TEMA Nº 7

DE FRANCISCO

SISTEMA DE ISAJE:

El sistema de Izamiento consta de:

1. Malacate

2. Bloque Corona

3. Bloque Viajero

4. Gancho

5. Cable de Perforación

Malacate

Es un ensamblaje que cuenta con un tambor rotatorio, provisto de ejes, cadenas y engranajes para cambo de velocidades o giro en reversa.

También tiene un freno principal que para la cable de perforación. La cable de perforación se enrolla varias veces en el tambor y pasa a través de las poleas de los bloques corona y viajero.

El cable de perforación pasa a través de las poleas del bloque corona y el bloque viajero y uno de sus extremos va a una grapa de anclaje llamada “Ancla de Línea Muerta”.

• La sección del cable de perforación que une al tambor con el bloque corona se llama línea rápida.

• Por esto; durante las operaciones de izaje, si hay 10 líneas entre el bloque corona y el bloque viajero, la línea rápida viaja 10 veces mas rápido que el bloque viajero, para poder enrollar o desenrollar la cable de perforación del tambor

Bloque Corona

Un bloque localizado en el tope de la torre ó mástil

1. Contiene un número de poleas donde se enrolla la cable de perforación.

2. El bloque corona provee los medios para llevar la cable de perforación desde el tambor hasta el bloque viajero.

3. El bloque corona es estacionario y esta firmemente montado sobre el tope de la torre ó mástil.

4. Cada polea dentro del bloque corona actúa como una polea individual.

Bloque Viajero

Un bloque con forma de diamante que contiene un número de poleas menor al que hay en el bloque corona, girando sobre un eje común. Gancho y Eslabones para Elevador

El gancho y los eslabones cuelgan debajo del bloque viajero para facilitar la perforación con la unión giratoria (Swivel) y la corrida de tubería

El Gancho:

Conecta a la Kelly (flecha) ó el Top Drive con el

bloque viajero. El gancho soporta toda la carga dela sarta.

CUADRO DE MANIOBRAS:

CORONA OPOLEA FIJA :

POLEA VIAJERA:

GANGO:

CABEZA DE INYECCIÓN:

ESLAVONES :

LLAVES DE AJUSTES:

CUÑAS ELEVADORES:

CABLE DE PERFORACIÓN: DESCRIPCIÓN

El cable de acero es un producto fabricado con alambres de acero que se colocan

ordenadamente para desarrollar un trabajo específico.

La construcción del cable de acero se debe a un diseño de las partes que lo

componen: ALAMBRONES, TORONES Y ALMA.

Debido a que los cables son sometidos a diferentes trabajos que generan

condiciones severas de operación se fabrican de diferentes características y

especificaciones, de tal manera que cada tipo de construcción cumpla con los

requerimientos del trabajo que desarrollará en particular.

Las principales construcciones se clasifican en tres grupos que son:

GRUPO 6 X 7 En este grupo el cable se construye con seis torones que a su vez

están formados cada uno con seis alambres de diámetro de grueso; los torones se

envuelven en forma de espiral en el núcleo central de acero (alma). Debido a su

construcción estos cables son poco flexibles, por lo tanto no se recomienda usarlos

en accesorios donde se requiera flexibilidad. Es muy resistente a la abrasión y puede

ser instalado en poleas o tambores de malacate que tenga 40 veces su diámetro

6 x 19

También se incluyen

5 x 19 filler 6 x 19 seale

GRUPO 6 X 37 En este grupo se encuentran los cables más flexibles debido a

que tienen un número mayor de alambres por torón. Es recomendable en trabajos.

donde se requiera flexibilidad. Dado que el diámetro de los alambres que forma cada

torón es muy pequeño, no se recomienda para ser utilizado en trabajos que manejen

una abrasión excesiva.

Nominalmente la construcción es de 6 x 37, sin embargo muy pocos cables se

construyen con torones de 37 alambres. Los más comunes son de 29 a 46 alambres

por torón y el diámetro de poleas o tambores donde se recomienda usarlo será de 18

veces el diámetro del cable.

Los tres grupos antes descritos son los más importantes aunque existe también el

grupo de 8 x19 que se fabrica con 8 torones alrededor de un alma (generalmente de

fibra) utilizar 8 torones en ves de 6 implica que el cable sea más flexible pero menos

resistente al aplastamiento debido a que el cable tiene un a lma más grande.

6 x 37

Se incluyen 6 x 31 6 x 36 6 x 43

ALMA DEL CABLE

Sirve como soporte a los torones enrollado a su alrededor.

