UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR
FACULT FACULTAD AD DE INGENIERÍ INGENIERÍA A EN GEOLOGÍA, GEOLOGÍA, MINAS, PETRÓLEOS Y AMBIENTAL ESCUELA DE INGENIERÍA EN PETRÓLEOS
PERFORACIÓN II
Taladros de Perforación Y SUS COMPONENTES
Stalin Everto Loor Capelo Séptimo – Petróleos
QUTO ! "#!"$!%"&'
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INDICE OBJETIVOS…………………………………………………………………………………....2 INTRODUCCIÓN……………………………………………………………………………….2 MARCO TEÓRICO…………………………………………………….………………………3 TALADRO TALADRO DE PERFORACIÓN 1. SISTEMAS Y COMPONENTES DE UN TALADRO TALADRO DE PERFORACIÓN….….…....3 PERFORACIÓN….….…. ...3 1.1 Sis!"# $! S%&%'! Es'()('#* + E*!#)i-………............................................/ &(&(&
Estr)ct)ra
de
Soporte(((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((($ &(&(&(& S)*estr)ct)ra+++++++++++++ S)*estr)ct)ra++++++++++++++++++++((+++ +++++++((++++((+(($ +((+(($ &(&(&(% Piso del Taladro+++++++ Taladro++++++++++++++++++(( +++++++++++((+++++++($ +++++++($ &(&(&(, La Ca*r-a o M.stil++++++++++++++ M.stil+++++++++++++++++((+++++++ +++((+++++++(' (' &(&(% E/)ipo de Elevación+++++++++++++++++( Elevación+++++ ++++++++++++((+++++((+( (+++++((+(+0 +0 &(&(%(& Malacate+(+++++++++++++ Malacate+(++++++++++++++++++++++ +++++++++++++((+0 ++++((+0 &(&(%(% 1pare2o de 3erramientas S)spendidas+++(((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((( S)spendidas+++(((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((( ((0 &(&(%(, Ca*le de Perforación+++((+++++++ Perforación +++((+++++++++++++++++++&" ++++++++++++&" 1.2 Sis!"# $! R%#)i-……………………………………………………….………11 &(%(& Componentes de 4otación++++++++++++++++++(((+++(&& &(%(&(& Mesa 4otatoria+++++++++++++++ 4otatori a++++++++++++++++++++++(++(+ +++++++(++(+&& && &(%(&(% El 5)2e Maestro++++++++++++++ Maestro++++++++++++++++++++(++((++((&% ++++++(++((++((&% &(%(&(, El 5)2e de Transmisión Transmisión del C)adrante+++((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((( C)adrante+++((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((( ((&% &(%(&($ C)6as de 4otación+++++++++++++++++++ 4otación+++ ++++++++++++++++++++(((&% ++++(((&% &(%(&(' Spiders++++++++++++++ Spiders+++++++++++++++++++++++ ++++++++++++++(((&, +++++(((&, &(%(&(0 &(%(&(0 Las Llaves Llaves de Potencia Potencia 78e Enros/)e Enros/)e 9 8esenros/) 8esenros/)e:++ e:+++((+ +((++( +( ++((&$ &(%(&(; Cadena de Enroscar++++++++++++++ Enroscar++++++++++++++++++(((++(++&' ++++(((++(++&' &(%(% Sarta de Perforación++++++ Perforación+++++++++++++++ +++++++++++++((++++((((((&' ++++((++++((((((&' &(%(%(& Unión
ell9:++++++++++++++ 7>ell9:+++++++++++++++++++(+++++ +++++(+++++(&0 (&0 &(%(%(, T)*er-as de Perforación++++++++++++++ Perforac ión++++++++++++++++((+++++&; ++((+++++&; &(%(%($ Porta*arrenas+++++++((+++++ Porta*arrenas+++++++((+++++++++++++((++ ++++++++((+++++&; +++&; &(%(%(' 3erramientas Especiales 8el S)*s)elo++++++++++++ S)*s)elo+++++++++++++++&; +++&; &(%(, 5roca? Mec@a o 5arrena+++++ 5arrena++++++++++++(+++ +++++++(+++++++((+++((&# ++++((+++((&# 1.3 Sis!"# D! Ci')(*#)i-………………………………….………………………..20 &(,(& Area de Preparación++++++++++ Preparación++++++++++++++++(((+++++ ++++++(((++++++++%" +++%" &(,(&(& 8epósito de Materiales Ensacados para el Lodo++++(+(+++++((%" Lodo++++(+(+++++((%" &(,(&(% Tan/)es Tan/)es de 1cero de S)cción++++++++++++++++(( S)cción+++++ +++++++++++((+(((%" +(((%" 2
INDICE OBJETIVOS…………………………………………………………………………………....2 INTRODUCCIÓN……………………………………………………………………………….2 MARCO TEÓRICO…………………………………………………….………………………3 TALADRO TALADRO DE PERFORACIÓN 1. SISTEMAS Y COMPONENTES DE UN TALADRO TALADRO DE PERFORACIÓN….….…....3 PERFORACIÓN….….…. ...3 1.1 Sis!"# $! S%&%'! Es'()('#* + E*!#)i-………............................................/ &(&(&
Estr)ct)ra
de
Soporte(((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((($ &(&(&(& S)*estr)ct)ra+++++++++++++ S)*estr)ct)ra++++++++++++++++++++((+++ +++++++((++++((+(($ +((+(($ &(&(&(% Piso del Taladro+++++++ Taladro++++++++++++++++++(( +++++++++++((+++++++($ +++++++($ &(&(&(, La Ca*r-a o M.stil++++++++++++++ M.stil+++++++++++++++++((+++++++ +++((+++++++(' (' &(&(% E/)ipo de Elevación+++++++++++++++++( Elevación+++++ ++++++++++++((+++++((+( (+++++((+(+0 +0 &(&(%(& Malacate+(+++++++++++++ Malacate+(++++++++++++++++++++++ +++++++++++++((+0 ++++((+0 &(&(%(% 1pare2o de 3erramientas S)spendidas+++(((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((( S)spendidas+++(((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((( ((0 &(&(%(, Ca*le de Perforación+++((+++++++ Perforación +++((+++++++++++++++++++&" ++++++++++++&" 1.2 Sis!"# $! R%#)i-……………………………………………………….………11 &(%(& Componentes de 4otación++++++++++++++++++(((+++(&& &(%(&(& Mesa 4otatoria+++++++++++++++ 4otatori a++++++++++++++++++++++(++(+ +++++++(++(+&& && &(%(&(% El 5)2e Maestro++++++++++++++ Maestro++++++++++++++++++++(++((++((&% ++++++(++((++((&% &(%(&(, El 5)2e de Transmisión Transmisión del C)adrante+++((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((( C)adrante+++((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((( ((&% &(%(&($ C)6as de 4otación+++++++++++++++++++ 4otación+++ ++++++++++++++++++++(((&% ++++(((&% &(%(&(' Spiders++++++++++++++ Spiders+++++++++++++++++++++++ ++++++++++++++(((&, +++++(((&, &(%(&(0 &(%(&(0 Las Llaves Llaves de Potencia Potencia 78e Enros/)e Enros/)e 9 8esenros/) 8esenros/)e:++ e:+++((+ +((++( +( ++((&$ &(%(&(; Cadena de Enroscar++++++++++++++ Enroscar++++++++++++++++++(((++(++&' ++++(((++(++&' &(%(% Sarta de Perforación++++++ Perforación+++++++++++++++ +++++++++++++((++++((((((&' ++++((++++((((((&' &(%(%(& Unión ell9:++++++++++++++ 7>ell9:+++++++++++++++++++(+++++ +++++(+++++(&0 (&0 &(%(%(, T)*er-as de Perforación++++++++++++++ Perforac ión++++++++++++++++((+++++&; ++((+++++&; &(%(%($ Porta*arrenas+++++++((+++++ Porta*arrenas+++++++((+++++++++++++((++ ++++++++((+++++&; +++&; &(%(%(' 3erramientas Especiales 8el S)*s)elo++++++++++++ S)*s)elo+++++++++++++++&; +++&; &(%(, 5roca? Mec@a o 5arrena+++++ 5arrena++++++++++++(+++ +++++++(+++++++((+++((&# ++++((+++((&# 1.3 Sis!"