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Principales componentes del Equipo de PerforacinUNIDAD VIngeniera de Perforacin de Pozo

Unidad V: Principales Componentes del Equipo de PerforacinFacilitador: Ing. REN GNGORA ROMERO. INSTITUTO TECNOLGICO SUPERIOR DE COATZACOALCOSDIVISIN DE INGENIERA PETROLERA

GRADO & GRUPO:6 DCARRERA:Ingeniera PetroleraALUMNOS: AVALOS HOIL CRISTHIAN ROBERTOBAUTISTA ALVAREZ FABIOLAGONZLEZ HERNNDEZ ESTEFANAHERNANDEZ ZAPIN JESUS ALFREDOSANTIAGO SANTIAGO MANUELNDICE

PresentacinIntroduccin5.1 Sistema de suministro de energa.5.2 Sistemas de izaje.5.3 Sistema de circulacin.5.4 Sistema rotatorio.5.5 Sistemas de control.5.6Sistema de medicin de parmetros deperforacin.ConclusinBibliografa

INTRODUCCINSISTEMAS BSICOS DEL EQUIPO DE PERFORACIN Los 6 Sistemas ms importantes en un Equipo son:1 Sistema de suministro de energa. 2 Sistemas de izaje. 3 Sistema de circulacin. 4 Sistema rotatorio. 5 Sistemas de control. 6 Sistema de medicin de parmetros de perforacin.Es necesario conocer estos sistemas para nuestra perforacin ya que sin el conocimiento previo no sabramos que ventajas nos brindan cada sistema.

5.1 Sistema de suministro de energa.- Son transmitidas a algunas partes del equipo como son: el malacate, las bombas, el sistema de rotacin y algunos sistemas auxiliares.

- El sistema de potencia en un equipo de perforacin generalmente consiste de una fuente primaria de potencia.

- La potencia primaria puede ser transmitida hacia el equipo que la utilizar por medio de los siguientes medios: Sistema Diessel Mecnico (Convencional)Sistema Diessel Elctrico Cd/Cd)Sistema Diessel Elctrico ca/cd*Sistema diessel mecnico (convencional). La transmisin de energa se efecta a travs de convertidores de torsin, flechas, cadenas, transmisiones, cuya eficiencia mecnica promedio es del 65%. *Sistema diessel elctrico cd/cdEstos sistemas usan generadores y motores de corriente directa con una eficiencia real en conjunto del 85%. En este sistema, la energa disponible se encuentra limitada por la razn de que slo un generador cd se puede enlazar elctricamente a un motor cd dando como resultado 1,600 HP disponibles para impulsar el malacate.*Sistema Diessel Elctrico Ca/Cd Estn compuestos por generadores de ca y por rectificadores de corriente directa (SCR). Estos sistemas obtienen una eficiencia del 98%, la energa disponible se puede canalizarse parcial y totalmente a la maquinaria que la usar (rotaria, malacate y bombas). La ventaja de este sistema es que toda la potencia podra dirigirse o impulsar al malacate teniendo una disponibilidad de potencia de 2,000 HP. Estos motores ofrecen una vida ms larga y menor costo.

Hay dos Mtodos para Transmitir la Potencia Hasta los Componentes del Equipo:Transmisin Mecnica.Transmisin Elctrica.TRANSMISIN MECNICA.- la transmisin de Energa desde la toma de fuerza del motor diesel de combustin interna- hasta la flecha de entrada de la maquinaria de perforacin (malacate, rotatoria y bombas de lodo), es atravs de convertidores de torsin.TRANSMISIN ELCTRICA. los motores suministran energa a grandes generadores que a su ves producen electricidad que se transmite por cables hasta un dispositivo de distribucin y de ste a los motores elctricos que van conectados directamente al equipo (bombas, malacate y rotaria).

5.2 SISTEMAS DE IZAJE.El sistema de izaje es un componente vital de un equipo de perforacin. Este sistema suministra un medio por el cual se da movimiento vertical a la tubera que est dentro del pozo; esto es, bajar y sacar la sarta de perforacin y la T.R.

Los principales componentes de este sistema son:

Mstil y subestructura.El malacate.La corona y la polea viajera (sistema de poleas).El cable de perforacin.Equipo auxiliar tal como elevadores, gancho, etc.

5.3 Sistema de circulacin.La funcin principal del sistema de circulacin, es la de extraer los recortes de roca del pozo durante el proceso de perforacin.

