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• Diego Armando Rojas Briceño

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PRINCIPIOS BASICOS DE PERFORACION

“UNA BREVE MIRADA A LAS PRINCIPALES CARACTERISTICAS DE LA PERFORACION DE POZOS DE PETROLEO”. Por: Ing. Armando Torres Valenzuela

CONTENIDO 1. ORIGEN DEL PETROLEO

2. TIPOS DE EQUIPOS DE PERFORACION 2.1 EQUIPOS TERRESTRES 2.2 PLATAFORMAS SUMERGIBLES 2.3 PLATAFORMAS SEMISUMERGIBLES 2.4 JACK UP´s 2.5 DRILL SHIP (BARCOS DE PERFORACION) 2.6 PLATAFORMAS

3. HERRAMIENTAS BASICAS DE PERFORACION 3.1 TOP DRIVE 3.2 KELLY Y MESA ROTARIA 3.3 TUBOS DE PERFORACION 3.4 HEAVY WATE DRILL PIPE (TUBOS PESADOS DE PERFORACION) 3.5 DRILL COLLAR (BOTELLAS DE PERFORACION) 3.6 CROSS OVER SUBS 3.7 ESTABILIZADORES

3.8 BOTTOM HOLE ASSEMBLY (B.H.A) 3.9 PIPE RACKS (BURROS DE TUBERIA9 3.10 BROCAS 3.10.1 TRICONICAS 3.10.2 FIJAS 3.11 DRILLING JARS

4. TIPOS DE POZOS Y HERRAMIENTAS DE DESVIACION 4.1 MEASUREMENT WHILE DRILLING (MWD) 4.2 MOTOR DE FONDO 4.3 POZOS DIRECCIONALES 4.4 POZOS HORIZONTALES

5. EQUIPOS DE ROTACION Y LEVANTAMIENTO 5.1 SWIVEL 5.2 TORRES Y MASTILES DE PERFORACION 5.3 CROWN BLOCK (CORONA) 5.4 MONKEY BOARD (PLATAFORMA DEL ENCUELLADOR) 5.5 STABBING BOARD (TRABAJADERO AUXILIAR)

5.6 SUBESTRUCTURA, PLANCHADA (CAT WALK), RAMPA (PIPE RAMP) Y PUERTA EN V (V DOOR)

6. HERAMIENTAS MANUALES 6.1 CUÑAS MANUALES 6.2 SAFETY CLAMP (ABRAZADERA DE SEGURIDAD O COLLARÌN). 6.3 CUÑAS Y ARAÑAS (SPIDER) 6.4 ELEVADORES 6.5 SUSTITUTOS DE ELEVACION 6.6 LLAVES DEPOTENCIA (TONGS) 6.7 LLAVE HIDRAULICA PARA CASING (POWER TONG) 6.8 LLAVE NEUMATICA PARA TUBERIA (SPINNING WRENCH) 6.9 KELLY SPINNER

7. CALCULOS EN EL EQUIPO

1. ORIGEN DEL PETROLEO El petróleo se forma bajo la superficie terrestre por la descomposición de organismos marinos. Los restos de animales minúsculos que viven en el mar —y, en menor medida, los de organismos terrestres arrastrados al mar por los ríos o los de plantas que crecen en los fondos marinos— se mezclan con las finas arenas y limos que caen al fondo en las cuencas marinas tranquilas. Estos depósitos, ricos en materiales orgánicos, se convierten en rocas generadoras de crudo. El cieno y la arena se endurecen y se convierten en esquistos y arenisca; los carbonatos precipitados y los restos de caparazones se convierten en caliza, y los tejidos blandos

de

los

organismos muertos se transforman en petróleo y gas natural.

