PERFORACION

ETAPAS DE PERFORACIN

Historia. Equipo de perforacin. Tubera conductora Tubera superficial. Tubera intermedia. Tubera de explotacin. Linner.

PRIMER POZO.

Historia.

Edwin L. Drake perfor en 1859 en Titusville, Pennsylvania, un pozo de veinte metros de profundidad, que produjo histricamente el primer chorro de petrleo comercial de los Estados Unidos, con el fin de producir cantidades industriales de kerosina para la iluminacin, con lo que comenz el desarrollo de la industria petrolera actual.

PARTES DEL EQUIPO DE PERFORACION.

corona corona corona corona corona corona corona corona corona

corona

corona corona

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SISTEMAS DEL EQUIPO DE PERFORACIN.

1. El Sistema de Potencia 2. El Sistema de Rotacin 3. El Sistema de Izamiento 4. El Sistema de Circulacin 5. El Sistema de Prevencin de Reventones (BOP)

El Sistema de Potencia
Genera y distribuye la potencia primaria requerida para operar la mayora de los otros sistemas y sus componentes en un equipo de perforacin moderno.

4. El Sistema de Circulacin Se encarga de dar soportar al sistema de rotacin proveyendo el material y las reas de trabajo para preparar, mantener y revisar el fluido de perforacin.

5. El Sistema de Prevencin de Reventones (BOP) Ayuda a controlar uno de los mayores problemas que se pueden encontrar durante la perforacin de un pozo; un influjo que se puede transformar en un reventn.

Descripcin del Sistema de Potencia

Un equipo de perforacin no puede operar sin una fuente de potencia. La funcin primaria del sistema de potencia es proporcionar a todos los otros sistemas del equipo la energa necesaria para operar.

Fuente de Potencia Primaria La fuente ms comn de potencia es el motor de combustin interna. Estos motores normalmente se alimentan de diesel y pueden proveer un Torque mayor que los alimentados por gasolina.

SISTEMAS DE POTENCIA
El nmero de motores requeridos depende del tamao y capacidad del equipo de perforacin. Los equipos modernos pueden tener ocho o ms motores. La potencia generada por estos motores es transferida a los diferentes sistemas del equipo a travs de una transmisin mecnica o elctrica. Transmisin de Potencia

Existen dos mtodos principales para distribuir la potencia generada por los motores: 1. Transmisin Mecnica 2. Transmisin Elctrica

El mtodo seleccionado depende del tipo de motor y la configuracin del equipo de perforacin. La mayora de la potencia suministrada es consumida por los principales sistemas y sus equipos como lo son el malacate, la mesa rotaria y las bombas de lodo. El resto de la potencia es distribuida a los equipos auxiliares como la iluminacin, preparacin y acondicionamiento de lodos, instrumentacin del equipo y aires acondicionados.

Transmisin Mecnica (Compuesta)

Un equipo de perforacin mecnico utiliza una combinacin de correas, cadenas, piones, poleas y engranajes. Este tipo de sistema se le denomina sistema de potencia compuesto

Transmisin Elctrica

Los equipos de perforacin elctricos no utilizan cadenas y piones pero si utilizan un generador elctrico conectado directamente a cada uno de los motores principales.

Los generadores producen electricidad que es transferida a los diferentes equipos a travs de cables a cada uno de los motores elctricos. La mayora de los equipos modernos utilizan la transmisin elctrica debido a que presenta muchas ventajas por su flexibilidad al posicionar los equipos y por ser generalmente mas compacta.

2. El Sistema de Rotacin
Este sistema se encarga de hacer rotar la sarta de perforacin y hace que la barrena perfore el Pozo hasta que penetre en una formacin potencialmente productiva.

Descripcin del Sistema de Rotacin

El sistema de rotacin es uno de los componentes ms importantes en el equipo de perforacin. Su funcin principal es hacer rotar la sarta de perforacin y la barrena.

