Download - Subsistemas de Perforacion
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Componentes del equipode perforacin rotatoria.
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1.- Sistema de Izaje
2.- Sistema de circulacin de lodo3.-Sistema rotatorio
4.- Sistema de Energa
5.- Sistema para control del pozo
Sistemas
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Principales sistemas
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EQUIPO DE PERFORACION ROTATORIA
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La torre o mstil
La subestructura Una torre de perforacin
Soportar el peso de equipo de perforacin
y dar el espacio para las herramientasempleadas.
Dar espacio a los preventoresSoporta el peso completo de la torre, elequipo de izaje, la mesa rotaria y la sarta
de perforacin , TR, malacate, etc.3-12 m sobre el suelo
La subestructura es un marco de aceroque es ensamblado directamente encimadel pozo a perforar. Soporta el conjuntode herramientas y equipos utilizados en elproceso de perforacin para levantar,bajar o suspender la sarta de perforaciny provee el rea de trabajo para losequipos y personal sobre y debajo del pisode perforacin.
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La Torre o mstil La movible (Derrick)
Torre o mstil de perforacin
Se clasifican de acuerdo a su capacidad parasoportar cargas verticales, as como la velocidaddel viento (160 210 km/ hr) que puedensoportar de lado,
Altura: vara desde 66 pies. Es un indicador de lacapacidad de manejar lingadas, los dobles sonde aproximadamente 60 pies y los triples deaproximadamente 90 pies. Capacidad deCarga: Las Torres y los Mstiles estn clasificadosen trminos de la capacidad de carga verticalque pueden suspender es el peso total quepuede soportar segn el diseo. Los equipos sonclasificados en ligeros, medianos,pesados,o extrapesadosde acuerdo a estacapacidad.
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Es un ensamblaje de gran potencia utilizado
para izaje de cargas que generalmente se monta
sobre el piso de perforacin. Se compone de los
siguiente elementos principales:
Un Tambor giratorio grande, Frenos
manuales, elctricos o hidrulicos, Un
conjunto de ejes, Motor y Transmisin (
Mecnica o elctrica). Es uno de los
componentes ms importantes del sistema deIzaje. Sus funciones principales son:
Realizar las operaciones de levantamiento o
bajado de la sarta en el pozo, ms conocidas
como viajes de tubera. Transmitir potencia al
carrete montado sobre su eje para apretar o
aflojar las diferentes secciones de la sarta deperforacin.
Malacate
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El cable de perforacin es un cable de acero para servicio pesadoconstruido con hilos de acero mejorado (IPS) trenzados en torones omadejas helicoidales de 19 hilos cada una. Es un conjunto de piezas de
precisin, cada una se mueve independientemente, requierelubricacin, esta esttica mientras que una fuerza externa no esaplicada y transmite energa. El cable de perforacin conecta todos loscomponentes del sistema de Izaje, al pasar por las poleas del bloquecorona y del bloque viajero en forma alternada. Luego es enrolladasobre el carretel de perforacin en el malacate. El cable de perforacin
generalmente vara entre 1y 1
de dimetro y en longitudes entre1500 y 7500 pies. Se almacena en un carretel de reserva. La longitud
requerida depende de tres variables: La altura de la torre o mstil, elnmero de veces que se pasa el cable por los bloques y la profundidaddel pozo a perforar ms una reserve para el programa de corte ycorrida del cable trabajado.
Cable de Perforacin
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Cable de Perforacin
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BLOQUES DE POLEAS VIAJERAS
Arreglo de poleas que se enlaza o conecta al bloque de corona con el
cable de perforacin convenientemente enhebrado. Esto permite que elbloque se desplace hacia arriba o hacia abajo del piso de perforacin. El
nmero de veces que se pasa el cable de perforacin por las poleas del
bloque se le llama cuerda lnea. Por ejemplo, un cable con 10 cuerdas
significa que el cable pasa por 5 poleas del bloque viajero y 5 del bloque
corona en forma alterna. El nmero de poleas requerido en el bloque
corona es uno ms que el nmero que se van a enhebrar. Esta polea
adicional es para la lnea muerta que estar siempre anclada a la base de
la subestructura.
