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“Año de la Diversifcación Productiva y del Fortalecimientode la Educación”

UN!E"#DAD NA$%NA& DE PU"AEscuela' Ingeniería de petróleo

$urso' Perforación I

(ema'  Equipo de supercie de Perforación

Pro)esor*a+' Aliaga

ntegrantes' Bermeo García Kenyo Cabanillas Pierre rti! "ulatillo #atiana Pe$a García Bell %eyes Celedonio #&alía 'apata Girón (os)

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E,ui-o de Per)oracion en (ierra

Sistema de levantamientoSistema de circulaciónSistema de rotaciónSistema de seguridad

Sistema de circulación

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Es la parte del equipo encargada de almacenar, limpiar y circular el lodo de inyección, cuyas funcionesson:

A. FUN$%NE#

a. Remover los fragmentos de roca perforada (cortes) que vienen desde el pozo. Esto mantiene elanular limpio y permite análisis en superficie para estudios petrofísicos.

. Enfriar y luricar el tr!pano y la sarta de perforación.

c. "alancear las presiones altas que puedan presentar algunas formaciones, minimizando elpotencial de reventones.

d. Estailizar el diámetro interior del pozo y las formaciones ya perforadas.

e. #ransmitir potencia $idráulica al trepano.

f. %antener los cortes en suspensión al parar la circulación.

/. $%0P%NEN(E#1. TANQUE DE LODO2. BOBAS DE LODO

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!. TUBE"#A $E"T%&AL 'STAND-PIPE (). AN*UE"A DE +E",O"A&%ON 'KELLY/ROTARY HOSE (-. ALA&ENA%ENTO DE LODOS A *"ANEL. L#NEA DE "ETO"NO/. 0A"ANDA 'SHALE SHAKER(

. DESL%ADO" 'DES%LTE"(. DESA"ENADO" 'DESANDER(13. DES*AS%,%&ADO" 'DEGASSER(11. TANQUES DE "ESE"$A

Fluido o lodo de perforación:  Es un fluido dise&ado con propiedades físicas, químicas yreológicas específicas para cada aplicación en el proceso de perforación, completación o

re$ailitación de pozos. 'u composición depende de las características físicoquímicas de las capas a

perforar: profundidad final, disponiilidad, costos, contaminación, etc. El fluido puede ser a ase deagua (dulce o salada), $idrocaruros, mezclas de amos (emulsiones directas o inversas), gas, aire, o

mezclas de agua y gases (espumas).

1. TANQUE DE LODOS: En los equipos de perforación terrestres, la mayoría de las piletas de lodoson una construcción rectangular de acero, con particiones que contienen alrededor de **arriles cada una.

2. BOMBAS DE LODO : Estas omas son el corazón del sistema de circulación. 'u función principales el de mover grandes vol+menes de lodo a aas y altas presiones. -as más comunes son:

• "omas d+ple: son omas que llevan dos cilindros, y son de dole acción, es decir 

desplazan lodo en dos sentidos en la carrera de ida y vuelta. Este tipo de oma queda

definido por: diámetro del vástago del pistón, diámetro de la camisa y la longitud de la

camisa.• "omas tríple: son omas que llevan tres cilindros, y son de simple acción, es decir 

desplazan el lodo en un solo sentido. Este tipo de oma queda definido por diámetro de la

camisa y longitud de la camisa.

3. TUBERÍA VERT!AL: /n conducto metálico rígido que constituye el trayecto de alta presión paraque el lodo de perforación recorra aproimadamente un tercio del camino de la torre, donde se

conecta a una manguera fleile de alta presión (la manga de inyección). %uc$os equipos de

perforación grandes están provistos de tuerías de suida doles de manera que el tiempo inactivo

es mínimo si se requiere la reparación de una tuería de suida.