# D! Ci')(*#)i-………………………………….………………………..20 &(,(& Area de Preparación++++++++++ Preparación++++++++++++++++(((+++++ ++++++(((++++++++%" +++%" &(,(&(& 8epósito de Materiales Ensacados para el Lodo++++(+(+++++((%" Lodo++++(+(+++++((%" &(,(&(% Tan/)es Tan/)es de 1cero de S)cción++++++++++++++++(( S)cción+++++ +++++++++++((+(((%" +(((%" 2
&(,(&(, E/)ipos MeBcladores++++++++++++ MeBcladores+++++++++++++++++(((++((++((%& +++++(((++((++((%& &(,(% E/)ipos de Circ)lación++(((+++++++++ Circ)lación++(((++++++++++++++(++((((((++((((%& +++++(++((((((++((((%& &(,(%(& Tan/)es Tan/)es de 1cero de S)cción+++++++++++++((+ S)cción+++++ ++++++++((++++((+%% +++((+%% &(,(%(% 5om*as de Lodo+++++++++++++++ Lodo+++++++++++++++++((++((+++(+((%% ++((++((+++(+((%% &(,(%(, L-neas de 8escara 9 de 4ereso+++++++++(++++++ 4ereso+++++++++(++++++++%, ++%, &(,(%($ T)*o Parado 9 Man)era 4otatoria de Lodos+++++++++++ Lodos++++++++++++((%, +((%, &(,(, Area Area de 4eacondicionamiento 4eacondicionamiento de Lodo++++++++ Lodo+++++++++++++(((+(((+%, +++++(((+(((+%, &(,(,(& Tan/)es Tan/)es de 1cero de 1sentamiento++++++++++++(++++( 1sentamiento+++ +++++++++(++++(%$ %$ &(,(,(% Tan/)e Tan/)e de la P-ldora+++++++++++++++++++(( P-ldora++++++ +++++++++++++((+(++(%$ +(++(%$ &(,(,(, Separador de
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OBJETIVOS 8eterminar c).les son las principales partes /)e componen )n taladro de perforación( Conocer las f)nciones /)e c)mplen las partes de )n taladro de perforación( dentificar c).les son los principales sistemas /)e componen el taladro de perforación 9 las principales caracter-sticas /)e tienen en la perforación rotatoria(
INTRODUCCIÓN La perforación de poBos data de épocas remotas? donde en 1sia se perfora*an poBos someros para la o*tención de a)a salada 9 sal comHn( En esta época se )tiliBa*an métodos como la perc)sión o olpeteo de )n sistema de t)*er-as introd)cidas en el @o9o mediante olpes en la parte s)perior de la misma( 1 través del tiempo? estas técnicas @an s)frido modificaciones s)stanciales? @aciendo de la Perforación de PoBos )n cHm)lo de técnicas din.micamente evol)tivas 9 a la par de otras tecnolo-as( En el a6o de &F'#? en el Campo Oil CreeI cerca de Tit)sville Pens9lvania? Estados Unidos? se perfora el primer poBo )tiliBando el sistema de perc)sión( El poBo 8raIe? nom*re dado a este primer poBo? lleo a )na prof)ndidad de 0#(' pies 7%&(& mts(:( Los e/)ipos de perforación perforan donde esté el petróleo o donde la información cient-fica s)iere /)e lo encontrar.n? por lo /)e )na parte m)9 importante de la perforación de )n poBo de petrolero son s)s e/)ipos? los c)ales en s- lorar.n perforar )n poBo( 8esp)és /)e los eóloos @an seleccionado )n sitio para la perforación? los inenieros @acen )n mapa de la reión? marcando el l)ar donde se @a de realiBar la perforación( L)eo se comienBa @acer )n plan para la adec)ación del sitio 9 los preparativos para el traslado de los diferentes e/)ipos 9 s) posterior ensam*la2e para comenBar con la perforación(
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MARCO TEÓRICO TALADRO DE PERFORACIÓN Tam*ién llamado torre de perforación? es )n dispositivo )tiliBado para realiBar la perforación del s)elo? eneralmente entre F"" 9 0(""" metros de prof)ndidad? para poBos 9a sean de as? a)a o petróleo( Los Taladros de perforación petrolera tienen como f)nción f)ndamental ser el armaBón o sostén de todos los sistemas /)e intervienen en la perforación para crear )n poBo? por lo tanto estas torres de*en ser constr)idas eneralmente de materiales m)9 resistentes pero a la veB /)e sean de m)9 poco peso( Los Taladros de perforación tienen la caracter-stica de ser f.cilmente montadas 9 desmontadas? permitiendo ser transportadas a Bonas r)rales 9 de dif-cil acceso( V!' Fi3('# 1 F(!!6 P81 E*#7%'#$% &%'6 Milton
Fi('# 1.5 Taladro de perforación 1. SISTEMAS Y COMPONENTES DE UN TALADRO DE PERFORACIÓN Los principales elementos /)e conforman )n taladro de perforación son los si)ientesJ • • • • •
Sistema de Soporte Estr)ct)ral 9 Elevación Sistema de 4otación Sistema de Circ)lación Sistema de
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1.1 Sis!"# $! S%&%'! Es'()('#* + E*!#)i- Este sistema soporta el sistema rotatorio en la perforación del poBo? 9 est. constit)ido por el e/)ipo necesario para levantar? *a2ar 9 s)spender los pesos enormes /)e el sistema rotatorio )tiliBa( Este sistema tiene dos s)*componentes principalesJ la estr)ct)ra de soporte? /)e consiste en )n armaBón de acero /)e sostiene el con2)nto de ma/)inarias 9 e/)iposK 9 el e/)ipo especialiBado de elevación? /)e se )tiliBa para elevar? *a2ar 9 s)spender la sarta de perforación o de prod)cción( 1.1.1 Es'()('# $! S%&%'! Es a/)ella /)e va soportar el ciento por ciento del peso de la sarta de perforación 9 s) peso( 1.1.1.1 S(7!s'()('# Es la parte inferior de la torre /)e est. de*a2o del piso de perforación( Es )n con2)nto de vias resistentes /)e de*e soportar el m.stil? los e/)ipos elevadores 9 el sistema de rotación( Esta estr)ct)ra provee espacio de*a2o de la torre para instalar randes v.lv)las de se)ridad? el impide reventones 5OP /)e evita la arremetida del poBo? la s)*estr)ct)ra soporta todo el peso de la torre? el de la mec@a rotatoria? el del *lo/)e? el del c)adrante 9 de toda la sarta( V!' Fi3('# 2 F(!!6 SNOPEC E*#7%'#$% &%'6 8ar=in OrtiB