De cuerdo al trabajo a que se someterá el cable, será el tipo de material de

fabricación del alma; las más utilizadas son: ALMAS DE TORON formadas por un

torón igual a los demás que componen el cable (7 x 7) y ALMAS DE FIBRA que

pueden ser vegetales o sintéticas.

El alma de acero se utiliza en cables expuestos al aplastamiento o en lugares

donde la temperatura es muy elevada y puede ocasionar que el alma de fibra se

dañe con el calor

A la vez, este tipo de alma proporciona una resistencia de 10% aproximadamente

adicional a la ruptura. Estos cables son de menor felixibilidad.

Los cables con alma de fibra se utilizan en trabajos donde no se exponen a las

condiciones mencionadas. Son de mayor flexibilidad, fácil manejo y mayor

elasticidad.

PREFORMADO DEL CABLE

El preformado del cable es la forma que tendrán los torones y alambres según el

cable. De esta manera al cortar los alambres permanecen en su lugar y proporcionan

al mismo mayor estabilidad al no producir esfuerzos internos.

NOTA:

Cuando por algún motivo se rompe un alambre en cables preformados, el

alambre roto permanece en su posición; sin embargo, el no preformado al romperse

tiende a desprenderse del cable.

TORCIDO DE LOS CABLES

Generalmente los cables se fabrican con un torcido regular o torcido LANG

El torcido regular se diseña de manera que los alambres del torón estén torcidos

en dirección opuesta a la de los torones del cable; en el torcido lang los alambres y

los torones se encuentran en la misma dirección.

Los cables con torcidos lang son más flexibles y resistentes a la abrasión pero

con el inconveniente que tienden a destorcerse, por lo cual se deben utilizar

solamente en trabajos donde ambos extremos estén fijos y no le permitan girar sobre

si mismo.

Los cables con torcidos regular son de más fácil manejo, con menos riesgo de

formación de “COCAS”, más resistentes al aplastamiento y tienen menos tendencia a

destorcerse aunque no tengan fijos ambos extremos.

En ambos tipos de torcido (regular y lang) pueden fabricarse en dirección derecha

o izquierda. En la mayoría de los casos no afecta el que se utilice un cable torcido

derecho o izquierdo.

Los cables torcidos derechos son los de mayor empleo en malacates, grúas

retenidas, etc.

Los cables con torcido izquierdo se utilizan en equipos de perforación tipo

percusión debido a que por su efecto mantienen apretadas la roscas de los aparejos

de perforación por percusión.

Existe otro tipo de torcido llamado ALTERNADO que se construye alternando

torones derechos e izquierdos. Este tipo de torcido tiene muy poca aplicación.

El torcido de un cable también es conocido como TRAMA. Se refiere a la

distancia lineal que recorre un torón para dar una rotación completa alrededor del

cable (derecho e izquierdo). Esta distancia se mide en línea recta paralela al alma

del cable. Si se conoce la trama original de un cable, se puede medir su estiramiento

debido al uso, por lo tanto, un cable estirado tiene una trama más larga que la

original con su diámetro exterior reducido.

CALIDAD DE ACERO

La calidad o grado del acero que se utiliza en la fabricación de cables de acero

para malacates, es generalmente acero de arado mejorado. Los fabricantes del cable

usan distintas iniciales para determinar el grado de acero de cables.

Se consideran dos factores que son:

ANCHA:

ANCLA DE LÍNEA MUERTA.-Este accesorio consiste en un tambor de giro libre

con brazo de palanca, en el tambor se enrolla en cable de operación dando de dos a

cuatro vueltas, el extremo libre que viene del carrete de reserva, se fija al ancla

mediante una grapa con estrías de fricción sujeta con seis tornillos al brazo de

palanca.

Todo este conjunto se acopla a su base respectiva con un perno de alta

resistencia; existen varia marcas y el tipo de cada una de ellas se combinara con el

indicador de peso y diámetro de cable que este utilizando el equipo.

ANCLA NATIONAL TIPO “EB” CON DIAFRAGMA “MARTÍN DECKER” – 890, PARA INDICADOR

TIPO “E” o “EB”

RANGO EN LA LINEA MUERTA 90,000 LB; DIÁMETRO DEL TAMBOR 28 PG; PESO 1,400 LB

PARA MEDIDAS DE CABLE DE 1¼, 1 3/8 y 1 ½ PG CON INDICADOR TIPO “E” y 1 ½ A 1 5/8 CON

INDICADOR TIPO “EB” (EQUIVALE HERCULES MOD. 131)

ANCLA NATIONAL TIPO “D” CON DIAFRAGMA “MARTÍN DECKER” E – 80, PARA USARSE

CON INDICADOR DE PESO TIPO “D”

RANGO EN LA LINEA MUERTA 60,000 LB; DIÁMETRO DEL TAMBOR 24 PG; PESO 1,080 LB

RECOMENDADA PARA MEDIDAS DE CABLE DE 1, 1 1/8, 1 ¼ PG (EQUIVALE HERCULES MOD.