"#  MAN$UERA DE %ERFORA!&N: Es una manguera de goma reforzada, fleile y etremadamentefuerte. -a característica de fleiilidad permite aar y elevar la tuería de perforación durante las

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operaciones de perforación mientras el lodo (etremadamente arasivo) se está omeado a

trav!s y $acia deao de la tuería. 'on por lo general de 0.1 mm o más de diámetro interior para

que no se tengan en ellas caída de presión apreciale y están disponiles en largos mayores a 02

pies

'#  LNEA DE RETORNO DE LODO:  #ami!n llamada línea de fluo, la tuería metálica de grandiámetro que conecta el niple campana situado por deao de la mesa rotativa con el tanque

giratorio de los tanques de lodo. -a línea de fluo es simplemente un conducto inclinado de fluo por 

gravedad utilizado para enviar el lodo proveniente del etremo superior del pozo $acia el equipo de

tratamiento del lodo de superficie. 3urante la perforación de ciertas arcillas altamente reactivas,

denominadas 4arcillas pegaosas4, la línea de fluo puede ostruirse y requerir esfuerzos

considerales por parte de la rigada de perforación para mantenerla aierta.

 5demás, la línea de fluo está provista generalmente de un dispositivo de medición de fluo a

paleta, conocido generalmente como 4flo6 s$o64, que puede proporcionar al perforador la primeraindicación de que el pozo está fluyendo.

(#  )ARANDA VBRATORA: #iene como función primaria separar la fracción más gruesa de losrecortes, partículas entre 07 (mes$ ** **) y 1** micrones (mes$ 8* 8*). 'e compone de una

o varias mallas separadas que están montadas en un caa viratoria conectada a un motor 

el!ctrico, el cual a trav!s de poleas o ees, le imprime la viración necesaria para separar los

sólidos del fluido.

*#  DESLMADOR: /n deslimador es un equipo cuya función es la separación de los limos contenidosen los lodos. El punto de corte puede llegar a 09* ;m. En el transcurso del traao con lodos,estos se van contaminando con limos, y para poder reutilizar el lodo, se $ace necesario separar loslimos, tami!n para poder reciclarlos al final del ciclo de uso.

+#  DES$ASF!ADOR ,DE$ASSER-: -uego, para separar las partículas que no decantaron al pasar la trampa de arena, el lodo circula por el desarenador, que remueve gran parte de los sólidosarasivos (partículas de $asta 7* micrones como mínimo). /sados en conunto con la zaranda y eldesarenador está el desilter y el mudcleaner que remueven partículas entre 7* y * micrones yentre * y 0 micrones respectivamente.

Estos tres dispositivos (desarenador, desilter y mudcleaner) separan los sólidos del lodo en un$idrociclón, un separador en forma de cono dentro del cual el fluido se separa de las partículassólidas por fuerza centrífuga. El fluido fluye $acia arria en movimiento $elicoidal a trav!s decámaras cónicas donde las partículas sólidas son lanzadas fuera del lodo, al mismo tiempo aaagua adicional por las paredes del cono llevándose las partículas sólidas que se $an movido $aciaestas.

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.#  %S!NA DE RESERVA: Es una piscina donde se guarda una reserva de fluido. Es tami!n usadapara guardar residuos líquidos y se $ace ecavada en el suelo curiendo sus paredes con arcilla omemrana plástica para prevenir la contaminación del suelo.

Sistema de rotación

Es el sistema de proporcionar la rotación necesaria a la sarta para que la mec$a pueda penetrar lacorteza terrestre $asta las profundidades donde se encuentran los $idrocaruros. Este sistema loconforman el ensamlae rotatorio que puede ser convencional o top drive, la sarta de perforación, y lamec$a de perforación.

1. LA /UNTA $RATORA: la unta giratoria tiene 8 puntos importantes de contacto con tres de lossistemas componentes del taladro.

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4. LA SARTA DE %ERFORA!&N: es una columna de tuos de acero de faricación yespecificaciones específicas, en cuyo etremo inferior va enroscada la sarta de -astra arrenay el etremo de esta esta enroscada la arrena, que corta los estratos geológicos para $acer el$oyo que llegara al yacimiento petrolero.

La barrena de perforación.- cada arrena tiene un diámetro especifico que determina laapertura del $oyo que se intente $acer.

La tubería Lastra barrena.- durante los comienzos de la perforación rotatoria, para conectar laarrena a la sarta de perforación se usaa una unión corta de diámetro eterno muc$o menor,naturalmente que el de la arrena, pero algo mayor que el de la sarta de perforación.

