Equipo de Perforaci³n Rotaria

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Componentes de Equipo de Perforación Rotario

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Equipo de Perforacin Rotaria

Equipo de Perforacin Rotaria.-

El equipo de perforacin propiamente dicho consiste en un sistema mecnico o electromecnico, compuesto por una torre, de unos veinte o treinta metros de altura, que soporta un aparejo diferencial: juntos conforman un instrumento que permite el movimiento de tuberas con sus respectivas herramientas, que es accionado por una transmisin energizada por motores a explosin o elctricos. Este mismo conjunto impulsa simultnea o alternativamente una mesa de rotacin que contiene al vstago (Kelly), tope de la columna perforadora y transmisor del giro a la tubera.

Paralelamente el equipo de perforacin cuenta con elementos auxiliares, tales como tuberas, bombas, tanques, un sistema de seguridad que consiste en vlvulas de cierre del pozo para su control u operaciones de rutina, generadores elctricos de distinta capacidad segn el tipo de equipo, etc. Si a esto se agregan las casillas de distinto diseo para alojamiento del personal tcnico, depsito/s, taller, laboratorio, etc., Se est delante de un conjunto de elementos que convierten a la perforacin en una actividad y comunidad casi autosuficientes.

El trpano es la herramienta de corte que permite perforar. Es y ha sido permanentemente modificado a lo largo del tiempo a fin de obtener la geometra y el material adecuados para vencer a las distintas y complejas formaciones del terreno que se interponen entre la superficie y los hidrocarburos (arenas, arcillas, yesos, calizas, basaltos), las que van aumentando en consistencia en relacin directa con la profundidad en que se las encuentra.

Hay as trpanos de 1, 2 y hasta 3 conos montados sobre rodillos o bujes de compuestos especiales; estos conos, ubicados originariamente de manera concntrica, son fabricados en aceros de alta dureza, con dientes tallados en su superficie o con insertos de carburo de tungsteno u otras aleaciones duras: su geometra responde a la naturaleza del terreno a atravesar.

El trpano cuenta con uno o varios pasajes de fluido, que orientados y a travs de orificios (jets) permiten la circulacin del fluido. El rango de dimetros de trpano es muy amplio, pero pueden indicarse como ms comunes los de 12 y de 8 pulgadas.

Equipo de perforacin: Los principales elementos que conforman un equipo de perforacin, y sus funciones, son los siguientes:

Torre de perforacin o taladro: Es una estructura metlica en la que se concentra prcticamente todo el trabajo de perforacin.La torre de perforacin rotatoria emplea una serie de tuberas giratorias, la llamada cadena de perforacin, para acceder a un yacimiento de petrleo. La cadena est sostenida por una torre, y el banco giratorio de la base la hace girar. Un fluido semejante al fango, impulsado por una bomba, retira los detritos de perforacin a medida que el taladro penetra en la roca. Los yacimientos de petrleo se forman como resultado de una presin intensa sobre capas de organismos acuticos y terrestres muertos, mezclados con arenao limo. El yacimiento mostrado est atrapado entre una capa de roca no porosa y un domo salinfero. Como no tienen espacio para expandirse, el gas y el petrleo crudo estn bajo una gran presin, y tienden a brotar de forma violenta por el agujero perforado. Tubera o "sarta" de perforacin: Son los tubos de acero que se van uniendo a medida que avanza la perforacin.El Kelly KanTM pesa 27 libras (12 Kg.) Su instalacin se realiza en segundos, sin necesidad de utilizar herramientas, y puede ser realizada por una persona. Trabaja con las herramientas ni versales de todos los tamaos de taladros de perforacin servicios. Una variedad de sellos son cambiables rpidamente permitiendo a la unidad acoplarse a la tubera de servicio, heavy weight de la tubera de perforacin, Kelly, drill collars o tuberas de prueba. Brocas:Son las que perforan el subsuelo y permiten la apertura del pozo. Malacate:Es la unidad que enrolla y desenrolla el cable de acero con el cual se baja y se levanta la "sarta" de perforacin y soporta el peso de la misma. Sistema de Lodos:Es el que prepara, almacena, bombea, inyecta y circula permanentemente un lodo de perforacin que cumple varios objetivos: lubrica la broca, sostiene las paredes del pozo y saca a la superficie el material slido que se va perforando.

Sistema de Cementacion:Es el que prepara e inyecta un cemento especial con el cual se pegan a las paredes del pozo tubos de acero que componen el revestimiento del mismo. Motores:Es el conjunto de unidades que imprimen la fuerza motriz que requiere todo el proceso de perforacin.

Torre de perforacin.-

Las torres de perforacin son utilizadas para realizar perforaciones de entre 800 y 6000 metros de profundidad en el suelo tanto de pozos de gas, agua o petrleo, como as tambin pozos de exploracin para analizar la geologa y buscar nuevos yacimientos. Inclusive se utilizan para realizar perforaciones de prospeccin o explotacin en minera cuando la profundidad del yacimiento supera los 1500m bajo el nivel de terreno. Cuando las perforaciones se realizan en el mar estas torres estn montadas sobre barcazas con patas o buques con control activo de su posicin respecto del fondo del mar y se denominan Plataformas petrolferas.

