Sistema de energía - IV

Sistema de energía - III

3) Los equipos de perforación con sistema c.a. /c.d. (corriente alterna/corriente directa) están compuestos por generadores de c.a. y por rectificadores de corriente (alterna a directa) scr' s (silicon controlled rectifier). Obtienen una eficiencia de un 98%; cuya energía disponible se concentra en una barra común (PCR) y puede canalizarse parcial o totalmente a la maquinaria de perforación (rotaria, malacate y bombas) que se requiera. 

La ventaja de este sistema es tal que, en un momento dado y de acuerdo a las necesidades, toda la potencia concentrada en las barras podría dirigirse o impulsar al malacate principal teniendo disponible una potencia de 2000 H.P. (Fig. 13.5).

Sistema de energía - II

2) Los equipos de perforación con sistema c.d./c.d. usan generadores y motores de corriente directa que tiene una eficiencia aproximada de un 95%. La eficiencia real en conjunto con la maquinaria de perforación es de 87.5% debido a pérdidas adicionales en los requisitos de fuerza de los generadores por inducción en el campo, soplador de enfriamiento, temperatura en conmutador, escobillas y longitud del cable alimentador. En este sistema, la energía disponible se encuentra limitada por la razón de que sólo un generador c.d. se puede enlazar eléctricamente a un motor c.d. dando por resultado 1600 H.P; disponibles para impulsar el malacate (Fig. 13. 4).

Sistema de energía - I

Para llevar a cabo los trabajos de perforación se cuentan con tres tipos principales de equipos, de acuerdo al sistema generador de potencia:

1. Sistema diesel mecánico (convencional)
2. Sistema diesel eléctrico c.d./c.d.
3. Sistema diesel eléctrico c.a./c.d

1) Los equipos de perforación diesel mecánicos (convencional) son aquéllos en que la transmisión de energía - desde la toma de fuerza del motor diesel de combustión interna - hasta la flecha de entrada de la maquinaria de perforación (malacate, rotaria y bombas de Iodo), se efectúa a través de convertidores de torsión, flechas, cadenas, transmisiones, cuya eficiencia mecánica varía y generalmente anda por el orden de 60% promedio (Fig. 13.3).

Datos prácticos para la capacidad del mástil

Componentes de un equipo de perforación terrestre - Ejemplo 2

¿Cuál será la capacidad del mástil antes señalado si la carga a levantar (carga suspendida) es de 200,000 lb y si se cuenta con un arreglo de poleas de seis líneas? 

Capacidad mástil = (Carga suspendida x Núm. de cables totales)/ (h x Núm. de cables de la polea viajera) + peso corona + peso polea viajera.

Sustituyendo

C.M. = (200 000 lb x 8)/ (0.88 x 6)+6000 lb = 309,030.3 lb

Cap. del mástil con 4 líneas: Es igual 8.75 la tensión del cable (peso al

gancho/núm. de líneas)

Cap. del mástil con 6 líneas: Es igual 11.25 la tensión del cable (peso al

gancho/núm. de líneas)

Cap. del mástil con 8 líneas: Es igual 13.75 la tensión del cable (peso al

gancho/núm. de líneas)

Cap. del mástil con 10 líneas: Es igual 16.25 la tensión del cable (peso al

gancho/núm. de líneas)

A continuación se presenta una tabla calculada con la tabla de datos prácticos:

Componentes de un equipo de perforación terrestre - Ejemplo 1

¿Qué porcentaje de la capacidad (h ) de diseño del mástil (2 piernas) puede utilizarse si se tienen seis líneas en la polea viajera y ocho líneas en la corona con la línea muerta fija a una pierna derecha del mástil?

Datos:

T = Tensión en cada cable = W/6

Carga total en el mástil = 8 T

(T = tensión)

Carga centrada absorbida por cada una de las piernas del mástil = 6T/2 = 3T

Carga de la línea rápida 0.5 T.

Carga total en una pierna = carga centrada + carga

Línea muerta + carga línea rápida

Sustituyendo:

Carga total en una pierna = 3T + 1T +0.5 T = 4.5 T

(h ) eficiencia = (carga real/carga equivalente) x 100 = (8T/9T) x 100 = 88.88 %