Top drive.-Es un equipo superficial utilizado para imprimir rotación a la sarta de perforación sinla utilización de la mesa rotaria ni la flec$a (=elly).

Sistema de Potencia

'e sudivide en dos partes:

1. *ENE"A&%4N DE +OTEN&%A2. T"ANS%S%4N DE +OTEN&%A5 T"ANS%S%4N EL6&T"%&A5 T"ANS%S%4N E&7N%&A 

9. $ENERA!&N DE %OTEN!A: -a forma más com+n es el uso de %otores de >omustión ?nterna.

Estos motores son normalmente alimentados por comustile 3iesel'u n+mero depende del tama&o del equipo al que van a suministrar la potencia

%uc$os equipos modernos tienen @ %otores de >omustión ?nterna o más.

2# TRANSMS&N DE %OTEN!A

#ransmisión El!ctrica• -a mayoría de los equipos en la actualidad utilizan esta forma de transmisión de potencia• -os Aeneradores producen la electricidad que se transmite a los %otores

El!ctricos a trav!s de cales de conducción el!ctrica.

#ransmisión %ecánica

Bo es muy utilizada $oy día aunque todavía se emplea en algunos equipos vieos

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>onsiste de una serie de correas, cadenas, poleas, pi&ones dentados y engranaes'e denomina tami!n 'istema de #ransmisión >ompuesta.

Sistema de Levantamiento

1.   BLOQUE DE !ORONA: El conunto fio de poleas (denominadas roldanas) situado en eletremo superior de la torre de perforación o el mástil, sore el cual se ensarta el cale deperforación. -os loques (apareos) complementarios de estas poleas son los loques viaeros(apareos móviles). /tilizando dos conuntos de loques de esta forma, se crea una granventaa mecánica y se $ace posile el uso de un cale de perforación relativamente peque&o(cale de acero de 8C7 a 9 9C pulgadas de diámetro) para izar cargas muc$o más pesadas quelas que podría soportar el cale como un solo cordón.

2.  %LATAFORMA DEL TORRERO: >onstituye una plataforma de traao uicada en la torre a unaaltura aproimada entre @*D y *D y permite que el encuellador coloque las pareas de tuería yporta mec$as mientras se realizan operaciones como camio de mec$as, aada derevestidores, etc. uadrante y la 'arta de

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5. MALA!ATE: >onsiste en un cilindro alrededor del cual el cale de perforación se enrollapermitiendo el movimiento de la sarta $acia arria o $acia aao, dependiendo del tipo deoperación a realizar. 5demás, el malacate transmite la potencia para $acer girar la mesarotatoria, los carretos auiliares y sistemas de enrosque y desenrosque de tuería.

6. SUBESTRU!TURA:  'uestructura del mástil: Es la estructura que sostiene el equipoperforador. -a altura depende de los conuntos de "H< (sistema de seguridad) que vamos anecesitar en el equipo.'uestructura de planta motriz: 'ustenta el peso de los motores y del sistema de transmisión(cadena cinemática).

7. !ABLE DE %ERFORA!&N8 >ale metálico $ec$o eteriormente de acero meorado, unidoentre sí por rotación 'u función es resistir la fuerza o peso de la sarta durante las operacionesde sacada y metida de tuería. #iene un diámetro variale entre 9 pulgada a 9 8C7 de pulgada yesta enrollado en grandes carretos./no de sus etremos va enrollado al tamor del %alacate y el otro llamado línea muerta vaconectado al tamor de reserva. 'u rendimiento se mide en #on C %illa

Sistema de Seguridad

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1. Preventor nu!ar: /na válvula grande utilizada para controlar los fluidos del pozo. En este tipode válvula, el elemento de sellado se asemea a un anillo toroidal de cauc$o, comprimidomecánicamente $acia dentro para cerrar las tuerías (portamec$a o lastraarrena, columna deperforación, tuería de revestimiento o tuería de producción) o ien el aguero descuierto. -acapacidad para sellar una diversidad de tama&os de tuerías es una de las ventaas quepresenta el preventor anular de reventones con respecto a la válvula de control de esclusas. -amayoría de los conuntos de preventores de reventón ("H