3RA TAREA DE GEOHIDROLOGÍA

PROFESOR: ING. TOMAS GOMEZ SANCHEZ CARRERA: ING. EN GEOCIENCIAS ALUMNO: ROMEO PAUILINO CERINO LEON. GRADO: 4° GRUPO: “VERANO” NACAJUCA, TAB. A 19/07/2014

OBJETIVO

Presentar un compendio actualizado de la perforación de pozos petroleros y que pueda servir como apoyo académico a los estudiantes dirigidos a esta área.Por lo tanto el desarrollo de los diferentes temas incluidos en este trabajo cumplen el objetivo de alcanzar un conocimiento básico de diferentes áreas de la industria petrolera, así como también el comprender la información, los procesos y los equipos y materiales necesarios, para realizar una buena perforación de pozos petroleros.

INTRODUCCIÓN

La labor de perforación tiene diversas aristas, dependiendo de su objetivo final. Asimismo, combina variadas tecnologías que se debe conocer para optar por la mejor solución. Se entiende como perforación en minería la acción o acto que, a través de me dios mecánicos, tiene como finalidad construir un agujero. Para que esto se logre debe extraerse todo el material destruido dentro del agujero mediante la utilización de aire comprimido o agua. En este punto es donde se produce la diferencia entre lo que es la perforación de exploración y la de producción. En el primer caso la materia que se extrae sirve con el propósito de analizar y poder determinar tipos, calidades y cantidades de mineral para la eventual explotación del yacimiento. La perforación de producción, en tanto, tiene por finalidad cargar los agujeros con explosivos y generar la voladura para poder quebrar la roca

Sondaje o perforación de exploración

En la perforación de sondaje se puede definir dos grandes rubros:

a) Diamantina, en la que al producirse la perforación lo que se extrae es un testigo de roca. b) Circulación Reversa, donde se destruye absolutamente la roca y se saca un detrito. La circulación reversa está más orientada a una primera etapa, donde se han definido algunos objetivos y se quiere chequear qué minerales hay y su ley. Después la exploración pasa a una segunda etapa que es más avanzada; el hecho que se pueda recuperar un trozo de roca con la perforación diamantina, entrega una cantidad de información mucho más grande que no solamente se limita a las leyes, sino también a las estructuras que hay. Asimismo, ambos métodos tienen valores y velocidades de ejecución distintos. Normalmente los rendimientos que se obtienen con la circulación reversa son tres veces mayores que con la diamantina, mientras que en costos ésta última es dos a tres veces superior.

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Equipos de Perforación Son herramientas formadas por un mecanismo apropiado para producir los efectos de percusión o de rotación de la barrena que normalmente va provista de una broca en su extremo de ataque. La perforadora se determina de acuerdo a: Tipo y tamaño de la obra. La naturaleza del terreno La profundidad y alcance de los barrenos La roca o piedra que quiera producirse Pistolas o martillos de barrenación Jumbos Se Clasifica en: Perforadoras de carriles Perforadora portátil de torre Contrapoceras

Son máquinas que se usan para perforación de barrenos y pueden ser: Neumáticas Percusión Rotativas Eléctricas Combustión El elemento básico en las perforadoras de percusión es un pistón que se mueve de forma reciprocante dentro del cilindro de la perforadora golpeando en cada ciclo completo la espiga de acero de barrenación, la energía es transmitida por el acero de barrenación hasta la broca, que a su vez golpea la roca. Los fragmentos de roca son desalojados por medio de un conducto

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3.1 EQUIPOS DE PERFORACIÓN

coaxial interior en el acero de barrenación llamado conductos de circulación o de soplado. Equipos de Perforación Pistolas de Piso:

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Las pistolas de piso pueden ser acopladas a un brazo auxiliar, el cual es un mecanismo empujador del tipo telescópico que mantiene una adecuada presión y hace avanzar a la perforadora, se conocen como piernas o brazos telescópicos o “stopers” Barrenación manual en trabajos a cielo abierto. En minas y canteras. En demolición de: Mampostería y/o concreto. Pavimentos asfálticos e hidráulicos en calles carreteras y aeropistas Pistolas de piso Cont.... Principales usos:

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Consisten básicamente de una perforadora neumática articulada a una guía de acero o mástil, que accionada por medios neumáticos o hidráulicos, gira, sube o baja a lo largo del mástil. El número de posiciones es ilimitados. Son conocidas como perforadoras de columnas. Emplean modernas brocas Intercambiables con insertos de carburo de tungsteno, teniendo una longitud de avance muy grande que permite la utilización de secciones de acero de barrenación. Son generalmente de accionamiento por percusión habiendo también de rotación, el motor de accionamiento puede ser: Gasolina o diésel.

Equipos de Perforación Perforadoras de Torre: Son máquinas formadas por una torre o pluma apoyadas sobre la parte posterior de un camión o estar montadas sobre orugas. La mayoría de las perforadoras de torre desarrollan la perforación por rotación, por medio de una tubería suspendida desde el mástil o torre y conectada a su respectivo compresor por medio de mangueras y encastre, los que en su parte inferior llevan montada una barrena de tipo ticónico de roles giratorio. En general la potencia de estas máquinas puede ser suministrado por el motor del vehículo o por un motor adicional de gasolina, diésel o eléctrico. Se caracterizan porque la posición vertical es utilizada únicamente para el trabajo de perforación y la horizontal para el transporte.