El sistema de rotacin tiene tres sub-componentes principales:

1. La mesa rotaria y/o el top drive 2. La Sarta de Perforacin 3. La Barrena

1. La Mesa Rotaria: La mesa rotaria se encuentra en el piso de perforacin sobre el pozo

Para rotar la sarta de perforacin se utiliza la mesa rotaria, el buje principal y el buje de la flecha. Desde el gancho, la unin giratoria y la flecha se encuentran enroscadas en la tubera de perforacin.

La mesa rotaria no puede hacer girar la flecha directamente. El buje principal y el buje de la flecha transfieren la rotacin de la mesa a la flecha.

PARTES DE LA MESA ROTARIA.

Para soportar la sarta de perforacin mientras se agregan o remueven secciones de tubera de perforacin con la ayuda de las llaves de fuerza, se utilizan la mesa rotaria, el buje principal y las cuas. Se pueden cambiar los insertos para acomodar diferentes tamaos de tubera.

TOP DRIVE
El sistema del Top Drive, o TDS, reemplaza la mesa rotaria, la flecha y la unin giratoria. Esta colgado del gancho en el bloque viajero. Un motor para trabajo pesado montado en l Top Drive provee la potencia necesaria. La lingada superior se enrosca directamente al Top Drive. El Top Drive hace rotar la sarta de perforacin y la barrena directamente. Esto elimina la necesidad de una mesa rotaria giratoria y la flecha. Debido a su diseo el Top Drive sirve para agilizar las operaciones de perforacin.

2. LA SARTA DE PERFORACIN
La sarta de perforacin incluye:

La flecha: es cuadrado o
hexagonal y esta suspendido debajo de la unin giratoria y pasa por el buje de la flecha la rotaria Le transmite Torque a la sarta de perforacin.

Rosca de Seguridad (Sabersub): esta conectado a la parte inferior de la flecha y evita el desgaste de la conexin inferior de la flecha. La tubera de perforacin y el BHA. Barrena

A.) LA SARTA DE PERFORACIN

La sarta de perforacin esta suspendida debajo del gancho y el bloque viajero por los brazos y la unin giratoria. La sarta de perforacin es una columna de tubera de perforacin unidad por juntas. La sarta de perforacin es normalmente utilizada para dos cosas: 1. Servir como conducto para el fluido de perforacin. 2. Transmitir la rotacin de la mesa rotaria o el top drive a la barrena en el fondo.

TUBERIA DE PERFORACION

La mayora de la tubera de perforacin es de acero forjado en una barra y despus punzada para producir un tubo sin costura. La junta es una pieza separada soldada a la tubera de perforacin con roscas que permite enroscar un tubo con otro. Los factores principales que intervienen en el diseo de la tubera son: Resistencia al colapso y al estallido Resistencia a la tensin Resistencia a la Torsin Resistencia contra el colapso causado por las cuas Resistencia contra fluidos agresivos (por ejemplo: H2S y CO2) /resistencia a la corrosin.

HERRAMIENTAS AUXILIARES:
Sustitutos de Levante y Tapones de Levante Algunos Lastra barrenas no tienen un receso para colocar el elevador. Para esto se utilizan los sustitutos de levante. Combinaciones: Algunas partes de la sarta de perforacin no tienen la misma rosca por lo que se utiliza una Estabilizadores: combinacin para unirlas. Se utilizan entre los Lastra barrenas para mantener el hoyo derecho o para desviarlo intencionalmente de la vertical. Las aspas del estabilizador estn en contacto con las

HERRAMIENTAS AUXILIARES:
Escariador de Rodillos Se emplean en la sarta de perforacin para estabilizarla cuando es difcil de mantener el calibre del agujero en Ensanchadores y formaciones duras, profundas Ampliadores donde el requerir un se puede ensanchador porque el Torque representa un . dimetro del hoyo seproblema ha reducido por expansin de la formacin, y la barrena requerida no puede pasar. Esto puede ocurrir en zonas con arcillas muy plsticas o sal.

