sábado, 28 de febrero de 2015

SARTA DE PERFORACIÓN Y BROCA - I

Brocas de arrastre

Estas tienen cuchillas endurecidas, en vez de cortadores distribuidos, las cuales hacen parte integral de la broca y rotan solidamente con esta y con la sarta. Tienen la tendencia a producir un alto torque y también a perforar huecos con muy altas desviaciones. La penetración se consigue por raspado usando poco peso en la broca (Weight On Bit, WOB) y alta velocidad de rotación (RPM). Realmente con este tipo de broca sólo se pueden perforar formaciones blandas e inconsolidadas, pues no tienen la dureza ni la resistencia al desgaste necesarias para las formaciones consolidadas. 

Brocas Tricónicas 

Al comienzo había brocas de dos conos sin interferencia, y por lo tanto tenían la tendencia a empacarse (cuando los cortes de perforación se amalgaman y endurecen alrededor de la broca) en formaciones blandas. Estas fueron sucedidas por las brocas tricónicas, el tipo de broca más común actualmente usada. Están tienen 3 conos los cuales se van interfiriendo luego limpiando entre sí, con filas de cortadores en cada cono. Los conos son principalmente de dos tipos: o bien dientes tallados o de insertos de carburo de tungsteno (Tungsten Carbide Inserts, TCI) y pueden ser de varios tamaños y durezas de acuerdo a las litologías previstas. Una gran cantidad de calor se genera por la fricción durante la perforación y este calor debe ser disipado. El enfriamiento y la lubricación son funciones del fluido de perforación. Este sale por las boquillas o jets que tiene la broca. Cada boquilla esta posicionada encima de cada cono, son reemplazables y pueden ser instaladas en varios tamaños, siendo mayor la velocidad del lodo por la boquilla a medida que esta es más pequeña. Los tamaños de las boquillas se expresan bien en milímetros o en treintaidosavos de pulgada. Si no se instala una boquilla, se conoce como “boquilla abierta”, por ejemplo de 32 treintaidosavos, para el caso de brocas de 8½ “). Las brocas tricónicas están clasificadas dentro del sistema desarrollado por la IADC (International Association of Drilling Contractors):

viernes, 27 de febrero de 2015

Equipo de Control de Sólidos - IV

Una medida adicional que puede ser requerida para preparar el lodo para la circulación es llevada a cabo por el degasser, el cual separa y ventila al lodo de grandes volúmenes de gas y los conduce a una línea especial donde ser quemados. Recircular un lodo con gas disuelto puede ser peligroso y reducirá la eficiencia de la bomba y disminuirá la presión hidrostática necesaria para balancear la presión de formación. Un separador lodo-gas maneja gas a alta presión y flujo con seguridad cuando ocurre una patada de pozo. Un desgasificador de vacío es más apropiado para separar gas disuelto en el lodo, el cual puede manifestarse mostrando espuma al aparecer en superficie. La mayoría de los taladros tiene dos bombas para circular el lodo a presión por el sistema. Los taladros más pequeños, que taladran pozos menos profundos pueden necesitar sólo una. Las bombas de perforación pueden ser de dos tipos: 
Bombas Dúplex 
Estas tienen dos cilindros o cámaras, cada una de las cuales descarga lodo a presión alternativamente por ambos lados del movimiento del pistón. Cuando se descarga en un sentido se llena de lodo la cámara vacía al otro lado del pistón. Cuando el pistón regresa, descarga de este lado recién llenado mientras va llenando el otro. 
Bombas Triplex 
Tienen tres cilindros, pero a diferencia de las bombas dúplex, el lodo se descarga sólo por un lado en la carrera hacia delante. En cada cilindro el lodo se descarga por el movimiento de empuje del pistón dejando el espacio tras el pistón vacío. Cuando el pistón va regresando se vuelve a llenar de lodo la única cámara que será vaciada al moverse el pistón nuevamente hacia delante.