Para perforar el pozo:- La broca de perforacin, empujada por el peso de la sarta y las bridas sobre ella, presiona contra el suelo. - Se bombea lodo de perforacin (mud) dentro del cao de perforacin, que retorna por el exterior del mismo, permitiendo la refrigeracin y lubricacin de la broca al mismo tiempo que ayuda a elevar la roca molida. - El material que resulta de la perforacin es empujado a la superficie por el lodo de perforacin, que luego de ser filtrado de impurezas y escombros es rebombeado al pozo. Resulta muy importante vigilar posibles anormalidades en el fluido de retorno, para evitar golpes de ariete, producidos cuando la presin sobre la broca aumenta o disminuye bruscamente. - La lnea o sarta de perforacin se alarga gradualmente incorporando cada 10 m un nuevo tramo de cao en la superficie. Las uniones entre segmentos presentan desde dos juntas para caos de menor dimetro, hasta cuatro en los mayores.

Todo el proceso se basa en una torre de perforacin que contiene todo el equipamiento necesario para bombear el fluido de perforacin, bajar y elevar la lnea, controlar las presiones bajo tierra. Extraer las rocas del fluido, y generar in situ la energa necesaria para la operacin.

El equipamiento asociado a una torre de perforacin depende en parte del tipo de torre pero incluye al menos las siguientes partes:1. Tanque de lodo o Pileta 2. Agitadores de arcilla 3. lnea de succin de la bomba de lodo 4. Bomba de lodo 5. Motor 6. Manguera de la bomba 7. Carrete del aparejo 8. Caera de lodo 9. Manguerote 10. 11. Aparejo 12. Cable del aparejo 13. 14. Estructura 15. Piso del enganchador 16. tiros (3 barras de 9 metros por cada tiro es lo usual) 17. 18. Conexin de lodo giratoria (en equipos modernos se reemplaza por el "Top Drive") 19. barra de perforacin (rota junto con la Mesa aunque puede moverse hacia arriba y abajo libremente) 20. Mesa rotativa (Acciona la barra de perforacin) 21. Piso de perforacin 22. Bell nipple 23. Vlvula (BOP) Anular 24. Vlvula (BOPs) Ciega y de caera 25. Sarta de perforacin 26. Trpano 27. Cabeza del 28. Lnea de retorno de lodo. En la Superficie Encontramos: Torre Cabria o Mstil (Derrick):Es una estructura de acero de silueta piramidal cuyas cuatro patas se asientan y aseguran sobre las esquinas de una subestructura metlica muy fuerte. La cabria resiste ms de 100 toneladas de peso de tubera de perforacin adems brinda la altura necesaria para manejar la metida y sacada (Viajes) de la tubera al hoyo. Las torres pueden ser fijas o porttiles, telescpicas o trpodes. Las torres se clasifican de acuerdo a la capacidad para soportar cargas verticales y la velocidad lateral del viento que puedan soportar. La torre esta formada por la corona (cornisa) la plataforma del encuellador y la subestructura.

La Corona o Cornisa:Es la parte superior de la torre donde se instala un sistema de poleas fijas por donde pasan las lneas de perforacin este sistema soporta la carga total sobre la torre mientras se corre la tubera. La Plataforma del encuellador:Es el piso del encuelladero que est debajo de la corona y es donde se maneja la tubera en orden y con seguridad para meterla o sacarla del hoyo, aqu el bloque viajero sube hasta la plataforma, donde el encuellador ya ha capturado y desplazado la parte superior de la pareja y termina enganchando y asegurando el cuello de pesca de la pareja al elevador del bloque. Luego el perforador procede a bajar la pareja para conectarla y despus meterla al hoyo. Subestructura:Es la parte inferior de la torre que est debajo del piso de perforacin. Es un conjunto de vigas resistentes que debe soportar el mstil, los equipos elevadores y el sistema de rotacin. Esta estructura provee espacio debajo de la torre para instalar grandes vlvulas de seguridad impide reventones (BOP) que evitan la arremetida del pozo la subestructura soporta todo el peso de la torre el de la mecha rotatoria, el del bloque, el del cuadrante (Kelly) y de toda la sarta. Equipos Elevadores:Son los equipos que cuelgan o suspenden la sarta de perforacin en el pozo. Tambin permiten subir o bajar la sarta dentro del pozo, es decir, realizar viaje de tuberas. Tambin permite controlar el peso sobre la sarta. Poleas Fijas:Estn montadas en la parte superior de la torre (Cornisa), en las cuales pasa el cable de perforacin que viene del malacate. Dicho cable va enhebrado en ellas y pasan luego por el bloque viajero. Bloque Viajero (Traveling Block):Es polipasto o sistemas de poleas que se encuentran dentro de una carcasa de acero por donde pasa la lnea de perforacin varias veces y se encarga de sostener, subir y bajar las cargas del taladro en forma segura. Es una estructura grande de acero que p