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GANCHO:
Es un elemento grande con forma de asa, localizado debajo del bloque viajero.
Del gancho se suspende la unin giratoria y la sarta de perforacin durante las
operaciones de perforacin. Tiene un resorte interior que le ayuda a absorber losimpactos. Los brazos del elevador se encuentran sujetos al gancho y son usados
para operaciones de Izaje. La capacidad del gancho, es el peso mximo que
pueden soportar.
ANCLAJE DE LA LNEA MUERTA
El tamao, tipo y condicin del ancla afecta
directamente al cable de perforacin. Si esmuy pequea distorsiona el cable, puedetener un ngulo muy fuerte y crearle puntosde esfuerzo. Este esfuerzo resulta endesgaste y fatiga temprana que requerir uncorte largo de cable para eliminarlo del
sistema.
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Sistema de circulacin
Bombas de lodo y accesoriosBombas centrifugasPresas de lodoEquipo de control de slidos
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Bombas de lodo y accesorios
Son el corazn del sistema de circulacin. Mueven grandes cantidades delodo bajo presin.
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Presas de lodo
1. Presa de Asentamiento2. Presa de Tratamiento3. Presa de Succin4. Presa Ecolgica de Recortes
Tanques o presas de lodo: contenedores metlicos quefacilitan el almacenamiento y manejo del fluido deperforacin.
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Equipo de control de slidos
Temblorina:
Es el limpiador primario del lodo. Remueve los ripios de
perforacin de mayor tamao transportados en el lodo
retenindolas en mallas vibratorias.
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Desarenador / Desarcillador:
Remueve las partculas ms finas Por fuerza centrfugacuando se hace pasar el lodo a travs de Hidrociclones
(sistema de conos interconectados con entrada lateral de
flujo y descarga de slidos por el vrtice y lodo limpio
por el tope
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MESA ROTARIA
SWIVEL
KELLY Y ACCESORIOS
TOP DRIVE
SARTA DE PERFORACION ( COMPONENTES)
BARRENAS, ETC
Sistema rotatorio
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Para rotar la sarta de perforacin se utiliza la mesa rotaria,
el buje principal y el buje de la flecha. Desde el gancho, launin giratoria y la flecha se encuentran enroscadas en laTubera de perforacin. La mesa rotaria no puede hacergirar la flecha directamente. El buje principal y el buje de laflecha transfieren la rotacin de la mesa a la flecha. Parasoportar la sarta de perforacin mientras se agregan oremueven secciones de tubera de perforacin con laayuda de las llaves de fuerza, se utilizan la mesa rotaria, elbuje principal y las cuas. Se pueden cambiar los insertospara acomodar diferentes tamaos de tubera.
Mesa rotaria
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Dispositivo que permite rotar la sarta de perforacin y a la vez bombear fluidos a
travs de ella.
SWIVEL O UNION GIRATORIA
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La flecha: es cuadrado o hexagonal y esta suspendido debajo de la
unin giratoria y pasa por el buje de la flecha la rotaria Le transmite
Torque a la sarta de perforacin.
Rosca de Seguridad (Saber sub): esta conectado a la parte inferior
de la flecha y evita el desgaste de la conexin inferior de la flecha
KELLY (FLECHA) Y ACCESORIOS
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TOP DRIVEEl sistema del Top Drive, o TDS, reemplaza
la mesa rotaria, la flecha y la unin
giratoria. Esta colgado del gancho en el
bloque viajero. Un motor para trabajo
pesado montado en l Top Drive provee lapotencia necesaria.
La lingada superior se enrosca directamente
al Top Drive. El Top Drive hace rotar la
sarta de perforacin y la barrenadirectamente. Esto elimina la necesidad de
una mesa rotaria giratoria y la flecha.
Debido a su diseo el Top Drive sirve para
agilizar las operaciones de perforacin
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LA SARTA DE PERFORACIONTubera de Perforacin de Pared Gruesa (HWDP)
La tubera de perforacin de pared gruesa, tambin
llamada heavyweight, se fabrica Con paredes ms
gruesas que aquellas en tubera de perforacin
estndar y se le colocan juntas de mayor longitud.