Fi('# 2.5 S)*estr)ct)ra 1.1.1.2 Pis% $!* T#*#$'% Es la c)*ierta colocada so*re el armaBón de la s)*estr)ct)ra 9 proporciona la plataforma de tra*a2o para la ma9or-a de las operaciones de perforación( So*re el piso van los diferentes elementos de tra*a2o( Se enc)entran e/)ipos? motores? mesa 4
rotatoria? la estr)ct)ra de la casa del perforador 9 *.sicamente en s) parte central el p)nto de arma2e de la mesa rotatoria? a/)- descansan adem.s @erramientas 9 t)*er-as /)e son llevadas para contin)ar las operaciones de perforación en s) avance o c)ando se sacan en via2es para tra*a2os espec-ficos( 1.1.1.3 L# C#7'8# % M9si* Es la llamada propiamente torre de perforación( Consiste de )na estr)ct)ra de acero? parecida a )na torre? /)e soporta m)c@os metros de t)*er-a de perforación /)e a men)do pesa m.s de &"" toneladas( Una torre est.ndar es )na estr)ct)ra con c)atro patas de apo9o /)e descansan so*re el piso del taladro 9 permite el f)ncionamiento del e/)ipo de elevación? ésta se ensam*la pieBa a pieBa cada veB /)e se perfora )n poBo( En contraste? el m.stil es ensam*lado )na sola veB c)ando es fa*ricado 9 se traslada a )na n)eva locación parcialmente pre ensam*lado( #: L# C%'%# % C%'is#6 Es la parte s)perior de la torre donde se instala )n sistema de poleas fi2as por donde pasan las l-neas de perforaciónK este sistema soporta la cara total so*re la torre mientras se corre la t)*er-a( V!' Fi('# 3 F(!!6 SNOPEC E*#7%'#$% &%'6 8ar=in OrtiB
Fi('# 3.5 La Corona 7: L# P*##;%'"# $!* !)(!**#$%'6 Es el piso del enc)elladero /)e est. de*a2o de la corona 9 es donde se mane2a la t)*er-a en orden 9 con se)ridad para meterla o sacarla del @o9o? a/)- el *lo/)e via2ero s)*e @asta la plataforma? donde el enc)ellador 9a @a capt)rado 9 desplaBado la parte s)perior de la pare2a 9 termina enanc@ando 9 ase)rando el c)ello de pesca de la pare2a al elevador del *lo/)e( 1.1.2 E<(i&% $! E*!#)i- El e/)ipo de elevación c)ela o s)spende la sarta de perforación en el poBo( Tam*ién 5
le permite al perforador levantar 9 *a2ar la sarta de perforación dentro 9 f)era del poBo( 1dem.s? le permite al perforador a2)star el peso so*re la *roca? lo c)al es necesario para @acer /)e ésta perfore( 1.1.2.1 M#*#)#! Es )n tipo especial de ca*restante o inc@e 7=inc@e: etra f)erte /)e eleva? *a2a 9 s)spende el peso tremendo de la sarta de perforación d)rante las operaciones( Por lo eneral? en )na torre de perforación el malacate se enc)entra localiBado al lado de la mesa rotatoria en el piso del taladro( Tam*ién tiene enrana2es? ca*eBales 9 transmisiones para cam*iar de dirección o de velocidad( Los propósitos principales del malacate son dos? sacar 9 meter la t)*er-a al @o9o( Un ca*le de acero es enrollado en el carretel del malacate 9 c)ando se pone a f)ncionar el malacate? el carretel ira( 8ependiendo en /)é dirección ira el carretel? el *lo/)e de apare2o o *lo/)e via2ero s)*e o *a2a a medida /)e el carretel enrosca o desenrosca el ca*le( Como la sarta de perforación est. conectada al *lo/)e de apare2o? ésta s)*e o *a2a c)ando el *lo/)e s)*e o *a2a( V!' Fi('# /F(!!6 SNOPEC E*#7%'#$% &%'6 8ar=in OrtiB
Fi('# /.5 Malacate Una de las caracter-sticas so*resalientes del malacate es el sistema de frenos /)e @ace posi*le /)e )n perforador controle f.cilmente caras de miles de li*ras o Iilos de t)*er-a de perforación? la ma9or-a de las instalaciones tiene por lo menos dos sistemas de frenos )n freno mec.nico /)e para la cara inmediatamente? 9 el freno @idr.)lico o eléctrico /)e controla la velocidad del descenso de )na cara en el *lo/)e via2ero( V!' Fi('#
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F(!!6 SNOPEC E*#7%'#$% &%'6 8ar=in OrtiB
Fi('# .5 Mani2a del freno del malacate Otra caracter-stica del malacate es el e2e con s)s dos carretes especiales( El carretel de enroscar est. localiBado en el lado del malacate /)e le /)eda m.s cerca al perforador 9 se )sa para aBocar 9 apretar las pieBas de t)*o( El otro carretel /)e est. localiBado al otro etremo del malacate se )sa para desconectar los t)*os c)ando se sacan del @o9o( 1.1.2.2 A&#'!=% $! >!''#"i!#s S(s&!$i$#s #: B*%<(! C%'%#.5 Es )n con2)nto de poleas o polea mHltiple localiBado en la cima de la ca*r-a o del m.stil( Entre estas poleas se en@e*ra el ca*le del *lo/)e via2ero 9 as- llea @asta el piso de la torre( Un *lo/)e corona tiene capacidad de cara /)e va de $%" a &$"" toneladas( Los di.metros de las poleas del *lo/)e corona van de $% a ;% p)ladas 7&"; a &F" cm:( V!' Fi('# F(!!6 SNOPEC E*#7%'#$% &%'6 8ar=in OrtiB
Fi('# .5 Polea 4.pida del 5lo/)e Corona 7: B*%<(! Vi#=!'%.5 Es )n con2)nto de poleas /)e tienen ca*les en@e*rados en s)s 7
canales? mediante las c)ales el apare2o completo del *lo/)e s)*e 9 *a2a dentro de la ca*r-a o el m.stilK por esta raBón se lo conoce tam*ién como *lo/)e de apare2o( Los *lo/)es via2eros son estr)ct)ras randes de acero /)e pesan de % a &% toneladas 9 tienen )n rano de capacidades de cara /)e van desde &"" @asta &%'" toneladas( El di.metro de las poleas del *lo/)e via2ero oscila entre %$ 9 ;% p)ladas 70& a &F, cm:( V!' Fi('# 4 F(!!6 SNOPEC E*#7%'#$% &%'6 8ar=in OrtiB
Fi('# 4.5 5lo/)e via2ero 1l)nos *lo/)es via2eros traen incorporado el anc@o? ellos son )na sola )nidad interada( La com*inación 5lo/)e
Fi('# @.5
