al lodo disminuye la densidad del mismo ocasionando inestabilidad y re#entones en el pozo. Equipo au(iliar: dem's del equipo mencionado anteriormente, e$iste el equipo au$iliar que nos permite mantener en %ptimas condiciones el lodo de perforaci%n e incrementar las condiciones de seguridad. -stos equipos son: •
"anques de barita - bentonita: on utilizados para el almacenamiento de la barita en el pozo, son tanques presurizados.
Sistema de rotación Sistema /otatorio &onvencional El sistema rotatorio convencional.< -s superficial y transmite la rotaci%n a la tuber*a de perforaci%n a tra#1s de sus componentes que son: o
Mesa rotaria (rotaria)
Proyecto – Maketa Equipo de PerforaciónPágina 4
Elementos de Perforación o o o o o
Bue !aestro ("ue) Bus#ing ke$$y ("us#ing) %e$$y (&ec#a) 'nión giratoria (sie$) *arta de perforación
Mesa rotaria.< Tiene como obeti#o proporcionar el mo#imiento giratorio, que en conunto con los bues es transmitido a la flec/a, al s;i#el y a la sarta de perforaci%n. El buje maestro: e instala en la mesa rotaria y es el elemento que unto con la cuñas fian la sarta de perforaci%n a la rotaria para transmitirle el mo#imiento. El +us0in, o +us0in, ell-: e instala en el e$tremo inferior de la flec/a 97elly y se une al bue maestro mediante unos pines para transmitir el mo#imiento a la flec/a.
La flec0a 23ell-4: -s un elemento de acero de forma cuadrada y /e$agonal que se instala en la parte superior de la tuber*a de perforaci%n, en ella se instalan #'l#ulas de seguridad en ambos e$tremos para el control de fluos del pozo. 5nión ,iratoria 2s.ivel4: -ste elemento esta sostenido por la polea #iaero 9bloc7 y se instala en la parte superior de la flec/a. Tiene tres funciones b'sicas: oportar el peso de la sarta de perforaci%n y sus accesorios. Permite que la flec/a gire sin enredar el cable )onecta el sistema de circulaci%n con el sistema de rotaci%n. Pro#ee un sello /erm1tico permitiendo el bombeo del lodo a alta presi%n.
Sistema de control -l sistema de control es el que proporciona la seguridad del pozo en situaciones de aportaci%n impre#ista de fluidos de la formaci%n perforada.
*rre,lo del preventor Proyecto – Maketa Equipo de PerforaciónPágina +
Elementos de Perforación
rreglo est'ndar de cone$iones superficiales de control para perforaci%n de pozos de desarrollo y e$ploratorios con presiones m'$imas de (000 psi para perforar bao balance, pre#entor esf1rico anular. -l arreglo de Pre#entores se encuentra sobre el cabezal del pozo y es un ensamblae que puede incluir:
Pre#entor anular esf1rico Pre#entor anular de arietes Pre#entor ciego o de corte )arrete de perforaci%n )abezal del pozo
-l arreglo de pre#entores puede tener #arias configuraciones, y depende de los problemas potenciales que puedan ocurrir durante la perforaci%n o el mantenimiento del pozo, as* como la presi%n del yacimiento esperada en la superficie. El 5n conjunto de preventores debe tener un arre,lo que permita: a )errar la parte superior del pozo alrededor del elemento tubular 9tuber*a de perforaci%n, tuber*a pesada o de los lastrabarrena y en su caso, bao condiciones de presi%n meter la tuber*a /asta el fondo del pozo. b escargar en forma controlada el fluido in#asor 9gas, aceite, agua salada, o una combinaci%n de ellos y el lodo contaminado. c 6ombear fluidos al interior del pozo y circular el brote a la superficie. d )olgar la tuber*a de perforaci%n y si es necesario, cortarla. e )onectarse al pozo nue#amente, despu1s de un periodo de abandono temporal. f +na redundancia en equipo para que en caso de que algn componente falle, pueda inmediatamente operarse otro. -n este sentido, el personal del equipo de perforaci%n o mantenimiento uegan un papel muy importante5 ya que, si e llos se mantienen alerta y est'n adiestrados en el funcionamiento y operaci%n de los componentes superficiales, as* como de los indicadores de la presencia de un brote, no dudar'n en tomar las acciones adecuadas para aplicar los procedimientos y mantener el pozo bao control.
Especificaciones
-a"e.a$ rotatorio Preentor esf,rico Preentor /nu$ar 0o"$e
-arrete de contro$ Preentor /nu$ar *enci$$o Proyecto – Maketa Equipo de PerforaciónPágina
-a"e.a$
Elementos de Perforación
Posteriormente, se muestran arreglos para las clases P= >?, 3?, (?, =@? y "(?. lgunos arreglos podr'n ser adecuados en el cumplimiento de los requerimientos de las condiciones del pozo, y en aras de promo#er la seguridad y la eficiencia. Para la f'cil identificaci%n de los componentes, se utiliza un c%digo: *A Pre#entor de re#entones, tipo anular 9esf1rico. 6A )abeza rotatoria. / A Pre#entor de re#entones de arietes sencillo, con un uego de arietes para tuber*a, ciegos, #ariables o de corte. 9ctualmente se usa la letra CDE con el mismo significado.
*rre,lo
*rre,lo %M 7 118 9 S/d* Fue significa: Presi%n de trabao del arreglo de pre#entores <(000 lbBpg>. i'metro de paso < ""G rreglo: )arrete de control os pre#entores anular doble +n pre#entor esf1rico.
Ensamble de estran,ulación: se ocupa en caso de algn descontrol, por medio de este ensamble nos apoyamos para poder controlar el pozo.
Proyecto – Maketa Equipo de PerforaciónPágina