La longitud extra de las juntas permite volver a
maquinar las conexiones cuando las originales se
daan y reduce la tasa de desgaste del dimetro
exterior manteniendo las paredes de la tubera
separadas del hoyo. El dimetro exterior de la tubera
esta protegidode la abrasin por un receso de proteccin central
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Los Lastra barrenas son tuberas de pared gruesa quese colocan directamente sobre la barrena y seemplean para aplicar peso sobre la barrena. El
espesor de su pared le proporciona una granresistencia al pandeo y tambin el peso necesariopara mantener la sarta de perforacin en tensinevitando que se vea sujeta a fuerzas por pandeo.Tambin se utilizan para generar el efecto pndulo yperforar un pozo ms vertical. Adems de darsoporte y estabilizar a la barrena mientras perfora. Laparte inferior de los Lastra barrenas se encuentrabajo compresin por lo que esta sujeta a pandearse.Esto genera grandes esfuerzos y fatigaparticularmente en las conexiones.
Lastra barrenas
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Barrenas
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Seleccin de Barrenas
Los factores a considerar en la seleccin de barrenas son: Durabilidad: Se necesita que la barrena dure una cantidadrazonable de horas de rotacin. Efectividad: Esta relacionada con la durabilidad, se requiereuna barrena que proporcionara la mayor cantidad de piesperforados.
Naturaleza de la Formacin: Se pueden conseguir cambiosen la formacin, por lo quese debe conseguir una barrena que rinda en estascondiciones
Barrenas
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EL SISTEMA DE POTENCIA YTRANSMISIONES:
a. MOTORES
b.GENERADORES
c. TRANSMISIONES
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La forma ms comn es el uso de Motores deCombustin Interna.
Estos motores son normalmente alimentados porcombustible Diesel Su nmero depende del tamaodel equipo al que van a suministrar la potenciaMuchos equipos modernos tienen 8 Motores deCombustin Interna ms.
MOTORES
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GENERADORES DE CORRIENTE AC
Los Generadores producen la electricidad que
se transmite a los Motores Elctricos a travs
de cables de conduccin elctrica
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TRANSMISIONESElectrica:
La mayora de los equipos en la actualidad utilizan esta forma de transmisin de potenciaLos Generadores producen la electricidad que se transmite a los Motores Elctricos a travs
de cables de conduccin elctrica
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Mecnica:No es muy utilizada hoy da aunque todava se emplea enalgunos equipos viejos Consiste de una serie de correas,
cadenas, poleas, piones dentados y engranajes Se denominatambin Sistema de Transmisin Compuesta
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EL SISTEMA PREVENCION DE REVENTONES YCONTROL DEL POZO
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CABEZAL DEL POZO
El cabezal de pozo es la base en
la superficie sobre la cual se
construye el pozo durante las
operaciones de perforacin. Los
sistema de Cabezales son los
siguientes:
1. Sistema convencional en
carretel
2. Sistemas de carreteles
compactos
3. Sistema de suspensin en
lecho marino
4. Cabezal Submarino del Pozo
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Los preventores tienen dos funciones principales:
1. Sellar el pozo cuando ocurre un Influjo.
2. Mantener suficiente contrapresin en el pozo para evitar que se siga introduciendo fluido deformacin mientras se realizan las medidas para devolver al pozo a una condicin balanceada
El Arreglo de Preventores se encuentra sobre el cabezal del pozo bajo la mesa rotaria.
El arreglo de Preventores es un ensamblaje que puede incluir lo siguiente: Preventor Anular
Preventor de Arietes de Tubera
Carrete de Perforacin
Preventor Ciego o de Corte
Cabezal del Pozo
El arreglo de Preventores puede tener varias configuraciones dependiendo de los problemaspotenciales que se anticipa puedan ocurrir durante la perforacin.