Una

vez

formado

el

petróleo, éste fluye hacia arriba a través de la corteza terrestre porque su densidad es menor que la de las salmueras que saturan los intersticios de los esquistos, arenas y rocas de carbonato que constituyen dicha corteza. El petróleo y el gas natural ascienden a través de los poros microscópicos de los sedimentos situados por encima. Con frecuencia acaban encontrando un esquisto impermeable

o una capa de roca densa: el petróleo queda atrapado, formando un depósito. Sin embargo, una parte significativa del petróleo no se topa con rocas impermeables, sino que brota en la superficie terrestre o en el fondo del océano. Entre los depósitos superficiales también figuran los lagos bituminosos y las filtraciones de gas natural.

Una parte de esos hidrocarburos podía encontrar una capa impermeable (no porosa) de roca en un anticlinal, un domo de sal, una trampa de falla o una trampa estratigráfica. La roca impermeable puede aprisionar los hidrocarburos, creando un depósito de petróleo y gas natural. Los geólogos buscan esas formaciones subterráneas, ya que suelen contener depósitos recuperables de petróleo. Los fluidos y los gases capturados en esas trampas geológicas suelen estar separados en tres capas: agua (densidad más alta, capa inferior), petróleo (capa media) y gas natural (densidad baja, capa superior).

2. TIPOS DE EQUIPOS DE PERFORACION A nivel mundial, se cuentas con seis tipos de equipos de perforación; los cuales incluyen desde equipos en tierra ( autotransportables, ..) y offshore (plataformas, semisumergibles, jack ups, y drill ship). 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6

Equipos Terrestres Plataformas sumergibles Plataformas semisumergibles Jack up Drill ship (barco de perforación) Plataformas.

2.1

Equipos terrestres: Son equipos que perforan pozos en tierra (on shore), se dividen en auto transportables y no auto transportables. Los auto transportables tienen menos capacidad que los de torre de secciones desarmables, además son mas fáciles de transportar porque su torre va sobre un carrier. Pueden ser de dos o tres juntas y generalmente se les llama ―chivos de perforación o Work over‖. Los no auto transportables igualmente perforan pozos en tierra, tienen mayor capacidad de trabajo que los ―chivos‖, generalmente tienen mayor número de piezas para su transporte y por lo tanto su trasteo es mas demorado, su torre es de secciones

que van como cargas individuales. La siguiente tabla nos referencia el tipo de equipo de perforación de acuerdo a su profundidad de perforación.

TIPO DE EQUIPO LIGERO MEDIO PESADO ULTRAPESADO

2.2

PIES

PROFUNDIDAD

3000 - 5000 4000 - 10000 12000 - 16000 18000 - 25000

METROS

1000 – 1500 1200 – 3000 3500 – 5000 5500 - 7500

Plataforma sumergible: Este tipo de equipos descansan sobre pilotes anclados en el fondo marino, cerca de la costa. Son remolcadas cada vez que va a situar para la perforación de otro pozo. Para su transporte desocupan los compartimientos y al flotar la estructura se puede remolcar; al llegar al nuevo sitio, se llenan los compartimientos. Generalmente se pueden perforar pozos desde unos cuantos pies de profundad del mar hasta 175 ft., aproximadamente. Se distinguen tres tipos de plataformas sumergibles:  Barcaza de pilares  Botella  Artico

2.3

Plataformas semisumergibles:

Estos equipos de perforación se instalan, manejan y mantienen en una plataforma situada lejos de la costa, en aguas de una profundidad de hasta 7500 ft. La plataforma semisumergible es flotante y resiste a las olas, el viento y —en las regiones árticas— los hielos.

Consta de columnas y pontones (bases) que se inundan hasta cierta altura y se procede a anclar el equipo o mantener su posición mediante un sistema de propulsores o posicionadotes, que son manejados desde una computadora de abordo, con posicionamiento satelital. Se usa un transporte especial para llevar el semisumergible en largos trayectos. Para trayectos cortos, se lleva el equipo remolcado por buques o en algunas ocasiones, cuentan con propulsión propia.