El sistema esta compuesto por equipo superficial y sub superficial.Los componentes del equipo sub superficial son: La tubera de perforacin, los lastra barrenas, la barrena y el mismo pozo.El equipo superficial esta compuesto por:

Las Bombas Las Presas De Lodo (Descarga, De Asentamiento Y La De Succin) El Stand Pipe El Equipo De Control De Slidos El Desgasificador Temblorina

Un Deficiente Sistema de Circulacin nos Puede Ocasionar la Siguiente Problemtica:Deficiencia en las bombas: Limpieza pobre del pozoDisminucin en la velocidad de penetracin Atrapamiento de la sarta de perforacin Aumento en la densidad del lodo por incorporacin de slidosEl Sistema Rotatorio es el Encargado de Proporcionar la Accin de Rotacin a la Barrena Para Que Realice la Accin de Perforar.En la actualidad existen tres formas de aplicar rotacin a la barrena:el Sistema Rotatorio Convencional El Sistema Top DriveMotores De Fondo

El sistema rotatorio convencionalEste sistema es superficial y transmite la rotacin a la tubera de perforacin y esta a su ves a la barrena. Este sistema esta compuesto por: Mesa rotaria (rotaria) Buje maestro (buje) Bushing kelly (bushing) Kelly (flecha) Unin giratoria (swivel)

El sistema Top Drive

Este sistema tambin es superficial y transmite la rotacin a la tubera de perforacin y esta a su ves a la barrena. Este sistema esta compuesto por:Unin giratoriaMotor elctricoSistema de frenadoControl de torqueControl remoto para el ganchoVlvula de controlElevadorAl ser un elemento de reciente innovacin, su utilizacin es muy costosa, razn por la cual nicamente se utiliza en:Pozos altamente desviados Pozos horizontales Pozos multilaterales Perforacin bajo balance

El Sistema Motor De FondoEste sistema es sub superficial, ya que se instala inmediatamente arriba de la barrena y la accin de rotar es generada por el fluido de perforacin

5.4 SISTEMA ROTATORIO.el sistema rotatorio en la perforacion juega un papel importante a la hora de perforar un pozo ya que es el principio basico usado el la industria petrolera. consta de varias herramientas que son indispensables para el proceso tales como:

Unin giratoriaKellyBuje de junta kellyMesa rotatoria

Union giratoria.Un dispositivo mecnico que cuelga el peso de la sarta de perforacin. Est diseado para permitir la rotacin de la sarta de perforacin que se encuentra debajo, acarreando grandes volmenes de lodo de perforacin de alta presin entre el sistema de circulacin del equipo de perforacin y la sarta de perforacin.kellyLa Kelly es una seccin tubular de seccin exterior cuadrada o hexagonal, por dentro de la cual el fluido de perforacin puede pasar dentro de la tubera de perforacin. Esta se conecta en la parte superior extrema de la sarta de perforacin por medio delsaver-suboKelly-sub.Este sub, impide que esta se desgaste con el continuo conectar desconectar de la tubera. La Kelly, pasa a travs delKelly-bushing, que ajusta sobre la rotatoria

Buje de junta kellyEl buje de rodillos de junta kelly es una herramienta escencial para los pozos de petroleo. Es un tramo de la tubera de forma cuadrada hexagonal o triangular, generalmente de 40pies de largo, cuyo objetivo es transmitir el movimiento de rotacin de la mesa rotatoria ala sarta de perforacin. A medida que el buje maestro de la mesa rotatoria gira, estehace girar el buje del cuadrante; como la tubera de perforacin esta conectada a la basedel cuadrante, esta tambin tiene que girar. Igualmente, el cuadrante es parte delsistema de circulacin del fluido de perforacin

Mesa rotatoriaEs una maquinaria sumamente fuerte y resistente que hace girar el cuadrante y a la sartade perforacin. Cuando la perforacin avanza, la mesa rotatoria gira hacia la derecha;luego, cuando se extrae la tubera del hoyo, la mesa sostiene la sarta de perforacin conlas cuas durante los intervalos cuando la tubera noesta suspendida del gancho.Cuando la mecha llega al fondo del hoyo, la mesa rotatoria vuelve a girar variando suvelocidad entre 40 a 200 RPM.

La mesa rotatoria tiene una superficie relativamente plana y limpia con una seccinantiresbalante para mejor seguridad de la cuadrilla de trabajo.Los accesorios de la mesa rotatoria permitirn hacer girar las herramientas en el hoyo ysostener la sarta de perforacin mientras se hacen las conexiones o viajes. Entre ellosestn:

el Buje de Transimisin del Cuadranteel cual es un dispositivo que va colocadodirectamente sobre la mesa rotatoria y por medio de la cual pasa el cuadrante.