CONJUNTO DE PREVENTORES
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El Preventor Anular se coloca en la parte superior del arreglo depreventores. Tiene un empaque de goma reforzado con aceroque se cierra para sellar alrededor de tubera de perforacin,lastrabarrenas, la barra Kelly o an sin tubera en el hoyo. Este
empaque es de material elstico, con forma de rosquilla odona, con refuerzo interno en acero flexible. es activadohidrulicamente. El elastmero est diseado para sellar entubera de cualquier tamao y forma y an en el hueco abierto,sin tubera en el pozo
El Preventor Anular
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Los Preventores de Ariete cierran el espacio anular alrededor de una
tubera de perforacin moviendo los arietes desde la posicin abiertahasta una posicin cerrada abrazando radialmente la tubera.Los arietes operan en pares (con forma de media luna o de cara plana) ysellan el espacio por debajo de ellos cuando son cerrados. Los arietes detubera tienen una forma que coincide con la de la tubera para la cual
fueron diseados.Los preventores de ariete cierran solamente en tamaos especficos detubera de perforacin, de produccin, de revestimiento o sobre elagujero descubierto si son de cara plana.
El Preventor de arietes de Tubera:
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Tipos de Arietes
Arietes de Tubera: Los arietes de tubera estndar se han diseado para
centralizar y lograr un sello de empaque alrededor de un tamao especfico de
tubera de perforacin de revestimiento.
Arietes Variables: Los arietes de dimetro interior variable son diseados
para sellar en un rango de tamaos de tubera.
Arietes de Corte: Los Arietes de corte estn diseados para cortar la tubera
(en el cuerpo del tubo; no en el acople) y proveer sello sobre un hueco
abierto remanente.
Arietes Ciegos: Los arietes ciegos son diseados para sellar un hueco
abierto, cuando no hay tubera dentro del pozo.
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El mltiple de perforacin es un conjunto de vlvulas y tuberas de
alta presin con varias salidas controladas de forma manual o
automtica. Esta conectado al arreglo de preventores a travs de lalnea de estrangulacin. Cuando se activa el estrangulador ayuda a
mantener suficiente contrapresin en el pozo para prevenir que se
produzca otro influjo.
El fluido de perforacin puede ser desviado desde el arreglo de
preventores hasta el mltiple de estrangulacin que lo restringe y
dirige a las presas o el separador gas-lodo
El Mltiple de Estrangulacin
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El Mltiple de Estrangulacin
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La Lnea de Matar:
La lnea de matar se conecta al arreglo de preventores en
el carrete de perforacin, generalmente del lado opuesto a
la lnea de estrangulacin. El fluido de matar el pozo
puede ser bombeado en ocasiones por esta lnea hastarestaurar el balance del pozo. Si se presentan prdidas se
bombea fluido a travs de la lnea de matar slo para
mantener el pozo lleno.
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CASETA DE CONTRO DEL MULTIPLEDE ESTRANGULACION
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UnidadAcumuladora
Las dos funciones principales del acumulador son almacenar fluido hidrulico bajo
presin y activar todas las funciones del arreglo de preventores. La razn para almacenar
fluido bajo presin es que en caso de un incidente mayor donde se corte el suministro de
energa del equipo, el pozo pueda ser asegurado operando los preventores requeridos.
El acumulador se puede activar desde el panel de control remoto en el piso de perforacin
o en la unidad misma en caso que la cuadrilla tenga que evacuar el piso de perforacin.El suministro de energa para el acumulador es:
Elctrico Bombas Triples con arranque automtico (prende a 2700 psi y se apaga a 3000
psi).
Neumtico 2 bombas operadas con aire alimentadas por el sistema de aire del equipo.
(120 psi)
Las lneas de succin de la bomba triple y la bomba de aire esta conectada a un reservoriolleno de fluido hidrulico o una mezcla de agua dulce con algn anticongelante y
anticorrosivo.
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El separador Gas-Lodo:
Es un tanque que se encuentra conectado al
mltiple de estrangulacin con lneas de alta
presin.Sus funciones principales son:
Eliminar grandes cantidades de gases
atrapados en el fludo de perforacin. Recolectar los fluidos retronndolos al
desgacificador
Desviar los gases inflamables o venenosos a
una distancia segura del equipo
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EL SISTEMA DE CONTROLES DE INSTRUMENTACION:
a. CONTROLES DE LA CONSOLA DEL
PERFORADOR
b. SISTEMA PVT (PASON)c. CONTROLES REMOTOS
d. ACCESORIOS