jueves, 26 de febrero de 2015

Equipo de Control de Sólidos - III

Se pueden utilizar centrífugas adicionales con el fin de remover grandes cantidades de arcilla suspendidas en el lodo. Una vez que el lodo está limpio, se le puede regresar a los tanques para ser recirculado. Una Centrífuga consiste en un tambor cónico de alta velocidad y un sistema de tornillo que se lleva a las partículas más grandes dentro del tambor a la compuerta de descarga. Se usa cuando la densidad del lodo debe ser reducida significativamente, en vez de añadir líquido e incrementar el volumen. 
Las centrífugas también pueden ser utilizadas para remover partículas del vidrio o plástico que haya sido usado para mejorar la lubricación o reducir la densidad en aplicaciones bajo balance. Este ‘control de sólidos’ realizado por el equipo de superficie es un aspecto muy importante en el mantenimiento del lodo. 
Los granos finos serán muy abrasivos y dañinos para equipo como las bombas de lodo, sarta de perforación, la broca, etcétera. También es importante para controlar la densidad del lodo; pues si se permite a los sólidos acumularse, se tendrá como resultado un aumento en la densidad del lodo.

miércoles, 25 de febrero de 2015

Equipo de Control de Sólidos - II

Siendo los asuntos ambientales materia de cada vez mayor importancia, los cortes separados en la zaranda son recogidos en tanques y así pueden ser transportados fácilmente a lugares donde puedan ser limpiados totalmente de lodo y químicos residuales depositados. Regularmente se instala aún más equipo de control de sólidos en el sistema antes de que el lodo llegue a las piscinas. Si el lodo es particularmente gaseoso, puede ser pasado por un degasser el cual consiste en un gran tanque con un agitador que forza la separación del gas del lodo.
Si dichas partículas no se han decantado cuando ya han pasado la trampa de arena, necesariamente habrán de pasar por el resto del equipo de control de sólidos, antes de regresar a los tanques de lodo.
El desarenador, cuando se usa en conjunto con la zaranda, remueve gran parte de los sólidos abrasivos, reduciendo así el desgaste en las bombas de lodo, equipo de superficie, sarta de perforación y broca. También usado en conjunto con la zaranda y el desarenador está el desilter, el cual remueve material aún mas fino del lodo.
Los desarenadores y los desilters separan los sólidos del lodo en un hidrociclón, un separador en forma de cono dentro del cual el fluido se separa de las partículas sólidas por la fuerza centrífuga. El lodo fluye hacia arriba en movimiento helicoidal a través de cámaras cónicas, donde las partículas sólidas son lanzadas fuera del lodo, al mismo tiempo, baja agua adicional por las paredes del cono llevándose las partículas sólidas que se han movido hacia la pared del cono.

martes, 24 de febrero de 2015

Equipo de Control de Sólidos - I

El control de sólidos es vital para mantener una operación eficiente de perforación. Altos valores de sólidos incrementarán la densidad y la viscosidad, lo cual llevará a mayores costos de tratamiento químico, mala hidráulica, y altas presiones de bombeo. Con los sólidos altos, el lodo se torna muy abrasivo e incrementa el desgaste en la sarta de bombeo, en el pozo y en el equipo de superficie. Se irá haciendo más difícil remover los sólidos de un lodo a medida que aumente su contenido de sólidos. 
El lodo que va llegando a superficie al salir del pozo contiene cortes de perforación, arena y otros sólidos, y probablemente gas, todos los cuales deben ser removidos para que el lodo pueda ser inyectado de nuevo dentro del pozo. Continuamente deben agregarse arcillas para el tratamiento del lodo además de productos químicos para mantener las propiedades físicas y químicas que se requieren. Para todas estas tareas se requiere equipo especializado. Cuando sale del pozo, el lodo es retirado en la ‘campana’ que está sobre las BOPs al seguir su camino por el flow line al depósito de la zaranda (llamado también possum belly). Aquí en este punto es donde el mudlogger ha de instalar una trampa de gas y otros sensores para monitorear y analizar el lodo que viene del pozo.
Hay unas compuertas que regulan el nivel del lodo llegando en la zaranda. Aquí habrá mallas inclinadas vibrando (normalmente 2), con el fin de separa los cortes del lodo, el cual podrá pasar por las mallas hacia la trampa de arena en la piscina de la zaranda. El lodo de aquí puede ser regresado al sistema de piscinas donde el ciclo de circulación puede empezar otra vez. Las mallas pueden ser cambiadas en forma que su calibre sea apropiado para el tamaño de los cortes que sea necesario retirar. Normalmente la malla con el calibre mayor se instala en la parte superior y la que es de calibre más fino en la parte inferior. El movimiento vibratorio de las mallas mejora la separación del lodo de los cortes. Aquí se recolectan las muestras para el análisis geológico.