5.5 SISTEMAS DE CONTROL.

Durante las operaciones normales de perforacin la presin hidrosttica a una profundidad dada ejercida por la columna de fluido de perforacin dentro del pozo, debe superar la presin de los fluidos de la formacin a esa profundidad. De esta manera se evita el flujo de estos dentro del pozo (influjo, patada o pick).Una patada de pozo se define como un influjo controlable en superficie de fluido de formacin dentro del pozo. Cuando este se torna incontrolable en superficie esta patada de pozo se convierte en reventn.

Conjunto de BOPsPara evitar que ocurran reventones se utiliza un conjunto de vlvulas preventoras (BOPs) directamente conectado a la cabeza del pozo. Este debe ser capaz de cerrar la cabeza del pozo evitando que fluido escape a la superficie, dejar salir fluidos del pozo bajo condiciones controladas seguramente, habilitar que pueda ser bombeado fluido de perforacin hacia el pozo bajo condiciones controladas para balancear las presiones del pozo y evitar influjo mayor (matar el pozo), y permitir el movimiento de la caera sin perder presin en el pozo.El dimetro de las BOP debe ser igual al de la sarta con que se esta perforando, de este modo, si se usan varios dimetros de barras, se contara con varias BOP. Estas se cierran hidrulicamente, contando tambin con un sistema de cierre tipo rosca de emergencia.El tamao y distribucin de las BOP sern determinados por los riesgos previstos, por la proteccin requerida, tamao y tipo de tuberas y revestimientos utilizados, etc.

VLVULA PREVENTORA ANULAR:Es un sello reforzado de caucho o empaque rodeando el hueco del pozo. Al aplicrsele presin, este sello se cierra alrededor del tubo cerrando el espacio anular. Puede ser aplicada progresivamente, cerrndose sobre cualquier tamao o forma de tubera del pozo. Sin embargo esta capacidad no llega a cubrir herramientas de perfil irregular como estabilizadores, o portamechas espiralados. Permite tambin rotacin y movimientos verticales lentos de la sarta de perforacin manteniendo el espacio anular cerrado.VLVULAS RAM:El cierre de caucho es mucho ms rgido que el de las anteriores y cierra solamente alrededor de formas predeterminadas.Vlvulas RAM para tubera o revestimiento:Las caras del empaque de caucho estn moldeadas para cerrar sobre el dimetro exterior dado de una tubera, cerrando el anular. Si se usa ms de un dimetro de tubera, la BOP debe incluir RAMs para cada uno de estos.Vlvulas RAM ciegas o de corte (blind RAMs):Son para cerrar completamente el pozo. Si hay alguna tubera, la aplastaran y cortaran, al tener instaladas cuchillas de corte.

ACUMULADORES:Las botellas de acumulador proporcionan la forma de guardar bajo presin la totalidad de fluido hidrulico necesario para operar todos los componentes de la BOP y efectuar rpidamente los cierres requeridos. Se pueden conectar entre si para suministrar el volumen necesario. Son precargadas con nitrgeno comprimido. Al introducirse el fluido hidrulico por medio de bombas elctricas, el nitrgeno se comprime aumentando su presin. Para asegurar la operacin de la vlvula preventora se dispone de varias fuentes de fluido a presin, para el caso de que alguna falle, siempre debe haber un respaldo.PANEL DE CONTROL:Debe haber ms de un panel de control, el principal estar ubicado sobre la mesa del taladro, al alcance del perforador. Un panel auxiliar se ubicara en un lugar mas seguro para el caso en que el de la mesa falle o no se pueda llegar hasta el.Dispone de indicadores de aguja que muestran presiones del sistema, como las del acumulador, la del preventor anular, etc. Tiene normalmente vlvulas de control para abrir y cerrar las preventoras, la lnea de choke, la kill line, y una vlvula de control para ajustar la presin anular.