El Sistema de Izamiento
Se encarga de soportar el sistema de rotacin durante la perforacin del pozo y provee el equipo y reas apropiadas para levantar, bajar o suspender los enormes pesos requeridos por el sistema de rotacin.

Descripcin del Sistema de Izaje

El Sistema de Izaje provee el equipo y las reas de trabajo para levantar, bajar o suspender el equipo usado en el sistema de rotacin. El sistema de Izaje esta dividido en dos partes principales: 1. La estructura de soporte 2. El equipo de Izaje La estructura de soporte esta dividida en: 1. La subestructura 2. La torre de perforacin 3. El piso de perforacin

SISTEMA DE IZAJE
El Mstil ha remplazado la torre de perforacin en la mayora de los

equipos de tierra debido a su mayor portabilidad. Se pueden preensamblar, erigir y movilizar con mayor eficiencia que la torre.

El mstil es ms delgado, generalmente montado hacia la rampa, por lo que solo cubre una parte del piso de perforacin.

Las lingadas o parejas generalmente se les dice dobles si contienen 2 tramos de TP y triples sicontienen 3 tramos de TP. Los dobles son de aproximadamente 60 pies y los triples de aproximadamente 90 pies. Algunos de los equipos de ltima generacin pueden manejar lingadas de 4 tramos o cudruples de hasta 135 pies de largo. Capacidad de Carga: Las Torres y los Mstiles estn clasificados en trminos de la apacidad de carga vertical que pueden suspender. Es clasificacin se llama Capacidad del Equipo es el peso total que puede soportar segn el diseo. Los equipos son clasificados enligeros, medianos, pesados, o extra pesados de acuerdo a esta capacidad. Capacidad de Carga de Viento: Las Torres y los mstiles estn clasificados por su capacidad de soportar vientos laterales mientras trabajan a carga mxima. Esta Clasificacin se le llama Capacidad de Carga al Viento y la mayora de los equipo soporta vientos entre 100 y 130 millas por hora. 3. 3. 1. 3. El Piso de Perforacin:

EL PISO DE PERFORACIN:

El piso de perforacin se encuentra sobre el marco de la subestructura y provee la plataforma de trabajo para la mayora de las operaciones de perforacin y soporte el equipo y herramientas requeridas. Los equipos principales que se encuentran en la mesa rotaria son:

Mesa Rotaria: rota y suspende la sarta de perforacin que a su vez hace rotar la barrena en el fondo del pozo. El Malacate: Parte principal del Sistema de Izaje. El Sistema de Rotacin: transmite la potencia desde el malacate hasta la mesa rotaria. La Consola del Perforador: Tablero con la instrumentacin que provee al perforador la informacin de lo que esta sucediendo en cada uno de los sistemas del equipo. Las Llaves de Fuerza: (estn suspendidas justo encima del piso de perforacin): son llaves grandes para apretar o soltar las los acoples conectores de la sarta de perforacin (TP, HWDP, combinaciones, lastra barrenas) Funda del Kelly / Flecha: Hoyo recubierto donde se coloca la Kelly mientras se hace un viaje. Hoyo de Ratn (El Rpido): hoyo recubierto al frente de la mesa rotaria en el piso de perforacin donde se coloca el siguiente tramo de Tubera de Perforacin que ser conectado a la Kelly y a la sarta de perforacin dentro del agujero en el proceso de construccin del pozo. La Casa del Perro: Cuarto pequeo usado como oficina del perforador y como almacn para cosas pequeas, localizado al lado del piso del equipo y cercano a la estacin del perforador

EQUIPO DE IZAJE
EL Malacate (Drawworks) Es un ensamblaje de gran potencia utilizado para izaje de cargas que generalmente se monta sobre el piso de perforacin. Se compone de los siguiente elementos principales: Un Tambor giratorio grande (4) Frenos manuales, elctricos o hidrulicos (3) Un conjunto de ejes (6) Un conjunto de cadenas y engranajes (5, 2)

CORONA PARA MSTIL

La corona para Mstil es un componente mecnico que sirve de enlace entre el malacate de un equipo de perforacin y la block viajero unindose entre s por medio de un guarnido de cable de acero el cual se desliza por medio de los conjuntos de poleas de siete componentes, formando as parte del izaje de un equipo de perforacin.