lunes, 23 de febrero de 2015

EL SISTEMA DE CIRCULACIÓN - III

El número necesario de piscinas dependerá del tamaño y profundidad del pozo, luego del tamaño de volumen de lodo necesario para llenar dicho pozo. Normalmente se usan de 4 a 6 piscinas pero en pozos más grandes el número puede llegar a ser de 16 o más. Desde los tanques de almacenamiento el lodo es bombeado a través del standpipe, el cual está fijo a una de las columnas de la torre, y sigue el lodo por la manguera de la kelly a través del tubo en cuello de ganso. Por la manguera de la Kelly, el lodo pasa a través de otro tubo en cuello de ganso a través de la swivel o del Top Drive donde entra a la sarta de perforación; de la cual sale a través de las boquillas, regresando a superficie por entre el espacio anular entre la sarta de perforación y la pared del pozo(o la pared interna del revestimiento) En caso de pozos costa-afuera, un tubo más ha sido instalado para permitir al lodo circular desde el fondo del mar hasta el taladro. Este tubo es o un conductor o bien un Riser. 

Conductor 

Un tramo de tubería llevado hasta el fondo del mar, con las BOP instaladas en el taladro sobre gatos o plataformas. 

Riser 

Un tramo de tubería desde las BOP sobre el lecho marino hasta el taladro, el cual puede ser semisumergible o un buque de perforación. El riser incorpora una junta telescópica que permite que la altura del taladro se vaya ajustando a la altura de la marea y de las olas.

domingo, 22 de febrero de 2015

EL SISTEMA DE CIRCULACIÓN - II

Preparar un lodo de perforación es casi como cocinar, con varios ingredientes o aditivos en el sistema cada uno con su función particular que cumplir. El lodo es hecho y almacenado en piscinas o tanques, los cuales tienen diferentes nombres dependiendo de su función específica. Generalmente llevan los siguientes nombres: 
Tanque de Premezcla: Donde se adicionan y mezclan los productos químicos que han de entrar al sistema. 
Piscina de Succión: De donde las bombas toman el lodo para comenzar su viaje dentro de la tubería de perforación. Esta es la piscina ‘activa’ por excelencia, conectada directamente al pozo. Piscinas de 
Reserva: Los que contienen volumen adicional de lodo, en general no hacen parte del sistema ‘activo’. 
Piscina de la Zaranda: Esta piscina está situada inmediatamente debajo de la Zaranda. Lleva integrada la trampa de arena cuyo propósito es permitir al material más fino (Arenas y limos) decantarse del lodo para poder ser más fácilmente removido. 
Tanque de Viaje: Un tanque más pequeño, usado para monitorear pequeños desplazamientos de lodo. Por ejemplo viajes de tubería y el monitoreo de un patada de pozo. 
Tanque de Píldora: Este tanque es utilizado para preparar pequeños volúmenes de lodo que puedan ser requeridos para operaciones dadas durante la perforación.

sábado, 21 de febrero de 2015

EL SISTEMA DE CIRCULACIÓN - I

Ya se ha visto como el fluido de perforación, llamado comúnmente lodo, entra a la sarta de perforación a través de la Kelly o del Top Drive. Existen muchas formas en las cuales el lodo ayuda a la perforación y de hecho es un elemento vital para la perforación exitosa de un pozo. 
• Para enfriar y lubricar la broca de perforación y la sarta de perforación con el fin de minimizar su desgaste, prolongar su vida y reducir costos. 
• Para remover los fragmentos de roca perforados, o los cortes que vienen del pozo. Esto no sólo mantiene el anular limpio sino que permite su análisis en la superficie para la evaluación de la formación. 
• Para balancear las presiones altas de fluido que se pueden presentar en algunas formaciones y minimizar el potencial de patadas o reventones. La seguridad del personal de los taladros y el taladro mismo es de primordial importancia en cualquier operación de perforación. 
• Para estabilizar el diámetro interior del pozo y las formaciones que ya han sido perforadas. Los tipos de lodo y sus funciones se verán con mayor detalle en la sección 4