/)e c)elan de los esla*ones del elevador? los c)ales se conectan al *lo/)e via2ero( C)ando est.n en servicio( Los elevadores c)elan de*a2o del *lo/)e via2ero 9 aarran las 2)ntas de t)*er-as de perforación? de tal manera /)e la parada de t)*er-a p)eda ser descendida dentro del @o9o o levantada f)era de él( C)ando no est.n en servicio? descansan al lado de la )nión iratoria donde no estor*an( La c)adrilla )sa diferentes tipos de elevadores? cada )no depende de la clase 9 tama6o de la t)*er-a de perforaciónJ El elevador tipo c)ello de *otella 9 elevador tipo c)ello levadiBo( V!' Fi('# + V!' Fi('# 10 F(!!6 SNOPEC E*#7%'#$% &%'6 8ar=in OrtiB
Fi('# .5 Elevador tipo c)ello de *otella F(!!6 SNOPEC E*#7%'#$% &%'6 8ar=in OrtiB
Fi('# 10.5 Elevador de p)erta lateral En )n top drive? los *raBos tienen )n mecanismo operado con aire o ne)m.ticamente( El perforador lo activa mientras se saca t)*er-a del @)eco( C)ando el tope de la sarta alcanBa la posición del enc)ellador en el tra*a2adero? el perforador p)ede mover la parte s)perior de la parada @acia el enc)elladorK este Hltimo desase)ra el elevador 9 coloca la parada en )na plataforma con trinc@os /)e soporta la parte s)perior de las paradas /)e se colocan en el piso de perforación( V!' Fi('# 11
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Fi('# 11.5 Elevador en Top 8rive 1.1.2.3 C#7*! $! P!';%'#)i- Es )n ca*le de alam*res? @ec@os de acero especial etra f)erte? /)e es enrollado en el tam*or del malacate? )arnido en los *lo/)es de corona 9 via2ero( Los ca*les )tiliBados en operaciones de perforación tienen )n di.metro entre & 9 & p)ladas 7%(F0 a ,(F& cm: en di.metro( V!' Fi('# 12 F(!!6 SNOPEC E*#7%'#$% &%'6 8ar=in OrtiB
Fi('# 12.5 L-nea de perforación La parte del ca*le /)e sale del malacate @acia el *lo/)e de corona se llama l-nea viva por/)e se m)eve mientras se s)*e o se *a2a el *lo/)e de apare2o en la instalación( El etremo del ca*le /)e corre del *lo/)e de corona al tam*or alimentador tam*ién se ase)ra( Esta parte del ca*le se conoce como l-nea m)erta por/)e no se m)eve )na veB /)e se @a ase)rado( Montado so*re la infraestr)ct)ra de la instalación se enc)entra )n aparato /)e se llama el ancla de ca*le m)erto( Esta ancla de ca*le m)erto sostiene fi2o el ca*le( V!' Fi('# 13
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Fi('# 13.5 1ncla2e de la L-nea M)erta 1.2 Sis!"# $! R%#)i- Este sistema @ace irar la sarta de perforación( 8e esta manera la *roca? llamada tam*ién *arrena o mec@a? perfora el poBo @asta penetrar la formación o formaciones? donde se espera encontrar @idrocar*)ros( El sistema se enc)entra en la posición central del taladro? lo c)al se6ala s) importancia 9a /)e todos los dem.s sistemas iran alrededor de él 9 lo apo9an de )na ) otro manera( El @)eco perforado por el sistema rotatorio )ne la formación petrol-fera con la s)perficie 9 s) perforación es el o*2etivo principal de todas las dem.s operaciones del taladro(
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1.2.1 C%"&%!!s $! R%#)i- Se enc)entran localiBados en la posición central del piso del taladro 9 consisten de la mesa rotatoria? el *)2e maestro 9 dos accesorios importantes? /)e sonJ el *)2e del c)adrante 9 las c)6as de rotación( En adición? dos llaves o tenaBas m)9 poderosas? llamadas llaves de enroscar 9 desenroscar /)e a9)dan a las operaciones de perforación( 1.2.1.1 M!s# R%#%'i# Llamada simplemente mesa rotatoria? es )n e/)ipo s)mamente f)erte 9 resistente /)e est. colocada dentro del piso del taladro? 2)stamente de*a2o del *lo/)e corona( UtiliBada en com*inación con el *)2e maestro 9 otros accesorios seleccionados? la mesa rotatoria transmite a la sarta de perforación movimiento rotacional( V!' Fi('# 1/
F(!!6 SNOPEC E*#7%'#$% &%'6 8ar=in OrtiB
Fi('# 1/.5 Mesa rotatoria S)elen ser elementos a*ati*les o incl)so totalmente desmonta*les? para permitir las operaciones de ent)*ación( Por esta raBón re/)ieren de otro elemento para soportar el peso de la sarta de perforación? s) principal venta2a radica en s) elevado par de rotación? s) capacidad para tra*a2ar a ma9or rano de velocidad 9 la sencilleB de s) mec.nica( Las mesas rotarias tienen al)nas caracter-sticasJ 1.2.1.2 E* B(=! M#!s'% El *)2e maestro es )n dispositivo /)e va colocado directamente en la mesa rotatoria 9 sirve para acoplar el *)2e de transmisión del c)adrante con la mesa rotatoria? de tal 12
manera /)e el imp)lso de rotación? o torsión? de la mesa rotatoria p)eda ser transmitido al c)adrante 9 as- p)eda @acer irar a la sarta de perforación( Tam*ién proporciona la s)perficie a@)sada? o cónica? necesaria para sostener las c)6as c)ando éstas sostienen la t)*er-a( 1.2.1.3 E* B(=! $! T'#s"isi- $!* C(#$'#! El *)2e de transmisión del c)adrante es )n dispositivo /)e va colocado directamente so*re la mesa rotatoria? 9 por medio del c)al pasa el c)adrante( Est. acoplado al *)2e maestro? /)e es? en efecto? parte de la mesa rotatoria( El res)ltado de este acoplamiento es /)e? c)ando la mesa rotatoria ira? @ace irar el *)2e del c)adranteK el *)2e del c)adrante a s) veB? @ace irar al c)adrante 9 éste? @ace irar toda la sarta de perforación( C)ando el c)adrante se desconecta de la sarta de perforación 9 se coloca en la ratonera? el *)2e del c)adrante se transporta 2)nto con éste( 1.2.1./ C(#s $! R%#)i- Las c)6as son pieBas de metal a@)sado con dientes ) otros dispositivos de aarre( Estas se emplean para sostener la t)*er-a en la mesa rotatoria 9 para evitar /)e se res*ale @acia dentro del @o9o c)ando se est. conectando o desconectando la t)*er-a( Las c)6as enca2an alrededor de la t)*er-a 9 se calBan contra el a@)samiento del *)2e maestro( Las c)6as rotatorias se )san ecl)sivamente con t)*er-a de perforación( V!' Fi('# 1 + V!' Fi('# 1 F(!!6 SNOPEC E*#7%'#$% &%'6 8ar=in OrtiB