MOVILIZACION DE SEMISUMERGIBLE

EQUIPO

CARRIER

TRANSPORTE DE SEMISUMERGIBLE EN TRAYECTO LARGO

2.4

Jack Up (Plataformas elevadizas) : Los Jack ups se utilizan para perforaciones costa afuera (off shore) no muy profundas. Se utilizan desde unos pocos pies de profundidad del mar hasta aproximadamente 400 ft (120 m). Los Jack Ups constan de pilares que lo soportan (cubierta y casco). Son remolcados por buques; para ser transportados levantan los pilotes y al llegar a la ubicación del nuevo pozo, son nuevamente extendidos hasta el fondo del mar. Pilotes

2.5

Drill ship (barco de perforación): Es un grupo flotante y auto propulsado para perforación a poca y mediana distancia de la costa. Se mantiene en su posición mediante unos posicionadores dirigidos por una computadora ligada al satélite. El control de pozo submarino es similar a las plataformas semi sumergibles.

PIPE RISER

PREVENTORAS PREVENTOR AS

2.6

En el gráfico se pueden observar el pipe riser (vientos de tubería), la cabeza de pozo y el stack de preventoras. Esta composición del ensamblaje de BOPs, generalmente se presenta en plataformas semisumergibles y Drill Ship (barcos de perforación).

CABEZA DE POZO

Plataformas:

Son equipos de perforación inmóviles a poca distancia de la costa; una vez instaladas no se mueven y desde allí se perforan gran cantidad de pozos. Generalmente cuentan con buques auxiliares aun cuando algunas no necesitan de estos. Las plataformas van siempre sobre el fondo marino y tienen que resistir embates de fuertes oleadas y vientos.

El gráfico muestra una plataforma tipo estructura de acero.

Plataforma tipo cajón

Plataforma tipo base hormigón

Resúmen tipos de equipos de Perforación y profundidad de operación.

3. HERRAMIENTAS BASICAS DE PERFORACION Parte de las herramientas y equipos están superficie y la otra en el subsuelo; su objetivo es colocar una broca en el fondo para hacer un pozo. Para perforar un pozo se debe colocar peso en el fondo y rotar la sarta. Como la broca en el fondo gira y rompe formación, los cortes necesitan ser desalojadas, por esto se requiere que algún fluido los arrastre hasta la superficie; a este fluido se le llama lodo de perforación.

Para transmitir la rotación hasta la broca se necesita un sistema en superficie que puede ser: Top Drive ó Kelly y Mesa rotaria. 3.1

Top Drive: Este

OPERACIÓN DE TOP DRIVE

sistema

eficaz

en

la

es

costoso

perforación.

pero Las

conexiones son mas rápidas (3 juntas de tubería) y con seguridad; pueden perforar un pozo con menos MOTOR

riesgo de pega, por cuanto se puede CAJA REDUCTORA CONEXION

circular al estar en un viaje de tubería.

SARTA PERFORACION

El Top Drive Corre por unos

SISTEMA DE TOP DRIVE

rieles que van adheridos a la torre y está enganchado al bloque

viajero

del

equipo.

Tiene una llave de apriete para conectar, desconectar y torquear las conexiones de las juntas de la sarta.

3.2

Kelly y Mesa Rotaria: La kelly es un sistema tubular KELLY pesado que generalmente tiene KELLY DRIVE BUSHING

cuatro o seis lados. Se mueve a través del Drive Kelly Bushing, el cual se acopla al Master Bushing

MASTER BUSHING

y se mueve por intermedio de la rotaria, haciendo girar la sarta. MESA ROTARIA

En la gráfica se observan una KELLY HEXAGONAL

kelly cuadrada (izquierda) y una kelly hexagonal (derecha).

KELLY CUADRADA

3.3

Tubos de Perforación: También reciben el nombre de ―DRILL PIPE‖ en inglés. Son tubos de acero, livianos pero resistentes DRILL PIPE

y van en la parte superior de una sarta de perforación, conectados a HEAVY WATE DRILL PIPE

la

kelly

encargados

CROSS OVER DRILL COLLAR

ESTABILIZADOR

movimiento

o

top de al

drive.

Son

transmitir

el

resto

del

ensamblaje de perforación.