viernes, 20 de febrero de 2015

Equipo de Elevación - III

Llaves y Herramientas motrices Estas herramientas son neumáticas, lo cual permite enroscar y desenroscar rápidamente la tubería cuando se están haciendo o soltando conexiones. Las llaves se usarán para aplicar el torque final cuando se esté haciendo una conexión o para soltar inicialmente cuando se esté soltando la conexión.
Llave de cadena 
Si no hay llaves neumáticas disponibles, el enroscamiento de la tubería habrá de hacerse manualmente por medio de una llave de cadena. La cadena se enrollará alrededor del tubo, y luego se apretará. El enroscamiento se hará sosteniendo la llave caminando alrededor del tubo. Cuando tenga que añadirse un tubo para seguir perforando, se lleva desde la planchada hasta la rampa por medio de un ‘winche’ de forma que quede siendo sostenido verticalmente sobre la rampa que une la planchada a la mesa del taladro. El bloque viajero al bajar va trayendo al elevador en el cual podrá tomarse dicho tubo. Una vez se levante este tubo se bajará nuevamente entre el hueco del ratón, donde queda listo para hacer la siguiente conexión

jueves, 19 de febrero de 2015

Equipo de Elevación - II

Cuñas 

Mientras la conexiones se sueltan o se aprietan, la sarta de perforación tiene que ser sostenida en la mesa rotaria para impedir que caiga al pozo. Esto se consigue usando las cuñas, que consisten en varios bloques de metal con un extremo adelgazado unidos entre sí y con asas para su manejo. Se sitúan alrededor del cuello del tubo y se van bajando hasta que se ‘cierran’ dentro de la rotaria sosteniendo toda la tubería. 

Llaves 

Estas son usadas para apretar o para soltar las conexiones entre juntas de tuberías. Estas llaves se suspenden con cables desde la torre, y por medio de una cadena puede aplicárseles tensión. Se usan dos, cada una puesta a cada lado de la conexión. La llave inferior sostendrá la tubería en su sitio, mientras que la superior soltará o apretará la conexión, halando la cadena que va unida a la cabeza de gato. Cuando se está apretando la conexión, un indicador de tensión en la cadena permite que se aplique el torque correcto.

miércoles, 18 de febrero de 2015

Equipo de Elevación - I

Ya han sido vistos los procedimientos de viaje para sacar o meter tubería, hacer conexiones, añadir nuevas juntas de tubería para poder llegar más profundamente. El manejo de la tubería durante estas operaciones requiere la utilización de cierto equipo especial. 
Para sacar una parada de tubería, el elevador se cierra alrededor del tubo. Cuando se eleva el bloque viajero, la tubería reposa sobre el elevador debido al diámetro mayor de la caja de conexión y puede ser levantada. Cuando la parada esta completamente por encima de la mesa rotaria, se deslizan las cuñas alrededor del tubo atrapándolo sobre la mesa rotaria. Ahora el peso total de la tubería queda soportado en la mesa rotaria. 
La parada encima de la mesa rotaria puede entonces ser soltada y puesta a un lado. Primero, la conexión entre dos tubos se suelta por medio de dos llaves, una bajo la línea de conexión sosteniendo quieta la tubería y la otra por encima de la línea de conexión, la cual es halada por una cadena para así soltar la conexión. La parada es rápidamente desenroscada por una herramienta motriz que la deja completamente libre y colgando del elevador. Así entonces es alineada a un lado de la mesa y su extremo superior puesto en los dedos que hay dispuestos en el encuelladero.

Brazos y elevadores. 

Estos son usados para llevar la tubería a la posición necesaria para la maniobra requerida. El elevador es sencillamente una prensa que se cierra alrededor del ‘cuello’ de tubería. Cuando se levanta el elevador, se levanta por el tubo hasta la caja de conexión donde el diámetro mayor de la misma ya no pasa por el elevador levantando así la tubería. El elevador está colgado del bloque viajero por los brazos y así el movimiento vertical es aplicado por el malacate. Los elevadores son de tamaños dados para cada tipo de tubería, sea de perforación, de revestimiento o de cada tipo para el ensamblaje de fondo.