Mstil

Es una estructura de acero con capacidad para soportar todas las cargas verticales, cargas excedentes y el empuje por la accin del viento, la longitud de stos vara de 24 a 57m y soportan cargas estticas de 125 a 1500 tons. y se dividen por su construccin en:

Voladizo Plegable Telescpico

POLEA VIAJERA
Arreglo de poleas que se enlaza o conecta al bloque de corona con el cable de perforacin convenientemente enhebrado. Esto permite que el bloque se desplace hacia arriba o hacia abajo del piso de perforacin. El nmero de veces que se pasa el cable de perforacin po las poleas del bloque se le llama cuerda lnea. Por ejemplo, un cable con 10 cuerdas significa que el cable pasa por 5 poleas del bloque viajero y 5 del bloque corona en forma alterna. El nmero de poleas requerido en el bloque corona es uno ms que el nmero que se van a enhebrar. Esta polea adicional es para la lnea muerta que estar siempre anclada a la base de la subestructura.

EL GANCHO, EL ELEVADOR
Es un elemento grande con forma de asa, localizado debajo del bloque viajero. Del gancho se suspende la unin giratoria y la sarta de perforacin durante las operaciones de perforacin. Tiene un resorte interior que le ayuda a absorber los impactos. Los brazos del elevador se encuentran sujetos al gancho y son usados para operaciones de Izaje. La capacidad del gancho, es el peso mximo que pueden soportar. Los elevadores son abrazaderas o grapas para trabajo extra pesado que sujetan la TP y los Lastra barrenas para que puedan ser introducidos en el hoyo o sacados fuera del hoyo.

El Sistema de Circulacin
Se encarga de dar soportar al sistema de rotacin proveyendo el material y las reas de trabajo para preparar, mantener y revisar el fluido de perforacin.

PERFORACION

PERFORACIN
Es la prctica mediante la cual se confirma la existencia de hidrocarburos en el subsuelo y se procede a la produccin de los mismos. Para ello, es necesaria la perforacin de pozos de hasta 7000 m de profundidad, con dimetros variables entre 32 y 7 pulgadas.

TUBO CONDUCTOR.

intervalo: 0- 50 m. Barrena triconica tipo 111: 36 Tipo de lodo: bentonitico. Densidad del lodo: 1.10gr/cm3

TUBO CONDUCTOR
Su objetivo es aislar acuferos superficiales y tener un medio para la circulacin del fluido de perforacin. Es la de mayor dimetro que se utiliza en el pozo, pues a travs de ella pasan todas las tuberas de revestimiento que se utilizan. En el mar, es la primera tubera que se extiende desde la plataforma hasta abajo del lecho marino.

TUBO CONDUCTOR

TUBO CONDUCTOR

1RA ETAPA DE PERFORACION

PERFORAR A 1000m con las siguientes condiciones: BNA. DE 26 TRICONICA ; T-115 SARTA PENDULODE 60 PIES

TIPO DE LODO: POLIMERICO INHIBIDO ES UN FLUIDO BASE AGUA, DESARROLLADO PARA ESTABILIZAR LAS LUTITAS SENCIBLES AL AGUA MEDIANTE LA INHIBICION DE L ION POTASIO. LOS POLIMEROS SON PARA REDUCIR EL FILTRADO Y DARLE PROPIEDADES REOLOGICAS AL FLUIDO.