Fi('# 1.5 C)6as para 8rill Collar
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F(!!6 SNOPEC E*#7%'#$% &%'6 8ar=in OrtiB
Fi('# 1.5 C)6as para 8rill Pipe 1.2.1. S&i$!'s Un spider? como las c)6as? s)spende la t)*er-a en el @)eco? pero no enca2a dentro de la a*ert)ra de la mesa rotariaK en cam*io? descansa so*re la misma( Los spiders se )san en l)ar de las c)6as c)ando los lados del *)s@in de la mesa rotaria no empatan con el t)*)lar /)e se est. corriendo( V!' Fi('# 14 F(!!6 SNOPEC E*#7%'#$% &%'6 8ar=in OrtiB
Fi('# 14.5 Controled Casin Spider 1.2.1. L#s L*#!s $! P%!)i# D! E'%s<(! + D!s!'%s<(!: Son dos llaves pesadas /)e son empleadas para @acer las coneiones c)ando la t)*er-a est. entrando al @o9o 9 para desenroscar la t)*er-a c)ando ésta saliendo del @o9o( Estas dos llaves son s)spendidas de la torre o el m.stil de modo /)e p)eden ser mane2adas en el piso de la torre o el m.st il? m.s o menos a la alt)ra de la cint)ra de )n @om*re( V!' Fi('# 1@
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F(!!6 SNOPEC E*#7%'#$% &%'6 8ar=in OrtiB
Fi('# [email protected] Llave de enros/)e Las tenaBas tienen varios 2)eos de mand-*)las para acomodar a los diversos tama6os de t)*er-a de perforación( Las primeras tenaBas? las tenaBas
de desenros/)e? van conectadas el carretel de desenros/)e del
malacate( Las tenaBas de contra f)erBa son operadas con )na cadena o ca*le del carretel sit)ado cerca del perforador( V!' Fi('# 1 F(!!6 SNOPEC E*#7%'#$% &%'6 8ar=in OrtiB
Fi('# 1.5 Llave de desenros/)e 1.2.1.4 C#$!# $! E'%s)#' La cadena de enroscar es )na cadena de acero /)e se )sa para enroscar )na )nión de t)*er-a c)ando se est. introd)ciendo t)*er-a al @o9o( Primero? se enrolla c)idadosamente )n etremo de la cadena alrededor de la )nión de t)*er-a de )na parada de t)*er-a de perforación s)spendida en el @o9o por las c)6as( El otro etremo se s)2eta al ca*restante de enroscar( 15
8esp)és de /)e la c)adrilla @a centrado la si)iente parada de t)*er-a dentro de a/)ella /)e est. en las c)6as? )n miem*ro de la c)adrilla lanBa la cadena? @aciendo /)e se desenros/)e de la t)*er-a /)e est. s)spendida? s)*a? 9 se enrolle alrededor de la )nión de t)*er-a de la parada n)eva( 1.2.2 S#'# $! P!';%'#)i- La sarta de perforación est. comp)esta de t)*er-a de perforación 9 )na t)*er-a especial de paredes r)esas llamada el porta*arrenas( Cada 2)nta de t)*er-a de perforación mide aproimadamente ," pies 7#m:( Cada etremo de la 2)nta contiene roscas( El etremo con las roscas interiores se conoce como la ca2a 9 el etremo con las roscas eteriores se conoce como la espia( Los etremos enroscados de la t)*er-a se conocen como las )niones de t)*er-a v.stao o )niones de manio*ra 9 realmente son pieBas separadas /)e el fa*ricante s)elda a la parte eterior de la 2)nta de t)*o( 1.2.2.1 Ui- Gi'#%'i# Si!*: Una )nión iratoria o ca*eBa de in9ección es )n aparato mec.nico realmente etraordinario( a conectada al *lo/)e de apare2o por )na enorme asa( Esta p)ede irar a m.s de %"" revol)ciones por min)to? sostener caras de cientos de toneladas 9 soportar presiones @idr.)licas ma9ores a ,""" li*ras por p)lada c)adrada 7%& """ IPa:( V!' Fi('# 20 F(!!6 SNOPEC E*#7%'#$% &%'6 8ar=in OrtiB
Fi('# 20.5 Unión iratoria La )nión iratoria tiene tres f)nciones *.sicasJ 7&: soportar el peso de la *arra maestra? 7%: permitir /)e la *arra maestra ire 9 7,: proveer )n sello @ermético 9 )n pasadiBo para /)e el lodo de perforación p)eda ser *om*eado por la parte interior de la *arra maestra( 16
1.2.2.2 C(#$'#! !**+: El c)adrante es tam*ién llamado flec@a o >ell9? es )n tramo de t)*er-a de forma c)adrada? @eaonal o trian)lar? eneralmente de $" pies 7&% m: de laro? c)9o o*2eto es transmitir el movimiento de rotación de la mesa rotatoria a la sarta de perforación( 1 medida /)e el *)2e maestro de la mesa rotatoria ira? éste @ace irar al *)2e del c)adrante( V!' Fi('# 21 F(!!6 SNOPEC E*#7%'#$% &%'6 8ar=in OrtiB
Fi('# 21.5 >ell9 #: L# 9*(*# $! s!('i$#$ $!* )(#$'#! Llamado tam*ién v.lv)la tapón del c)adrante es )na v.lv)la especial /)e aparece como )n *)lto en la parte s)perior del c)adrante( La v.lv)la de tapón se p)ede cerrar para aislar la presión /)e sale por la sarta de perforación( 7: L# 9*(*# $! s!('i$#$ &#'# (7!'8# $! &!';%'#)i- Es )sada como )na )nidad a)iliar de se)ridad( C)ando se sospec@a )n posi*le reventón? se conecta esta v.lv)la al etremo s)perior de la t)*er-a de perforación 7o los porta*arrenas? mediante el )so de )na )nión s)stit)ta: 9 se cierra(
1.2.2.3 T(7!'8#s $! P!';%'#)i- Q)e tam*ién p)eden ser de prod)cción dependiendo del tipo de tra*a2o /)e se e2ec)te en el taladro? est.n constit)idos por los t)*)lares de acero con 2)ntas de acoplamiento fi2as( Est.n localiBadas a lo laro de la sarta 9 se )san para alarar la misma a medida /)e se prof)ndiBa el poBo( Son tam*ién )n esla*ón conector entre los porta*rocas 7*otellas: 9 la *arrena 7*roca:( La t)*er-a de perforación al i)al /)e otros t)*)lares? p)ede ser especificada de ac)erdo con las si)ientes caracter-sticasJ 17
•
• • •
8i.metro