La tubería de perforación se clasifica de acuerdo a su diámetro, grado, peso y longitud.

RANGOS DE LONGITUD RANGO

Longitud en pies

Longitud en metros

R1

18 - 22

5.5 – 6.7

R2

27 - 30

8.2 – 9.1

R3

38 – 45

11.6 – 13.7

CAJA Y PIN

El mas usado es el R – 2. La tubería de perforación puede ir desde 2 3/8‖ y 4.85 Lb/ft (libras

BOX (CAJA)

PIN

por pie) hasta 6 5/8‖ y 27.7 Lb/ft (libras por pie). Su grado de resistencia esta dada por: E – 75; X – 95; G – 105; S – 135; Estos son libras de resistencia a

la tensión por cada grado de tubería. Así, el S – 135 es el más resistente a la tensión.

La tubería de perforación se conecta por medio de conexiones roscadas en cada extremo, las cuales son hembra y macho. Su tamaño varía de acuerdo a la especificación del tubo; estas conexiones son llamadas también ―TOOL JOINT‖.

3.4

Heavy Wate Drill Pipe: Son tubos de pared más gruesa HEAVY WATE DRILL PIPE

que los drill pipe y sus tool joint

son

más

conectados SPIRAL HEAVY WATE DRILL PIPE

CONVENCIONAL HEAVY WATE DRILL PIPE

tubería

de

largos.

debajo

de

perforación

Van la y

encima de los DRILL COLLAR WEAR PAD (AMORTIGUADOR DE DESGASTE)

(botellas de perforación); su función es reducir la fatiga en los Drill Pipe, mantenerlos en tensión y aportar algo de peso a la broca, principalmente en huecos direccionales de alto ángulo.

La mayor longitud de los tool joint, permiten mantener alejado el cuerpo del Heavy Wate de las paredes del hueco; igualmente el ―WEAR PAD‖ o amortiguador de desgaste, mantiene la parte media alejada del hueco. Una variación es la Spiral Heavy Wate (Heavy Wate espiral); la cual consta de una franja helicoidal que recorre todo el cuerpo del tubo. Esta característica hace

que una pequeña parte del cuerpo de la Spiral Heavy Wate toque el hueco del pozo, reduciendo el área de contacto y previniendo pegas. No tienen WEAR PAD (amortiguador de desgaste central). 3.5

Drill Collar (Botellas de Perforación):

Son tubos de pared muy gruesa, muy pesados, los cuales dan peso a la broca. Son montados sobre la broca o cerca de la broca (encima del motor de fondo). Su diámetro va desde 3‖ y 650 libras hasta 12‖ y 11500 libras. Su longitud mas usual es de 30’ a 31’. Pueden ser Drill Collar espiraladas o lisas; las primeras se usan para reducir la probabilidad de pega, debido a su baja área de contacto con las paredes del pozo. 3.6

Cross Over Subs (sustitutos de rosca): SUSTITUTOS DE ROSCA

Se usan para conectar tubos (Heavy Wate, Drill Collar, Drill

pipe)

de

diferentes

diámetros y tipos de rosca. Cuentan

con

conexiones

roscadas especiales macho y hembra (pin y box); Cada equipo

cuenta

variedad de estos.

con

gran

3.7

Estabilizadores: Se ubican en el fondo de la

ESTABILIZADOR

sarta cerca de la broca, sirven

CUCHILLA

para mantener la dirección del hueco, la forma del hueco y mantener separadas las Drill Collars, de las paredes del hueco. 3.8

Bottom Hole Assembly

(BHA, ensamblaje de fondo de pozo): HEAVY WATE DRILL PIPE

Es la parte inferior de la sarta de perforación, debajo de la tubería de

SUSTITUTO DE ROSCA

perforación. Sus componentes son: Broca,

DRILL COLLAR

Sustitutos,

estabilizadores

y

Drill

Collar,

Heavy

Wate;

pueden haber otros componentes, pero

esto

depende

de

las

ESTABILIZADOR

formaciones que se vayan a perforar BIT (BROCA)

y al programa pozo.