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PERFORACIÓN DE ROTATIVA

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3.2 MÉTODOS DE PERFORACIÓN

Una broca está unida al extremo de una longitud de tubería de perforación; piezas adicionales de tubería pueden ser conectadas a medida que vas profundizando el agujero. Un estabilizador se fija justo por encima del granito de arena para dar el peso adicional y ayudar a mantener el taladro recto. La tubería de perforación es hueca y el aire o el barro circulan alrededor de la tubería fuera de los agujeros en la broca. El aire o el lodo entonces lleva los cortes hasta el lado del orificio a la superficie. La broca es típicamente una broca de tricono, que es en realidad tres brocas que funcionan conjuntamente para cortar en el material.

PERFORACIÓN POR PERCUSIÓEsto también se conoce como perforación por cable o herramienta "spudding". El taladro funciona al levantar un taladro con un cable y dejarlo caer en el agujero de perforación. La cabeza de perforación gira ligeramente con cada gota para mantener un agujero circular. El impacto rompe la arcilla y la roca. Los restos se mezclan con agua para crear una suspensión.

PERFORACIÓN POR TALADRO

Esto es similar a un taladro de mano. Un espiral sinfín , en 5 pies (152,4 cm) de largo, se enciende por un cabezal de la unidad que le permite excavar en la tierra. La ranura del taladro lleva las estacas a la superficie.

CONDUCCIÓN MANUAL

En las zonas donde el agua subterránea está cerca de la superficie, es posible conducir a mano el agujero. Esto comienza con un excavador de hoyos posteriores para crear un agujero tan profundo como puedas. Un

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conductor ponderado se utiliza entonces para impulsar la carcasa en el suelo utilizando un método de percusión. La conducción manual es mejor a 40 pies (1.219,2 cm) o menos.

AGUA A PRESIÓN

En las zonas donde el suelo es más arenoso, el agua a presión puede ser utilizada. Esto significa que el agua a alta velocidad es disparada en el agujero para romper el material. El agua se dispara a través de una broca en forma de cincel con los agujeros en ella. El agua también mantiene la broca limpia, ya que rompe la tierra floja aún más. El agua luego lava las estacas a la superficie exterior de la tubería de perforación.

PERFORACIÓN DE MARTILLO

Este es un tipo de inyección que utiliza aire comprimido en lugar de agua. El aire disparado en el taladro en contra de la tierra para romper la roca. El aire también llevará los cortes hacia arriba y a fuera del agujero de perforación.

PERFORACION CON BARRENAS HELICOIDALES

Sistema de perforación relativamente sencillo que se realizan en terrenos poco coherentes, hasta profundidades de unas decenas de metros. El gran esfuerzo de torsión a que se someten las barrenas a partir de cierta profundidad, o por ejemplo, en presencia de

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formaciones muy plásticas, imposibilita el avance por falta de par de rotación. También es importante el peligro de rotura de las barrenas, de difícil recuperación. Es un sistema bastante limitado pero que sin embargo tiene una excelente aplicación en el campo de las cimentaciones y pilotajes de edificios y otras obras públicas. 

PERFORACION CON CORONA

Este sistema de perforación, en cualquiera de sus variantes, no tiene especial sentido para la construcción de sondeos de captación de aguas subterráneas, salvo que se precise de una forma muy detallada información en las fases de investigación geo-hidrogeológica. Basado en el mismo principio que la perforación con corona, existen unos dispositivos para perforar pozos de gran diámetro (superiores a 1 m) en terrenos aluviales. Estos dispositivos constan de un tubo reforzado con una zapata dentada, en cuyo interior se dispone un sistema de valvas que descienden abiertas. Mediante un vrillaje se transmite una rotación al dispositivo que se va clavando en el terreno.

CONCLUSIÓN

La perforación de pozos es el proceso primordial en la industria petrolera, puesto que es la parte determinante de la producción de petróleo. Existen diversos tipos pero la perforación rotativa es el método más común y se utiliza para perforar pozos tanto de exploración como de producción, hasta profundidades superiores a 7.000 m. 

Este proceso depende en sí de varios factores como: el tipo de pozo que se presente, el medio (marino o terrestre), el equipo (Plataformas, barcazas, torres terrestres, etc.), las medidas (lodos de perforación, toma de muestras, revestimiento, cementación, etc.), el personal (Supervisor, perforador, químicos, administración, etc.), entre otros. Cabe destacar que durante el paso de los años, la industria de la perforación ha cambiado rápidamente, innovando equipos y procesos de perforación hasta extremo de llevarlo a nuevas pruebas como la perforación en aguas profundas cuyos costo son notablemente mayores pero, sus beneficios lo serán aún más si se aprovechan yacimientos de crudo utilizables. A pesar de sus riesgos la perforación en aguas profundas no deja de ser de interés para la industria petrolera de nuestro país.

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