1.2.2./ P%'#7#''!#s Los porta*arrenas? como la t)*er-a de perforación? son t)*os de acero a través de los c)ales se p)ede *om*ear lodo( Los porta*arrenas son m.s pesados /)e la t)*er-a de perforación 9 se )tiliBan en el etremo inferior de la sarta para poner peso so*re la *arrena( Este peso so*re la *arrena es lo /)e le permite a la *arrena perforar( Los porta*arrenas miden aproimadamente ," pies 7#m: de laro( 1.2.2. >!''#"i!#s Es&!)i#*!s D!* S(7s(!*% En tra*a2os de perforación normalmente se conectan estas @erramientas en los Hltimos &%" pies de la sarta de perforación para diriir o controlar el compartimento de la *arrena( Otras @erramientas especiales de s)*s)elo /)e complementan la sarta de t)*er-as? depender.n del tipo de tra*a2o /)e se /)iera realiBar( #: C%**#'!s $! P!';%'#)i- Los collares de perforación van en la parte inferior de la sarta? estos tienen paredes r)esas? 9 son m)9 pesados( Ellos colocan peso so*re la *roca para @acer /)e los cortadores de la misma perforen la formación? 9 tam*ién mantienen a la t)*er-a de perforación en tensión( V!' Fi('# 22 F(!!6 SNOPEC E*#7%'#$% &%'6 8ar=in OrtiB
Fi('# 22.5 Collares de perforación Ya /)e la c)adrilla )s)almente instala varios collares de perforación? es evidente /)e la *roca re/)iere *astante peso para perforar adec)adamente( La cantidad de peso depende del tipo de formación 9 del tama6o o tipo de *roca? p)ede tratarse de varios miles de li*ras( 1l)nos collares de perforación son lisos? otros tienen estr-as en forma de espiral( 18
7: C'%ss%!'s an en la sarta de perforación entre la t)*er-a de perforación 9 los collares de perforación? 9 en otros p)ntos( El crossover tiene roscas especiales en la ca2a 9 en el pin( Los fa*ricantes los dise6an para )nir partes de la sarta de perforación /)e tienen roscas de diferente dise6o( El pin de )na t)*er-a de perforación p)ede no enroscar directamente en la ca2a de )n collar de perforación? por ello la c)adrilla coloca )n crossover en la Hltima 2)nta de la t)*er-a de perforación? donde se )ne con la primera 2)nta del collar de perforación( V!' Fi('# 23 F(!!6 SNOPEC E*#7%'#$% &%'6 8ar=in OrtiB
Fi('# 23.5 Crossovers
): Es#7i*i#$%'!s
La c)adrilla frec)entemente conecta esta*iliBadores a la sarta de collares de perforación( Por lo eneral colocan )no o m.s en varios p)ntos en dic@a sarta( Los esta*iliBadores mantienen los collares de perforación le2os de las paredes del @)eco para prevenir el desaste? 9 aHn m.s importante? a9)dan a )iar la *roca para /)e perfore en la dirección deseada( Los esta*iliBadores tienen c)c@illas /)e tocan la pared del @)eco? pero no la cortan( V!' Fi('# 2/ F(!!6 SNOPEC E*#7%'#$% &%'6 8ar=in OrtiB
Fi('# 2/.5 Esta*iliBadores 1.2.3 B'%)#, M!)?# % B#''!# Est. conectada a la parte inferior de la sarta de perforación 9 es el implemento /)e 19
realmente corta o perfora el poBo d)rante las operaciones de perforación( Eisten dos tipos *.sicos de *rocas en servicioJ 5rocas de rodillos 9 5rocas con cortadores fi2os 75rocas de ca*eBa fi2a:( V!' Fi('# 2 + V!' Fi('# 2 F(!!6 SNOPEC E*#7%'#$% &%'6 8ar=in OrtiB
Fi('# 2.5 5roca con dientes de acero F(!!6 SNOPEC E*#7%'#$% &%'6 8ar=in OrtiB
Fi('# 2.5 5roca P8C 1.3 Sis!"# D! Ci')(*#)i- Este sistema proporciona los e/)ipos? materiales 9 .reas de tra*a2o /)e se necesitan para la preparación? el mantenimiento 9 la verificación de las caracter-sticas f-sicas de los fl)idos de perforación? /)e son la sanre vital del sistema 9 de la operación de perforación rotatoria( Los fl)idos de perforación son comHnmente llamados lodos o *arros( 1.3.1 '!# $! P'!&#'#)i- La circ)lación de los fl)idos comienBa en el .rea de preparación donde se preparan inicialmente los lodos( 1/)- se mantiene o se altera s) composición /)-mica seHn las condiciones /)e se van encontrando en el @)eco perforado( Se efectHan c)atro 20
operaciones *.sicas para preparar los lodosJ a: Preparación inicial *: 1)mento de densidad o peso 7elemento em)lsificante: c: 8ismin)ción de s) densidad o peso 7a)mentamos o dismin)imos: d: Cam*io de patrón /)-mico 1.3.1.1 D!&-si% $! M#!'i#*!s Es#)#$%s &#'# !* L%$% Este depósito es )na caseta encerrada donde se almacenan ordenadamente los sacos de aditivos secos? normalmente se enc)entran a lado de los tan/)es de s)cción 9 los depósitos para los materiales a ranel( 1.3.1.2 T#<(!s $! A)!'% $! S())i- Estos recipientes rectan)lares se )san para almacenar 9 controlar los fl)idos de perforación en la s)perficie( 1lmacena el lodo /)e est. listo para ser circ)lado al fondo del poBo( El lodo /)e est. en el tan/)e de s)cción de*e estar limpio? li*re de as 9 sólidos( V!' Fi('# 24 F(!!6 SNOPEC E*#7%'#$% &%'6 8ar=in OrtiB
Fi('# 24.5 Tan/)e de acero de s)cción 1.3.1.3 E<(i&%s M!)*#$%'!s El lodo se meBcla en los tan/)es de lodo con la a9)da de )na tolva dentro de la c)al se ec@an los inredientes secos del lodo( La soda caHstica no se de*e a6adir n)nca por la tolva? la tolva f)nciona de tal manera /)e a veces *ota )n poco de los inredientes /)e se est.n a6adiendo( Los materiales tales como la arcilla? la *entonita? la *arita 9 los prod)ctos /)-micos? se introd)cen al lodo a través de la tolva( V!' Fi('# 2@ F(!!6 SNOPEC E*#7%'#$% &%'6 8ar=in OrtiB 21
Fi('# [email protected] Tolva de C@orro 1.3.2 E<(i&%s $! Ci')(*#)i- Transportan f-sicamente los fl)idos de perforación desde el .rea de preparación? a través del @)eco perforado? @asta el .rea de reacondicionamiento? desde donde los mandan de n)evo al .rea de preparación para poder recirc)larlos( 1.3.2.1 T#<(!s $! A)!'% $! S())i- Los tan/)es de lodo son recipientes de acero /)e facilitan el mane2o de los fl)idos de perforación( 1)n/)e los tan/)es son *.sicamente i)ales? en el .rea de preparación se llaman tan/)es de s)cción o tam*ién cantinas de lodo( La c)adrilla prepara el lodo en estos tan/)es 9 lo de2a listo para la circ)lación( 1.3.2.2 B%"7#s $! L%$% En )na ca*r-a de perforación normalmente se instalan dos *om*as? )na principal 9 la otra como *acI )p? las c)ales constit)9en el coraBón del sistema de circ)lación de fl)ido para la perforación rotaria( S) f)nción es el de dar potencia @idr.)lica al fl)ido en forma de presión 9 de vol)men 9 transportarlo del tan/)e a través de la *arra maestra a la *arrena? reresarlo @acia arri*a por el espacio an)lar 9 de n)evo al tan/)e( Las *om*as de lodo son de do*le o de simple acción( V!' Fi('# 2 F(!!6 SNOPEC E*#7%'#$% &%'6 8ar=in OrtiB