3.9

Pipe Racks (Burros de tubería):

Debido a la corrosión que se causaría si se dejaran los tubos en el suelo, se deben usar los Pipe Racks o burros de tubería para almacenarlos antes de meterlos al hueco. Adicionalmente, allí se pueden practicar las labores de inspección.

3.10

Brocas (Bit):

Se conectan en la parte inferior de la sarta de perforación y es la que corta las rocas. Se clasifican en dos tipos: 3.10.1

Brocas Tricónicas;

BROCAS DE CONOS

BROCA DE DIENTES

Estas constan de tres conos, que giran con la

BROCA DE INSERTOS

broca

y

hacen

la

función de corte; Sus tamaños oscilan entre 2‖ y 36‖ de diámetro. Las brocas tricónicas se CONOS

dividen

en

dos

clases:

 De dientes; Son mas baratas y se usan para yacimientos blandos. Sus dientes son en acero.

 De insertos de carburo de Tungsteno; Son costosas, tienen mayor resistencia a la abrasión y se usan en formaciones medias a extremadamente duras.

3.10.2

Brocas Fijas, sin partes móviles; Como

BROCA DE CORTADORES FIJOS

su

nombre

lo

indica, no tiene ninguna parte móvil y gira con la sarta o sola, cuando está conectada a un

PDC

DE DIAMANTES

motor de fondo. Se clasifican en tres:  PDC (Polycristalyne DE CORAZONAMIENTO

Diamond

Compact,

Diamante policristalino compactado); Costosas, larga vida de uso, perfora formaciones medias a duras. Los cortadores son embebidos en la matriz de las aletas.  De Diamante; Los cortadores son diamantes artificiales empotrados en la matriz de la broca y su corte es por desgaste de la formación. Son mas costosas que las PDC, pero ofrecen gran tiempo de uso.

 De Corazonamiento (Core); O sacanúcleos. Se usa cuando se necesita una muestra de la formación que está perforando, para estudios de presión y otras propiedades fisicoquímicas. Está

fabricada como una broca PDC o de

Diamantes, la diferencia radica en que posee un hueco central por donde va entrando el núcleo que se está cortando. Esta broca es acoplada a un barril, que es donde se va almacenando el corazón o núcleo.

3.11 Drilling Jars (Martillos de Perforación): Se ubica en la parte alta del BHA (ensamblaje de fondo del pozo) y se utiliza para trabajar la sarta en caso de pegas de tubería. Su funcionamiento

puede ser

mecánico o hidráulico y se activa halando la sarta ( en caso de pega bajando) o descargándola (en caso de pega subiendo); al activarse el martillo da una patada en la dirección que se esté trabajando.

4.

TIPOS DE POZOS Y HERRAMIENTAS DIRECCIONALES

4.1

Measurement While Drilling (MWD, Medidas mientras se perfora);

Es una herramienta que se ubica cerca de la broca y la cual proporciona los parámetros de perforación en fondo. Esta toma los datos del fondo del pozo y los transmite, por medio del lodo, a superficie, en donde son registrados y analizados. Cuando se trabaja con motor de fondo, el MWD se instala encima de él y lleva la información de dirección y ángulo del pozo. 4.2

Motor de fondo:

Es una herramienta que provee movilidad a la broca para la perforación, manteniendo la sarta quieta; además, permite trabajar la orientación del pozo. Este trabaja por medio de diferencia de presión, que se produce por el paso de lodo a través de la tubería de perforación y las restricciones del motor, generando torque que hace girar la broca. 4

Pozos direccionales; Son pozos no verticales, que se

perforan

debido

a

imposibilidad de alcanzar el yacimiento

YACIMIENTO

debajo equipo

directamente

de

donde

está

perforando,

el por

dificultades topográficas, por explorar desde un mismo punto varias direcciones.