martes, 17 de febrero de 2015

Proporcionando Rotación a la Sarta de perforación y a la Broca - II


Unidad de Top Drive 


En los taladros más modernos, la rotación y la swivel se han combinado en una sola unidad de Top Drive, la cual puede ser operada eléctrica o hidráulicamente. En este caso la sarta de perforación se conecta directamente al Top Drive donde la fuerza de rotación se aplica directamente y el lodo entra a al sarta de perforación en forma similar a como lo hace en una swivel. Como la fuerza de rotación ya ha sido aplicada, no se necesitará ya de Kelly ni de Kelly-bushing. 
La ventaja de un Top Drive sobre el sistema de Kelly convencional es de tiempo y costo. Con la kelly, a medida que progresa la perforación, sólo puede agregarse de a un solo tubo en cada conexión. Este proceso Implica que la Kelly sea desconectada de la sarta de perforación, levantar y conectar la nueva junta y después conectar otra vez la Kelly al la sarta de perforación. 
Con una unidad de Top Drive, la operación no sólo es mucho más simple por el hecho de que la tubería está directamente conectada al Top Drive, sino que permite que sea agregada una parada, es decir tres juntas de tubería de una vez. La longitud completa de una parada puede ser perforada en forma continua, mientras que sólo se puede perforar la longitud de un tubo cuando se perfora con Kelly. 
El tiempo total que se emplea en hacer conexiones es por lo tanto mucho menor para taladros que tienen Top Drive. Esto implica un gran ahorro en costos, especialmente en taladros en tierra grandes o en plataformas marinas donde la tarifa de alquiler del taladro es muy alta. Otra ventaja importante del Top Drive es durante las operaciones de viaje, cuando se está sacando o metiendo tubería. La Kelly convencional no se usa cuando se está viajando, se deja a un lado en lo que se llama el hueco del ratón, y se usan los elevadores y los brazos para mover la tubería. Si la tubería se pega durante un viaje, se necesitará circular para poder liberarla, para lograr esto la Kelly tendría que sacarse del hueco del ratón y conectarse nuevamente a la sarta de perforación, un procedimiento que puede tardar entre 5 y 10 minutos en el mejor de los casos, tiempo durante el cual la pega puede empeorar. Con un Top Drive también se usan los elevadores y los brazos, pero estos están suspendidos del Top Drive. Luego el procedimiento de conectar el Top Drive es mucho más rápido y así la circulación y la rotación puede ser establecidas casi inmediatamente. En la mayoría de circunstancias, esto minimiza el problema potencial y reduce el tiempo que podría ser necesario para resolverlo.

domingo, 15 de febrero de 2015

Proporcionando Rotación a la Sarta de perforación y a la Broca - I

Kelly y swivel 


La kelly es una sección tubular de sección exterior cuadrada o hexagonal, por dentro de la cual el fluido de perforación puede pasar dentro de la tubería de perforación. 
Esta se conecta en la parte superior extrema de la sarta de perforación por medio del saver-sub o Kelly-sub. Este ‘sub’, más barato de reemplazar que la kelly, impide que esta se desgaste con el continuo conectar y desconectar de la tubería. La kelly, pasa a través del Kelly-bushing, que ajusta sobre la rotaria. 
El movimiento vertical libre hacia arriba y hacia abajo de la kelly es posible a través del Kelly-bushing, gracias a rodamientos sobre cada una de las caras cuadrada o hexagonal de la Kelly, la cual ajusta exactamente dentro del Kelly-bushing de forma que cuando el Kelly-bushing gira, la Kelly gira. Puesto que el Kelly-bushing está asegurado a la rotaria, la rotación de la misma (sea eléctrica o mecánica) forzará al Kelly-bushing a rotar igualmente con la Kelly y a toda la sarta de perforación. 
El movimiento vertical hacia arriba y hacia abajo sigue siendo posible durante la rotación. Cuando la Kelly se levante para, por ejemplo, hacer una conexión, el Kelly-bushing se levantará con ella Entre la Kelly y el gancho está la swivel, la cual está conectada a la kelly pero no rota con ella, pues está conectada a la manguera por la cual entra el lodo y además impide que el gancho y el bloque viajero también rotaran con la kelly. La conexión a la manguera de lodo se hace a través del tubo cuello de ganso. Una válvula de seguridad está situada en la parte superior de la Kelly. Esta es llamada kellycock, y puede ser cerrada manualmente en el caso de que el pozo esté fluyendo debido a una alta presión de formación. Esto impide someter a la swivel a una alta presión, que podría resultar dañina.

