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.

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.

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.

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

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

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.

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.