DISTRIBUCIN DE LAS RAMS EN LA BOP:En general, el preventor anular ira en la parte superior de la preventora. La mejor distribucin de los Rams restantes (blind RAMs y RAMs para tuberas) depender de las operaciones que sea necesario efectuar.LNEAS PARA MATAR EL POZO ( KILL LINES):Se ubican directamente debajo de una o mas RAMs de manera tal que cuando estas estn cerradas se pueda dejar salir controladamente fluido a presin (lnea de choke). Una vlvula de choke permite que la presin de reflujo aplicada al pozo pueda ser ajustada para mantener el control.Tambin permite una va alterna para bombear lodo o cemento al pozo si no es posible circular a travs del kelly y la sarta de perforacin (kill line). El kill line estar directamente conectado a las bombas del pozo.Aunque las preventoras pueden tener salidas laterales para la conexin de las lneas de choke y kill line, en general se usan spools separados. Estos son secciones de la BOP que crean espacio suficiente para conectar dichas lneas.DIVERTER:Usado normalmente antes de haber instalado una BOP. Instalado directamente debajo de la campana y la lnea de flujo, es un sistema de baja presin. Su propsito es dirigir cualquier flujo de pozos lejos del taladro y del personal, proporcionando un cierto nivel de proteccin antes de tener un revestimiento sobre el cual pueda montarse una BOP. Esta diseado para manejar bajas presiones. Puede empacarse alrededor del kelly o de la tubera de perforacinPREVENTORES INTERIORES DE REVENTN:Dentro del equipo de BOP hay elementos que pueden cerrar el conducto interior de la tubera de perforacin. Son de dos tipos principales:Vlvulas manuales de cierre en la superficie:Vlvula de seguridad en el kelly: est instalada en la seccin inferior del kelly, hay diferentes tamaos adecuados para cada tubera.KELLY COCK: UBICADA ENTRE EL SWIVEL Y EL KELLY.Vlvula de seguridad: se instala manualmente cuando la tubera de perforacin esta sostenida en cuas. Permite un cierre rpido si comienza a haber flujo durante un viaje y el kelly est en el hueco de ratn.Vlvulas de flujo unidireccional automticas ubicadas en la tubera de perforacin:Vlvula para dejar caer: puede situarse en cualquier parte de la tubera donde se haya puesto previamente un sub adecuado para recibirla. Cuando se presenta el riesgo de un reventn, se bombea la vlvula por la tubera hasta el sub, donde comienza a prestar su servicio continuamente.Vlvula flotante: se coloca directamente encima del trepano, para evitar el flujo por dentro y hacia arriba en la tubera de perforacin, provee proteccin instantnea contra el flujo y la presin.CHOKE MANIFOLD:Es un arreglo de tuberas y vlvulas especiales llamadas chokes a travs de las cuales circula el fluido de perforacin cuando se cierran las preventoras para controlar presiones encontradas en la formacin durante un reventn.

5.6 SISTEMA DE MEDICIN DE PARMETROS DE PERFORACIN.El registro de los parmetros de perforacin (o diagrafas instantneas) consiste en medir y registrar en funcin de la profundidad, uno o varios valores fsicos durante la perforacin, cuyas variaciones dependen del terreno atravesado : velocidad de avance, par de rotacin, presin de agua.

Estos parmetros litolgicos son completados por parmetros que describen el desarollo del sondeo : empuje, velocidad de rotacin de las varillas.

TIPOS DE MEDIDASLa instrumentacin en obra manda, mide y registra de manera sencilla, fiable y precisa :La profundidad.La velocidad de avance.La velocidad de rotacin.El par de rotacin.La presin sobre la herramienta.La presin de retencin.La presin y el caudal del fluido de inyeccin.La inclinacin X e Y.La vibracin.LOS EQUIPOS

El LUTIN, elLT3(o elCL88), leBAP160(o elLUBAP) y elDIALOGson equipos adaptados al registro de los parmetros de perforacin. Fueron elaborados con materiales particularmente robustos y protegidos por cajas metlicas inoxidables

LOS SENSORES

El registro de los diferentes parmetros se hace por sensores especficos : elF82y elD907para la profundidad, elVR28Npara la velocidad de rotacin, elC16400y elC1650para las presiones de empuje, de inyeccin, de retencin, y para el par de rotacin, elIA1620para la inclinacin, elV16AF50para la vibracin, elAT50o elEDHxxpara el caudal y la presin de aire o fluido de inyeccin.LOS SOFTWARE

El proceso de los datos se realiza con los softwares EXEPF,EXGTEoDXDEV. Permiten generar, visualizar y presentar simplemente los diferentes parmetros registrados

CONCLUSIN

Los equipos de perforacin son impresindibles para el desarrollo optimo de un yacimiento y a su vez se aproveche al mximo estos componentes para obtener mayor produccin de hidrocarburo.

BIBLIOGRAFA

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