sábado, 14 de febrero de 2015

EL SISTEMA PARA MOVER LA TUBERÍA - III

El desgaste de la línea se va registrando en términos de la carga movida a una cierta distancia. Por ejemplo 1 tonelada-milla significa que se ha movido una tonelada por una distancia de una milla. En forma similar, un valor de 1 KN-Km significa que la línea ha movido 1000 Newtons a una distancia de un Kilómetro. 
Este registro permite determinar cuando la línea de perforación usada requiere que se le reemplace por línea nueva. 
El procedimiento de ‘cortar y correr’ (slip & cut) cable requiere que el bloque viajero sea asegurado a la torre para que no haya carga en la línea de perforación. La línea se suelta del ancla y del malacate y así se puede correr una nueva sección, y también se puede cortar en el malacate la sección más usada. (Con más toneladas-milla) Una vez llevada la nueva línea a su ligar, se saca si es el caso la línea usada, y se asegura la línea nueva en el malacate y en el ancla. Este procedimiento permite un desgaste parejo en la línea de perforación a medida que va siendo usada. El malacate tiene un sistema de freno de alta capacidad, lo cual permite controlar la velocidad de la sarta de perforación. 
Durante la perforación, el malacate permite controlar y ajustar la parte del peso de la sarta que es soportado por la torre y por consiguiente el restante es aplicado a la broca. Este peso es llamado peso sobre la broca, se ajusta según la dureza de la roca y la fuerza requerida para producir fractura física de la formación, permitir la penetración y continuación de la profundización del pozo.

viernes, 13 de febrero de 2015

EL SISTEMA PARA MOVER LA TUBERÍA - II

Esta sección, llamada línea muerta, llega al ancla , situada a un lado de la torre. Del ancla la línea pasa a un carrete de almacenamiento, donde se almacena para irlo reemplazando a medida que se vaya desgastando. El otro extremo de la línea, el cual está asegurado al malacate se le llama línea rápida, pues se mueve a mayor velocidad que las otras secciones entre poleas y del malacate sale a la polea rápida.

jueves, 12 de febrero de 2015

EL SISTEMA PARA MOVER LA TUBERÍA - I

El sistema de movimiento de tubería tiene varias funciones básicas:- 
-.Soportar el peso de la sarta de perforación, posiblemente varios cientos de toneladas. 
-.Llevar hacia adentro y hacia afuera, según el caso, la sarta de perforación. 
-.Mantener el peso aplicado sobre la broca durante la perforación y el rimado. Sobre la mesa del taladro siempre se estará soportando todo el peso de la sarta de perforación, ya si la sarta está en cuñas o bien si la sarta está colgada en la torre de perforación. 
El tamaño y la capacidad de carga del taladro es el factor limitante para el peso de tubería que puede soportar un taladro y por lo tanto la profundidad hasta la cual puede perforar. La altura de la torre determinará el tamaño de las paradas de tubería que podrán ser almacenadas sobre la mesa del taladro cuando la tubería se saque del pozo. Durante esta operación, la tubería será quebrada en paradas dobles o triples (de dos o tres juntas). Durante las operaciones de perforación, la sarta y la Kelly o el Top Drive serán soportadas por el bloque viajero por medio del gancho, a su vez sostenidos al malacate con la línea de perforación por un sistema simple de poleas. 
La línea de perforación se enrolla y desenrolla en tambor del malacate, según se suba o se baje el bloque viajero. Desde el malacate, la línea va hasta el conjunto fijo de poleas en la corona, y desde allí a las poleas en el bloque viajero, el cual queda suspendido de la torre por un número de líneas , generalmente 8, 10 o 12, y por último por la línea muerta donde el cable está debidamente asegurado.