129)

ANCLA NATIONAL TIPO “F” CON DIAFRAGMA “MARTÍN DECKER” E–160-A, SE INSTALA

PARA INDICADORES DEL TIPO “FS”; RANGO EN LA LINEA MUERTA 40,000 LB; DIÁMETRO DEL

TAMBOR 16 PG; PESO 385 LB RECOMENDADA PARA MEDIDAS DE CABLE DE 7/8, 1, 1 1/8 y 1

1/4 PG (EQUIVALE HERCULES MOD. 118)

ANCLA NATIONAL TIPO “G” CON DIAFRAGMA INSTALADO “MARTÍN DECKER” E–190 PARA

USARSE CON INDICADOR DE PESO TIPO “G”; RANGO DE CAPACIDAD EN LA LINEA MUERTA

30,000 LB; DIÁMETRO DEL TAMBOR 10 PG; PESO 160 LB PARA MEDIDA DE CABLE

RECOMENDADO DE 5/8, 3/4, 7/8 y 1PG (EQUIVALE HERCULES MOD. 117)

La instalación de la anclas se realiza de acuerdo a su tipo, las E y D se instalan

en el piso de la subestructura o en la parte izquierda de esta, en el lado izquierdo

cuando el guarnido del cable se va a realizar a la izquierda, y del lado derecho

cuando el guarnido se hará a la derecha.

El tipo FS se instala en la parte media de la pierna izquierda del mástil

El tipo G se instala en el piso del remolque del malacate.

El tambor del ancla se fabrica con ranuras en el cuerpo de enrollado acordes con

el diámetro del cable que utilizará, con el fin de obtener un buen enrollado y evitar

daños prematuros.

En el extremo del brazo palanca se instala un diafragma (censor) que transmite

la fuerza al indicador de peso cuando se efectúa un movimiento de carga (tensión)

por medio de un fluido que circula a través de una manguera de alta presión al

momento de comprimirlo; el censor esta instalado en el ancla con pernos que sujetan

un extremo al brazo de palanca del tambor móvil y el otro a la base fija.

El ancla trabajará y activará al diafragma efectuando un jalón en el cable de

operación del malacate, transmitiéndolo a la línea muerta y esta, activa el brazo de

palanca del censor comprimiendo al fluido y enviando la señal de carga hacia el

indicador de peso.

MANTENIMIENTO

q Mantenga limpia el ancla

q Aplique una capa de grasa (untura) en la superficie del cable enrollado en el

carrete

q Lubrique los pasadores (pernos) del diafragma

q Engrase el perno principal del tambor móvil

q Verifique el desgaste de la ranura de la grapa que asegura el cable

q Inspeccione en cada turno los puntos que se indican en la siguiente figura

FIGURA. ANCLA DE LINEA MUERTA MOSTRANDO LOS PUNTOS DE INSPECCION

INDICADORES DE PESO:

TONELADA MILLA:

Es el trabajo hecho para mover un peso de una tonelada un distancia de una milla

Será:

Trabajo = Fuerza x Distancia

Que se expresa como:

T = 1 ton-milla

Cada vez que se suba o baje el bloque viajero, el cable de perforación ejecuta un trabajo

Este trabajo se mide en TONELADAS-MILLA Que es el peso movido en toneladas, multiplicado por la distancia viajada en millas Por lo que el cable trabaja mientras se perfora, se hace un viaje, se corre la TR, etc.

Las Toneladas x Milla del cable se deben calcular en cada viaje de tubería y se debe llevar un registro exacto de ellas. La falla de no llevar el registro es el error más común que se comete en el proceso de perforacion .

:

EJERCICION DE APLOCACION:

Ejercicio 1

de cálculo de Toneladas-Millas

Se ha completado un viaje redondo hasta una profundidad de 15,000 pies

con una sarta compuesta por los siguientes tubulares:

Collares de Perforación: 21 x 30 pies (101 lb/pie), 6 ¾”OD x 2 ¾”ID

Tubería de Perforación: 5”OD, (19.5 lb/pie),

Longitud promedio de cada parada (lingada): 90 pies

Peso del Bloque Viajero: 12,000 lbs

Densidad del lodo en el pozo: 12lb/gal

Factor de Flotación = (65.44 – peso del lodo en lb/gal)/65.44

Calcular el trabajo hecho por el cable para hacer el viaje redondo,

expresado en Toneladas-Milla.