4.4

Pozos Horizontales; Son

POZO HORIZONTAL

pozos

sección

que

tienen

una

completamente

horizontal

(la

zona

productora);

estos

pozos

pueden

profundos

ser

o

someros y la longitud de la YACIMIENTO

SEGMENTO HORIZONTAL DEL POZO

zona horizontal puede ser de cientos a miles de pies. Para

estas operaciones se necesitan equipos especiales en superficie y en fondo, además de una constante vigilancia de los parámetros de perforación.

5

EQUIPOS DE ROTACIÓN Y LEVANTAMIENTO.

5.1

Swivel (Equipo Giratorio); Es la encargada de permitir el movimiento

SWIVEL Y MANGUERA DE LODO

giratorio de la kelly y la sarta, manteniendo el bloque y ella misma quieta. El paso de

MANGUERA DE LODO

SWIVEL

lodo se realiza a través de ella; este llega por la manguera (rotary hose), pasa al cuello de ganso y swivel para finalizar en la kelly y sarta de perforación. La swivel

cuenta con equipo que se llama WASH

SWIVEL

PIPE (tubo de desgaste), por el cual atraviesa el lodo para llegar a la kelly y WASH PIPE

sarta de perforación. Las capacidades de carga estática pueden oscilar entre 150 toneladas hasta 1250 toneladas.

SELLO INFERIOR

SELLO RADIAL

5.2

Torres y Mástiles de Perforación;

Normalmente la torre de perforación está atornillada sin interrupciones y tiene cuatro

pilares,

muchas

vigas

y

travesaños.

Los

mástiles

se

levantan

independientemente, como una pieza única y habitualmente se montan sobre transportes para facilitar su movilización y manejo. Se distinguen tres tipos de mástiles:

MASTIL

Mástil telescópico

MASTIL

Mástil Plegable

MAST IL

MASTIL AUTOTRANSPORTABLE

Mástil Voladizo

Generalmente, la altura de las torres

y mástiles oscila entre 100 ft. y 160 ft; soportan cargas desde 275 000 libras hasta 3’250 000 libras. La altura debe ser tal que permita la maniobra del bloque viajero para sacar las paradas de tubería a la torre. 5.3

Crown Block (corona);

CAMINADERO DE LA CORONA

Es el andamiaje superior de la torre en CORONA

donde se sitúan las poleas. Por allí pasa el cable

de

perforación

(drilling

line)

y

permite el movimiento del bloque viajero; de acuerdo al número de vueltas de la línea de perforación en las poleas y el bloque viajero, así mismo será la capacidad de POLEAS DE LA CORONA

5.4

carga.

Monkey Board (Plataforma del Encuellador);

Es la plataforma de trabajo del encuellador, en la cual se acomodan las paradas de tubería que salen del hueco en cada viaje de tubería. Consta de unos trinchos que es de donde se aseguran los tubos. Generalmente se habla de paradas de 2 o 3 tubos.

5.5

Stabbing Board (Trabajadero auxiliar); Es similar al Monkey board, pero es mas

TRABAJADERO AUXILIAR O STABBING BOARD

pequeña, va sobre la torre a unos 30 ó 40 ft de altura y se usa para dirigir la tubería de revestimiento, cuando se corre este. Generalmente, este trabajo lo realiza el encuellador del equipo, o una persona que viene con la cuadrilla de

LA ALTURA DEL STABBING BOARD ES AJUSTABLE

bajada de revestimiento.

5.6

Subestructura, Planchada (cat walk), Rampa (pipe ramp) y Puerta en

“V” (“V” door); Se

le

denomina

subestructura

al

conjunto de vigas resistentes que RAMPA

soportan el mástil o torre, equipo de

SUBESTRUCTURA

PLANCHADA

rotación

y

tubería

de

trabajo

(perforación, producción u otro tipo). Debe ser lo suficientemente alta para poder ubicar debajo el conjunto de preventoras (BOP´s).

La tubería de trabajo y el equipo utilizado se eleva desde la planchada (cat walk), pasando por la rampa (pipe ramp) y la puerta en V (―V‖ door), hasta la mesa.