miércoles, 11 de febrero de 2015

COMPONENTES DE UNA TORRE DE PERFORACIÓN ROTARIA

INTRODUCCIÓN 
Un taladro moderno de Perforación rotatoria, de cualquier tipo consiste de 5 componentes principales: 
1) Broca de perforación y sarta de perforación. 
2) Sistema de circulación del fluido de perforación. 
3) Sistema de Movimiento de la sarta de perforación. 
4) Sistema de suministro de Energía. 
5) Sistema de válvulas preventoras. (BOPs) 
El término rotaria proviene del movimiento físico de la sarta de perforación y la broca (1), el cual va aplicando una fuerza rotaria de corte a la roca en el fondo del pozo. La rotación puede ser aplicada en superficie a toda la sarta o bien por un motor en fondo a una parte del ensamblaje de fondo (Bottom hole assembly, BHA). La sarta de perforación consiste en tubería de acero la cual conduce en su interior el fluido de perforación hasta la broca de perforación. Esta sarta de perforación es una combinación de tubería ‘standard’ de perforación, tubería de perforación más pesada, de mayor diámetro y calibre, y ‘botellas’ (Drill collars) aún más pesadas. Todo esta sarta es montada en la torre de perforación que tiene un sistema para el movimiento vertical (hacia adentro y hacia fuera) de dicha sarta(3). 
Este sistema está compuesto de: el malacate, el conjunto de poleas en la corona, el bloque viajero y la línea de perforación. La rotación de la sarta en superficie es aplicada a la sarta por una de dos maneras: Por medio de un sistema de kelly, o por medio de un Top Drive. El fluido de perforación, comúnmente llamado lodo de perforación, se almacena en tanques o piscinas, y desde allí el lodo puede ser bombeado a través del standpipe a la swivel donde entra a la kelly o al Top Drive, luego por toda la sarta de perforación hasta la broca, antes de regresar a la superficie a través del anular, (el espacio entre la sarta de perforación y las paredes del hueco). 
Y al regresar a la superficie el lodo es pasado por varios elementos del equipo de control de sólidos para que le sean retirados los cortes de la perforación , antes de regresar a los tanques de lodo y completar el ciclo completo(2). Las formaciones en la sección superficial de un pozo, generalmente están aisladas por tubo conductor de acero de diámetro grande, llamado revestimiento o casing, El cual ha sido cementado en su sitio. El espacio anular por el cual el lodo regresa a la superficie es ahora el espacio entre el interior del revestimiento y el exterior de la sarta de perforación. 
A este revestimiento se conectan las válvulas preventoras o BOPs (Blow Out Preventors)(5), una serie de válvulas y sellos que pueden ser usados para cerrar el anular o la boca completa del pozo con el fin de controlar altas presiones de fondo cuando se presentan. Todo el equipo descrito anteriormente se opera con un sistema central de energía(4), el cual también suministra la energía para el alumbrado eléctrico, para las compañías de servicio, etcétera. Normalmente, esta fuente de energía es una planta eléctrica movida por un motor diesel.

lunes, 9 de febrero de 2015

Ejemplo de Plataforma de columnas plegables

Lo más usual son 3 patas de apoyo.
Note aquí que la perforación no se ha iniciado, puesto
que no hay tubo conductor o riser

sábado, 7 de febrero de 2015

viernes, 6 de febrero de 2015

Torres de perforación en mar adentro - II

Buques de perforación. 


Los Buques de perforación pueden perforar en aguas más profundas. Generalmente tiene su propio medio de propulsión y viajan fácilmente de una a otra localización. Son sumamente móviles, pero no tan estables como las plataformas semi-sumergibles, y por lo tanto no son aptos para perforar en aguas muy turbulentas. Un buque de perforación puede ser anclado, o su posición mantenida mediante un control automático de posición parecido al de una plataforma semi-sumergible. Los Buques de perforación tienen exactamente el mismo equipo que las plataformas semisumergibles, con las BOPs conectadas sobre el lecho marino. Para compensar el movimiento del buque (al igual que en las plataformas semi-sumergibles) el riser tiene una junta escualizable en el lecho marino que permite el movimiento horizontal. La longitud de este riser es comúnmente el factor limitante en la perforación en aguas profundas, antes de que llegue a sus límites de esfuerzo y deformación. 

Plataformas Fijas


Las plataformas fijas son estructuras permanentes montadas especialmente cuando no se requiere movilidad. Típicamente cuando múltiples pozos han de ser perforados para desarrollar y entrar a producir un campo. Pueden ser de dos diseños, soportadas con pilotes o por gravedad. Una plataforma sostenida por pilotes consiste en una estructura de acero así soportada por dichos pilotes clavados en el lecho del mar. Este tipo de plataforma es muy estable cuando hay mal clima, pero es muy poco móvil. Usualmente se construyen en secciones separadas que son remolcadas separadamente hasta el sitio y allí ensambladas. Las plataformas de tipo por gravedad son hechas en concreto, o acero, o en una combinación de ambos. Tienen una base modular, la cual provee de sitio para lastre y almacenamiento, y sobre esta base van las columnas verticales que han de soportar la mesa de perforación. Normalmente son construidas completamente y luego remolcadas y lastradas en su posición definitiva.