22
Fi('# 2.5 5om*as de lodo 1l)nas veces la c)adrilla p)ede com*inar las *om*as( Es decir? ellos p)eden )sar %? , o $ *om*as al mismo tiempo para mover randes volHmenes de lodo de ser necesario( Los e/)ipos )san )no de dos tipos de *om*as de lodoJ a: 5om*as Tr-ple( Tienen , pistones /)e se m)even @acia delante 9 @acia atr.s dentro de )na camisa liner( *: 5om*as 8Hple( Tienen % pistones /)e se m)even @acia delante 9 @acia atr.s dentro de )na camisa liner( 1.3.2.3 L8!#s $! D!s)#'# + $! R!'!s% Estas l-neas de coneión transportan los fl)idos de perforación @asta el poBo 7descara: 9 l)eo los transfieren al .rea de reacondicionamiento 7rereso:? tiene normalmente )n di.metro de 0 a F p)ladas 7&'% a %", mm:( 1.3.2./ T(7% P#'#$% + M#(!'# R%#%'i# $! L%$%s #: T(7% P#'#$% El t)*o parado es de acero 9 se s)2eta verticalmente a la ca*r-a o m.stil? 9 en la parte s)perior tiene )na coneión de c)ello de cisne( Sirviendo de coneión entre la l-nea de descara 9 el ca*eBal de in9ección del poBo 7)nión iratoria o s=ivel:( El t)*o vertical de $F pies 7&' m: con la man)era de '' pies 7&; m: permite )n movimiento de alrededor de F" pies 7%' m: de desplaBamiento vertical de la )nión iratoria 9 del c)adrante( 7: M#(!'# $! *%$% La man)era de lodo? tam*ién llamada man)era del c)adrante? es )na parte 23
importante del sistema de circ)lación( 8e*e ser tanto flei*le como resistencia a alta presión? de*e ser capaB de mane2ar varios tipos de f l)idos /)e p)edan contener porcenta2es altos de sólidos a*rasivos( V!' Fi('# 30 F(!!6 SNOPEC E*#7%'#$% &%'6 8ar=in OrtiB
Fi('# 30.5 Man)era de lodo 1.3.3 '!# $! R!#)%$i)i%#"i!% $! L%$% Esta .rea se enc)entra cerca del taladro( 1/)- se limpian los fl)idos desp)és de rec)perarlos del poBo( 1.3.3.1 T#<(!s $! A)!'% $! As!#"i!% Estos recipientes de acero se )san para almacenar los fl)idos de perforación 9 los fl)idos de reacondicionamiento o limpieBa d)rante las respectivas operaciones? ellos permiten /)e los sólidos en el lodo precipiten( 1.3.3.2 T#<(! $! *# P8*$%'# Es )n tan/)e de asentamiento relativamente pe/)e6o? o p)ede ser )na sección pe/)e6a de )n tan/)e rande( La c)adrilla lo )sa para meBclar )na p-ldora sl)? /)e es )na pe/)e6a cantidad de lodo pesado /)e se *om*ea por la sarta( La c)adrilla tam*ién p)ede )sar el tan/)e de la p-ldora para meBclar )na pe/)e6a cantidad de lodo con propósitos especiales( Por e2emplo? )na p-ldora de alta viscosidad( 1.3.3.3 S!&#'#$%' $! G#s!s Este aparato rem)eve cantidades c)antiosas de ases arrastrados por los fl)idos de perforación( nteriormente est. constit)ido por deflectores /)e @acen /)e cantidades de lodo 9 as se m)evan m.s despacio 9 )n arrelo en forma de S en el fondo 24
permiten /)e el lodo fl)9a @acia el tan/)e del vi*rador mientras mantiene el as por encima del lodo( V!' Fi('# 31 F(!!6 SNOPEC E*#7%'#$% &%'6 8ar=in OrtiB
Fi('# 31.5 Separador de lodo ! as 1.3.3./ H#'#$# O M!s# Vi7'#%'i# Sirve para cernir los cortes o ripios de formación o ripios randes de los fl)idos de perforación? o los desperdicios de cemento 9 empa/)etad)ras /)e @an /)edado en el poBo( V!' Fi('# 32 F(!!6 SNOPEC E*#7%'#$% &%'6 8ar=in OrtiB
Fi('# 32.5 Daranda O Mesa i*ratoria 1.3.3. D!s#si;i)#$%' 1l)nas veces la c)adrilla env-a el lodo a )n desasificador de vac-o( Este rem)eve el as del lodo para evitar la red)cción de la densidad del mismo( Si el perforador recirc)la lodo cortado con as? el as p)ede ca)sar pro*lemas en las *om*as de*ido a la cavitación las *om*as *om*ear.n as 9 lodo en l)ar de sólo lodo? lo c)al es altamente ineficiente? por eso se )sa el desasificador para remover el as( V!' Fi('# 33 F(!!6 SNOPEC E*#7%'#$% &%'6 8ar=in OrtiB 25
Fi('# 33.5 8esasificador 1.3.3. D!s#*(i#$%' 4em)eve las part-c)las m.s pe/)e6as de la formación /)e los fl)idos arrastran a s)perficie( 1.3.3.4 D!s#*i#$%' $! A'!# Este e/)ipo separa material arenoso /)e trae el fl)ido 9 /)e p)ede ca)sar pro*lemas al sistema de *om*eo( 1.3.3.@ C!'8;(# La centr-f)a @ace irar el lodo a alta velocidad( Esto crea f)erBa centr-f)a? enviando las part-c)las @acia las paredes de la centrif)a? donde son removidas( 4em)eve part-c)las pe/)e6as de % a ' micrones? lo c)al incl)9e la 5arita( 1l)nas veces la c)adrilla )sa la centr-f)a a )na velocidad espec-fica para remover la 5arita? de forma /)e el taladro p)ede )sarla de n)evo en el próimo poBo( V!' Fi('# 3/
26
F(!!6 SNOPEC E*#7%'#$% &%'6 8ar=in OrtiB