PUERTA EN ―V‖ O ―V‖ DOOR

6

HERRAMIENTAS MANUALES

Las herramientas manuales se usan para operaciones como:  Hacer conexiones (tubería, D.C, H.W, X.O, Subs, etc).  Hacer viajes de tubería. Para estos trabajos se necesitan:  Elevadores de tubería.  Cuñas (slips).  Llaves

de

potencia

(Tongs).  Llaves

para

roscar

(Power Tongs).  Llaves neumáticas (Spinning Wrench).  Cabecegatos (Cat heads).  Kelly Spinner.  Rat Hole (hueco para la funda de la kelly).  Mouse Hole (Hueco para la funda del sencillo).  Winche (Air Host). 6.1 CUÑAS MANUALES:

Son herramientas de sujeción, de forma cuneiforme (forma de cuna), que soportan la carga de la sarta al colocarla sobre ellas. Estas van ubicadas en la mesa rotaria, sobre los bushing, directamente en la boca del pozo. Constan de insertos internas (muelas), que son los que agarran la tubería. Sus diámetros dependen del diámetro externo que se maneje en la sarta.

6.2 SAFETY CLAMPS (ABRAZADERA DE SEGURIDAD O COLLARIN): Son herramientas que se usan en sarta que tiene elementos que no cuentan con un cuello. Van entre la cuña y el elevador, cerca al borde de la caja. Si la sarta DRILL COLLAR

llegara a resbalarse por entre las cuñas,

el Safety Clamp trancaría en la parte superior de estas, no dejándole caer al hueco.

6.3 CUÑAS Y ARAÑAS (SPIDER):

Las cuñas y arañas mantienen en suspensión los tubos sobre el pozo. Generalmente se usan las arañas cuando el tamaño del bushing no es compatible con el tamaño de la tubería de trabajo. Se encuentran varios tipos de cuñas y arañas:  Para

tubería

de

perforación.  Para

Botellas

de Cuña para Drill Pipe

Perforación  Neumáticas para tubería  Araña (spider) neumático Cuña para Drill Collar

6.4 ELEVADORES: Los elevadores se enganchan alrededor de la parte superior de los tubos y así se manipula la sarta, dentro o fuera del pozo. Estos van acoplados al gancho por medio de unas conexiones metálicas llamadas brazos (links). Según el ángulo interno se pueden distinguir de 90º o de 18º.

6.5 SUSTITUTOS DE ELEVACIÓN: Son auxiliares de elevación, que se ubican en la tubería que no tiene cuello para enganche del elevador. Pueden tener diferentes tipos de rosca, dependiendo del que se tenga en la sarta y se esté manejando. 6.6 LLAVES DE POTENCIA (TONGS): Son grandes llaves articuladas que se usan para apretar y aflojar tubería de la sarta de perforación. Se usan dos llaves; una que aplica el torque y la otra que aguanta. Dependiendo de la posición de las llaves, así mismo se aprieta o afloja (llave derecha arriba e izquierda abajo, aprieta; llave derecha abajo e izquierda arriba, afloja). 6.7 LLAVE HIDRAULICAS PARA CASING (POWER TONGS): Son llaves que funcionan hidráulicamente y se usan para enroscar y apretar casing. Son rápidas y su giro es uniforme. El torque se puede ajustar desde la misma llave, a partir de una válvula.

6.8 LLAVE NEUMÁTICA PARA TUBERIA (DP, HW):

Consta de unos rodillos giratorios accionados por aire, los cuales cumplen la función de enroscar o desenroscar tubería de perforación. En algunos casos se usa en HW, pero se debe tener en cuenta que la velocidad de giro de la llave, puede dañar la rosca de estas.

6.9 KELLY SPINNER: Es un motor que se ubica debajo de la swivel y va unido a la kelly; su función es hacer girar la kelly,

para

roscarla

o

desenroscarla al tronco de la sarta o al sencillo que se vaya a perforar. puede ser hidráulico o neumático.