DENSIDAD INICIAL: 1.10 gr/cc DENSIDAD FINAL : 1.25 gr/cc

1RA ETAPA DE PERFORACION

REGISTROS AIT-RG, Y DR CAL de 1000 50m

METER TR 20, grado: K-55, peso: 94 lb/pie, cuerda BCN Con 90 Ton de cemento de relleno de densidad = 1.60 gr/cc Y 32 ton de cemento de amarre de 1.95 gr/cc

Cortar tubo de 20 soldar cabezal 20 3M Instalar Bops 20 3M

PROBLEMAS ESPERADOS

INSTALACIN DE PREVENTORES

una vez fraguado el cemento instalar conexiones superficiales de control y conjunto de pre ventores para la siguiente etapa de perforacin

2DA ETAPA TR de 13 3/8

2DA ETAPA TR de 13 3/8

2DA ETAPA Registros Geofsicos.

2 1000 3400 Arreglo InductivoRG Snico de porosidad (Curvas Integrada) LitodensidadNeutrn compensado-NGT DesviacinCalibracin Registro de Hidrocarburos Determinacin de zonas de inters, correlacionar cuerpos arenosos y Control estratigrficos. Porosidad y variacin de velocidad de la columna sedimentaria. Porosidad y Densidad de la roca. CNL, se tomar en el caso de encontrar arenas con inters petrolero. Determinar la arcillosidad del yacimiento, a partir del anlisis de los elementos radioactivos de la formacin. Geometra del pozo y calibre del agujero. Determinacin de

TERCERA ETAPA: TR de 9 5/8

TERCERA ETAPA Registros Geofsicos.

3 3400 5100 Arreglo InductivoRG Snico de porosidad (Curvas Integrada) LitodensidadNeutrn compensado-NGT DesviacinCalibracin Registro de Hidrocarburos Determinacin de zonas de inters, correlacionar cuerpos arenosos y control estratigrficos. Porosidad y variacin de velocidad de la columna sedimentaria. Porosidad y Densidad de la roca. CNL, se tomar en el caso de encontrar arenas con inters petrolero. Determinar la arcillosidad del yacimiento, a partir del anlisis de los elementos radioactivos de la formacin. Geometra del pozo y calibre del agujero.

Cuarta Etapa: Liner de 7

Cuarta Etapa: Complemento de 7

CUARTA ETAPA LINNER Registros geofisicos.

4 5100 6000 Arreglo Inductivo-RG Y NGT Snico Dipolar LitodensidadNeutrn compensadoNGT DesviacinCalibracin Snico de cementacin o Registro de Hidrocarburos Determinacin de zonas de inters, correlacionar cuerpos arenosos y control estratigrficos. Definicin de fractura, propiedades mecnicas y posibles zonas susceptibles a deformacin de formacin. Determinar porosidad y densidad de la roca. Presencia de zonas de gas. Determinar la arcillosidad del yacimiento, a partir del anlisis de los elementos radioactivos de la formacin. Geometra del pozo y calibre del agujero Calidad de la cementacin de TRs (De ser necesario) o

Quinta Etapa: Liner de 5

Quinta Etapa: Liner de 5

5 600 0 661 7 Arreglo Inductivo-RG Y NGT Snico Dipolar LitodensidadNeutrn compensado-NGT DesviacinCalibracin Snico de cementacin o Registro de Hidrocarburos Determinacin de zonas de inters, correlacionar cuerpos arenosos y control estratigrficos. Definicin de fractura, propiedades mecnicas y posibles zonas susceptibles a deformacin de formacin. Determinar porosidad y densidad de la roca. Presencia de zonas de gas. Determinar la arcillosidad del yacimiento, a partir del anlisis de los elementos radioactivos de la formacin. Geometra del pozo y calibre

CONCLUSIN

Como podemos observar la perforacin cuenta con diversidad de herramientas que nos permitirn alcanzar nuestro objetivo. por ello es de suma importancia el conocer ya que da a da estos equipos van mejorando, y si nos permitir alcanzar nuestro objetivo con mayor eficacia.