Fi('# 3/.5 Centr-f)a 1./ Sis!"# $! G!!'#)i- + T'#s"isi- $! P%!)i# Este sistema enera 9 distri*)9e la potencia /)e se necesita para operar casi todos los dem.s sistemas componentes 9 s)*componentes del taladro de perforación( 1 pesar /)e oc)pa )n .rea relativamente pe/)e6a? este sistema representa el nHcleo del respectivo taladro( La potencia re/)erida en las operaciones del taladro se enera con el )so de motores randes de com*)stión interna? /)e son las f)entes primarias de potencia? localiBados en el .rea( SeHn la clase de motor primario empleado para enerar la potencia? esta se transmite por medios mec.nicos o eléctricos a los componentes del taladro /)e la re/)ieren para s) de*ido f)ncionamiento( El sistema de potencia tiene dos s)*componentes principalesJ a: las f)entes primarias de potencia 7los motores primarios: /)e eneran casi toda la potencia re/)erida en el taladro? 9 *: el sistema de transmisión de potencia /)e transmite o distri*)9e esta potencia a los componentes del taladro /)e la re/)ieren( 1./.1 L#s F(!!s P'i"#'i#s $! P%!)i# Las principales f)entes de potencia en el taladro de perforación rotatoria son los motores primarios( Los motores primarios son m)9 randes 9 de com*)stión internaK los m.s com)nes emplean car*)rante diesel( Los taladros se clasifican seHn el tipo de motores empleados 9a sean de as? diesel o diesel eléctricos( La )*icación de los motores primarios var-a considera*lemente de )n taladro a otro 9 esta depende del tipo de sistema de transmisión empleado? la disponi*ilidad de espacio en el taladro 9 el nHmero de )nidades re/)eridas( Los motores primarios p)eden estar localiBadosJ de*a2o del taladro? en el piso del taladro? al lado del taladro 27
o apartados del taladro( 1./.2 Dis'i7()i- B9si)# $! P%!)i# ! !* T#*#$'% Una veB enerada la potencia por los motores primarios? @a9 /)e transmitirla a los sistemas principales del taladro( Casi no eiste )n .rea del taladro /)e no re/)iera potencia( La ma9or parte de la potencia enerada se cons)me en el malacate? los componentes de rotación 9 las *om*as de lodos( 1dem.s se re/)iere potencia adicional para los instr)mentos del taladro? los ventiladores de los motores? el aire acondicionado( La transmisión de potencia se efectHa de dos formas mec.nica 9 eléctrica( V!' Fi('# 3 F(!!6 SNOPEC E*#7%'#$% &%'6 8ar=in OrtiB
Fi('# 3.5 Sistema de
27
1. Sis!"# $! P'!!)i- $! R!!%!s % S('!)i#s Este sistema a9)da a controlar )no de los pro*lemas m.s serios /)e se confronta al perforar )n poBo? el olpe de ariete? el c)al es )n a)mento repentino de la presión /)e p)diera res)ltar en )n reventón( La )*icación central de este sistema? m.s /)e s) tama6o relativamente pe/)e6o? nos indica s) importancia en las operaciones de perforación( 1)n/)e s) nom*re indica la prevención de reventones? s) verdadera 9 principal f)nción es la de controlar )n olpe de ariete o arremetida? /)e es el res)ltado de la entrada repentina? en el poBo perforado? de fl)idos del 9acimiento provenientes de las formaciones s)2etas a altas presiones( Si no se controla de*idamente el olpe? este p)ede convertirse en )n reventón /)e @ace er)pción violenta en la s)perficie de los fl)idos contenidos en la formación( 8e esta manera? la entrada incontrolada de estos fl)idos de alta presión p)ede ocasionar )n desastre no solamente espectac)lar? 7si se incendian:? sino tr.ico 9 /)e p)ede res)ltar en la pérdida de vidas @)manas? da6os severos a los e/)ipos? randes pérdidas económicas 9 deterioro del medio am*iente( El sistema de prevención de reventones o s)rencias? llamado tam*iénel impiderreventones? tiene dos s)*componentes principalesJ a: El apare2o de impiderreventones? eneralmente m.s conocido en la ind)stria petrolera como 5OP( *: El ac)m)lador con s) sistema de soporteJ el mHltiple de estran)lamiento 9 las l-neas de matar( El apare2o de impiderreventones 9 el ac)m)lador son dise6ados para sellar el @)eco perforado c)ando oc)rre )n olpe de ariete( El mHltiple de estran)lamiento mantiene el @)eco perforado *a2o contrapresión para impedir intr)sión adicional de los fl)idos de formación en el poBo( Las l-neas para matar *om*ean fl)idos etrapesados de perforación al @)eco? para a9)dar a controlarlo n)evamente 1..1 E* A&#'!=% $! I"&i$!''!!%!s BOP: Preventores de reventones? con2)ntamente con otro e/)ipo 9 técnicas? se )tiliBan para cerrar )n poBo? controlar )n ca*eceo antes /)e oc)rra )n reventón( 8os tipos *.sicos de preventores de reventones encontrados en las instalaciones son los preventores an)lares 9 los preventores de ariete llamados tam*ién rams( Us)almente varios preventores de reventones se instalan )no encima del otro en la *oca del poBo con el preventor an)lar en la parte s)perior 9 los preventores de ariete? de t)*er- a 9 cieos en la parte inferior( Los fa*ricantes 28
esta*lecen ranos para controlar presiones en el 5OP /)e van desde %""" psi? @asta &'""" psi 7&$""" a &"""""IPa:( V!' Fi('# 3
28
F(!!6 SNOPEC E*#7%'#$% &%'6 8ar=in OrtiB
Fi('# 3.5 1pare2o de mpiderreventones 75OP:
29
1..2 A)("(*#$%' Es )na )nidad formada de varios recipientes en forma de *otella o esféricos est.n localiBados en la )nidad de operaciones 9 es a/)- /)e se )arda el fl)ido @idr.)lico( Ya /)e los preventores se de*en poder sellar r.pidamente c)ando es necesario? el fl)ido @idr.)lico se tiene /)e poner *a2o &('"" a ,("""psi 7&"(,$ a %"(0F MPa: de presión )tiliBando el as de nitróeno contenido en los recipientes( El ac)m)lador casi siempre va colocado como a &"" pies 7,"($Fm: de la instalación para /)e si oc)rre )n incendio o reventón? el ac)m)lador no sea averiado 9 las v.lv)las p)edan ser )tiliBadas para cerrar los preventores( En .reas m)9 fr-as? los ac)m)ladores de*en ser proteidos contra el fr-o 9 tienen /)e ser mantenidos *a2o calefacción para mantener el aceite @idr.)lico fl)9endo? )n anticonelante como licol de etileno se lo p)ede a6adir al fl)ido @idr.)lico( V!' Fi('# 34 F(!!6 SNOPEC E*#7%'#$% &%'6 8ar=in OrtiB
Fi('# 34.5 Una )nidad de ac)m)lador t-pica
BIBLIOGRAFÍA •
@ttpJRRes(slides@are(netRana@enr9;'R%%'&#''$!taladrodeperforacion @ttpJRRes(slides@are(netRr)pocetepicetepiRsistema!de!levantamiento!de!)n!
•
taldro!cetepi @ttpsJRRes(scri*d(comRdocR&,$F,;,"$RNT4O8UCCON!1!L1!PE4GO41CON!
•
• • • •
8E!PODOS!PET4OLE4OS!pdf @ttpJRRrepositorio()te(ed)(ecR*itstreamR&%,$'0;F#R&&"&$R&R%%F,0&(pdf @ttpJRR===(ri(peme(comRfilesRcontentR
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