Su

funcionamiento

7. CALCULOS BASICOS EN EL EQUIPO 7.1 AREAS: Area de un círculo: Pulgadas cuadradas, pies cuadrados, etc.  0.7854 x (Diámetro)2 Area Anular: Pulgadas cuadradas, pies cuadrados, etc.  0.7854 x ( OD2 – ID2) En donde ID es el diámetro interno y OD es el diámetro externo, dados en pulgadas o pies. 7.2 CAPACIDAD: Tanques Rectangulares:  Capacidad (bbl/inch) = (Longitud x Ancho)/67.38 Longitud y Ancho en pies. Tanques Circulares:  Capacidad (bbl/inch) = (Diámetro)2/85.8 Diámetro en pies. Tuberías:  Capacidad (bbl/ft) = (Diámetro)2/1029.4 Diámetro en pulgadas (inch). Anular de Tuberías:  Capacidad (bbl/ft) = (OD2 – ID2)/1029.4

En donde ID es el diámetro interno y OD es el diámetro externo, dados en pulgadas. 7.3 VOLUMEN:  Volumen = capacidad x Longitud  Volumen = capacidad x Ancho  Volumen = capacidad x Profundidad 7.4 DESPLAZAMIENTO DEL ACERO:  (Bbl/pie) Acero = Peso en el aire (Lb/ft)/2745  (Bbl) Acero = 0.000367 X ft de tubería 7.5 FACTOR DE BOYANCIA:  Peso en el fluido = Factor de Boyancia x Peso en el aire de la sarta  Factor de Boyancia = 1 – (Peso de lodo/65.44) El factor de boyancia to tiene unidades. 7.6 SISTEMA DE CIRCULACION: Tiempo Fondos Arriba:  (min)= Volumen anular (bbls)/Capac. de la bomba (bbls/min) Tiempo desde Superficie a la Broca:  (min) = Volumen sarta (bbls) / Capac. bomba (bbls/min) Circulación completa del hueco :  (min) = (Vol. Anular (bbl) + Vol. Interno (bbl))/Capac. bomba (bbl/min)

Capacidad de la bomba:  bbl/min = (bbl/stroke) x (strokes /min)  galones/min = (bbl/stroke) x (strokes /min) x (42 galones/bbl)  bbl/stk = D2 x 0.000243 x L x Eficiencia. Para bombas triples. Donde; D, es diámetro de liner en pulgadas. L, es longitud de recorrido del pistón, en pulgadas.  bbl/stk = 0.000162 x [(2x D2) - r2 x Eficiencia. Bombas duplex. Donde; D, es diámetro de liner en pulgadas. L, es longitud de recorrido del pistón, en pulgadas. r, es diámetro de la barra del pistón, en pulgadas. 7.6 PRESION:  Presión de lodo (psi) = 0.052 x Peso de lodo (ppg) x profundidad (ft)  Gradiente de lodo (psi/ft) = 0.052 x Peso de lodo (ppg)

7.7 FACTORES DE CONVERSION: UNIDAD

EQUIVALE A:

1 BBL

1 PIE CUBICO

1 GALON 1 CENTIMETRO 1 BBL

1 PIE CUBICO

1 GALON 1 CENTIMETRO 1 LIBRA 1 ONZA 1 P.S.I

(POUND

INCH) LIBRAS CUADRADA

1 TONELADA

SQUARE

42 GALONES 5.6146 PIES CUBICOS 159 LITROS 7.48 GALONES 0.178 BBLS 28.32 LITROS 3.79 LITROS 0.3937 PULGADAS 0.01 METROS 42 GALONES 5.6146 PIES CUBICOS 159 LITROS 7.48 GALONES 0.178 BBLS 28.32 LITROS 3.79 LITROS 0.3937 PULGADAS 0.01 METROS 16 ONZAS 453.59 GRAMOS 28.35 GRAMOS 0.06804 ATMOSFERAS

PULGADA

0.7031 NEWTON 1000 KILOGRAMOS 2.205 LIBRAS