jueves, 5 de febrero de 2015

Torres de perforación en mar adentro - I

La perforación Mar adentro requiere obviamente de un buque completamente autosuficiente, no sólo en términos de perforación, sino también de acomodación del personal. Localizados en ubicaciones remotas y hostiles, son mucho más costosos de operar y requieren medidas de seguridad más sofisticadas puesto que el nivel del agua separa la cabeza del pozo de la torre de perforación. Existen diferentes tipos de torre de perforación en mar adentro y su uso depende principalmente de la profundidad del agua en que se ve a operar. Las instalaciones temporales (que se pueden llevar de un sitio a otro) usadas para la perforación exploratoria, se pueden sentar en el lecho del mar, o bien anclar en la posición deseada. Barcazas Estos son pequeños buques de fondo plano que sólo se pueden usar en aguas poco profundas como en los deltas, pantanos, lagunas, y lagos pandos. 
Plataformas de columnas plegables Estos son buques móviles convenientes para taladrar con agua de mar poco profunda. Están formados por un casco o plataforma fijos, los cuales se apoyan en un cierto número de columnas, generalmente tres, que se apoyan en el lecho del mar. Para mover una plataforma plegable, dichas columnas se levantan y el taladro puede flotar en su casco y así ser remolcado. Dado que así plegado tiene muy alto el centro de gravedad, por lo tanto muy inestable durante el remolque, debiendo ser remolcado con el mar muy calmo y a muy bajas velocidades para evitar el volcamiento. Una vez en la posición requerida, las columnas se asientan en el lecho del mar, haciendo una estructura muy estable que no es afectada por las olas. Las preventoras se instalan bajo el nivel de la mesa del taladro, lo cual hace necesario un tubo conductor muy largo hasta el lecho del mar para conectar el pozo al taladro y permitir la circulación del fluido de perforación. 
  Plataformas semi-sumergibles. Las plataformas semi-sumergibles son taladros flotantes capaces de perforar en aguas más profundas que aquellos de patas plegables. La mesa es soportada por cierto número de patas o columnas. Bajo el nivel del agua estas columnas están soportadas por pontones que pueden estar o no conectados entre sí. Las columnas y pontones pueden ser utilizados para lastrar y equilibrar la plataforma. Esta estructura queda equilibrada por debajo del nivel del agua, evitando el inconveniente principal que es la turbulencia del mar en la superficie. Esto la hace más estable que los buques de perforación y por lo tanto más apropiadas para perforar en aguas turbulentas. Los pontones tienen hélices motrices para ajustar su posición y para moverse, aunque en general son remolcadas por barcazas y usan las hélices para un posicionamiento más preciso. Una vez correctamente posicionada, la plataforma es anclada en el lugar, aunque en aguas más profundas las hélices pueden seguir siendo usadas para mantener la posición por medio de un control automático de posición. A diferencia de la plataforma de patas plegables, en este tipo de plataforma las BOPs se instalan sobre el lecho marino, directamente conectadas al revestimiento del pozo. Instalar las BOPs es un proceso sumamente complejo y se efectúa por medio de vehículos a control remoto (Remote Operated Vehicle, ROV) y cámaras marinas. Esto permite que la plataforma pueda abandonar el pozo en caso de necesidad. Un conductor largo, flexible y telescópico, llamado riser, conecta las BOPs a la plataforma, permitiendo circular al fluido de perforación y entrar y salir del pozo a la sarta de perforación.

martes, 3 de febrero de 2015

Torre de perforación en tierra.

Las torres de perforación en tierra se diseñan en general sobre el principio de mástil en cantilever, lo que facilita el transporte y armado del equipo. La torre de perforación se transporta en secciones al sitio donde se va a hacer la perforación, dichas secciones se arman horizontalmente sobre el suelo y luego, con la ayuda del malacate, se levanta a posición vertical. Las válvulas preventoras (Blow out Preventors, BOP) se colocan directamente sobre el eje de la perforación, bajo la torre ya erguida, y así puede circular el fluido de perforación y entrar y salir la sarta de tubería de perforación.

lunes, 2 de febrero de 2015

TORRES DE PERFORACIÓN Y SUS EQUIPOS

TORRES DE PERFORACIÓN ROTARIA 

En los primeros días de la exploración y producción petroleras, los pozos eran perforados con torres de perforación con equipos de cable. La técnica utilizada fue la perforación por percusión donde una broca y la sarta de perforación suspendidas por un cable se dejaban caer repetidamente para ir haciendo hueco. Los golpes repetidos iban penetrando la formación profundizando el pozo en el proceso. Las desventajas de la torre de perforación con equipos por cable eran las capacidades de perforación limitada, ratas de perforación muy lentas y que no había forma de controlar la presión de formación desde el sitio de operación.