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.