2. SISTEMAS DE PERFORACIÓN
SISTEMA DE IZAJE
SISTEMA DE ROTACIÓN
SISTEMA CIRCULANTE DE FLUIDOS
SISTEMA DE PREVENCION DE REVENTONES
SISTEMA DE POTENCIA
3. SISTEMA DE IZAJE
PRINCIPALES COMPONENTES
DEL SISTEMA DE IZAJE:
1. MALACATE
2. CORONA
3. BLOCK VIAJERO
4. GANCHO
5. ELEVADOR
6. CABLE DE PERFORACIÓN
7. MASTIL O TORRE
SISTEMA DE PERFORACÓN
4. MALACATE
El malacate es un conjunto de componentes de propulsión mecánica, que desarrolla las
siguientes funciones:
o Proporciona fuerza de transmisión de características apropiadas, para permitir que se
levanten cargas de tubería de perforación y de revestimientos con las unidades motrices
del equipo. transmite movimientos a la rotaria, en la mayoría de los equipos.
o Existen rotarias con fuentes de fuerza independientes como motores eléctricos.
o Transmite fuerza a los cabrestantes, para las maniobras de armar y desarmar la tubería
de perforación y de revestimiento.
o Existen dos métodos para describir un malacate por lo que respecta a su potencia, uno
es mencionando el caballaje de entrada y el otro es dando la profundidad aproximada a
la que puede perforar.
o Es la parte principal en el sistema de izaje en un equipo de perforación, por lo tanto se
tiene que tener bastante cuidado en su mantenimiento, ya que esta unidad se somete a
trabajo constante y pesado durante la perforación de un pozo, pues con este conjunto se
da movimiento a la sarta de perforación, se introduce tubería de revestimiento y se
ocupa para todas las maniobras que se requieren en la perforación de un pozo petrolero.
Imagen
COMPONENTES
6. MALACATE
EL MALACATE PRINCIPAL CONSTA BÁSICAMENTE DE:
• UNA FLECHA DE ENTRADA DE POTENCIA.
• UNA FLECHA TRANSMITIDA.
• UNA FLECHA SELECTIVA.
• UNA FLECHA DONDE SE INSTALA EL TAMBOR PRINCIPAL.
• UN MALACATE DE SONDEO, CABRESTANTE.
• UNA TOMA DE FUERZA PARA DAR MOVIMIENTO A LA MESA ROTARIA.
• FLECHA DE ENTRADA DE POTENCIA
• CONJUNTO CABRESANTES O MALACATE PRINCIPAL
• CONJUNTO CONTRA FLECHA DE LA ROTATORIA
• SISTEMA DE FRENOS DE UN MALACATE PRINCIPAL
• POLEAS Y RODILLOS
• CONJUNTO CAJA DE 90°
• FRENO HIDROMÁTICO
• SISTEMA NEUMÁTICO
• MALACATE NEUMÁTICO
• MOTOR DE ARRANQUE NEUMÁTICO
• CONSOLA DE INSTRUMENTOS
• EMBRAGUE NEUMÁTICO
• FRENO CROWN-OMÁTICO MALACATE
7. •FLECHA DE ENTRADA DE POTENCIA
Este conjunto tiene como función en una transmisión de un malacate transmitir la
potencia de los motores hacia la transmisión seleccionadora.
Su aplicación en los malacates que se usan en la industria petrolera varía de
acuerdo al tipo de malacate, con respecto a su tamaño y caballaje, este conjunto
consta normalmente de:
• Flecha que sirve como eje a las Catarina y rodamientos.
• Rodamientos auto-alineable y rodamientos rectos y esféricos.
• Cuñas.
• Cajas para puntos de apoyo.
• Cadenas para trabajo pesado de paso triple.
• Espaciadores.
• Catarina.
• Retenes.
• Tambor de embrague
• Embrague neumático.
• Tornillería.
• Collarín de bronce.
• Acoplamientos deslizantes y en algunos malacates una contra flecha con sprockets
y tambor para embragues neumáticos.
8. •CONJUNTO CABRESTANTES O MALACATE PRINCIPAL
Es un componente mecánico-neumático que esta acoplado a la
flecha del malacate de sondeo y tiene como función, apretar y
quebrar la tubería que se utiliza para efectuar operaciones en
el interior de un pozo.
Su potencia es en función al diámetro de sus pastas, y discos
de fricción efectúa esta potencia entre 1000 y 1400 lbs. de
torsión para lograr tal efecto con este componente se utiliza la
energía de la transmisión del malacate de sondeo y con una
presión de aire regulada a 120 psi, se actúa su mecanismo,
por medio de un diafragma. existen cabrestantes mecánicos,
accionados por un sistema de palancas articuladas.
9. El cabrestante consta de:
una flecha con pista embalatada, un carrete flotante
apoyado en rodamientos de roles que facilitan su giro y
desplazamiento axial, una caja de aire compuesta por
un plato con cavidad y una manga con pista
embalatada, la cual recibe la fuerza de la caja de aire
para hacer el torque, rodamientos de roles, rodamientos
de bolas para el empuje carcasa y un carrete de acero
masivo acoplado en un extremo de la flecha principal el
cual sirve para facilitar las maniobras de quebrar la
tubería, levantar herramientas o componentes del
equipo por medio de un enrollado de cable de manila
•CONJUNTO CABRESTANTES O MALACATE PRINCIPAL
10. •CONJUNTO CONTRA FLECHA DE LA ROTARIA
La contra flecha de la rotaria es un conjunto que cumple
con la función de transmitir movimiento a la mesa
rotaria, ya sea que este movimiento se transmita por
cadena o por medio de un embrague neumático o por
medio de una flecha tipo cardan.
Esta unidad consta de una flecha de acero, dos
sprockets de entrada y salida de potencia, un embrague
neumático equipado con tambor y cámara de aire,
tornillos y rodamientos(pillo block). la contra flecha de la
rotaria toma fuerza de la transmisión del malacate en la
flecha selectiva
11. •SISTEMA DE FRENOS DE UN MALACATE PRINCIPAL
El sistema de frenos en un malacate tiene como función detener el
deslizamiento de la tubería al interior de un pozo y esto se hace al
accionar dos bandas que van montadas en dos tambores
acondicionados en el carrete principal para servir de pista de
contacto.
Las bandas que se mencionan con anterioridad están a su vez
interconectadas por un juego de articulaciones, que a su vez por
medio de una flecha se acoplan a una palanca que acciona el
sistema; por el otro extremo de las bandas están conectadas por
medio de dos tornillos anclados a 2 torretas que a su vez conectan a
un balancín estabilizador que se encuentra anclado a una vigueta de
la estructura del piso, al accionar la palanca esta mueve al conjunto
cerrando las bandas sobre la superficie de los tambores logrando
con esto el frenado del carrete principal.
12. CONJUNTO DE POLEAS, RODILLOS PARA LA GUIA DEL CABLE DE
CABRESTANTES, RODILLOS PARA LA LÍNEA RÁPIDA
Estos componentes auxiliares cumplen una función
importante en el funcionamiento de un equipo, cuando
se efectúan operaciones para sacar o meter tuberías,
en el caso de los rodillos de cable (línea rápida) sirve
para estabilizar el deslizamiento del cable sin tener
movimiento excesivo hacia los lados, evitando así que
los hilos de acero sufran flexión y por lo tanto
calentamiento ya que en ocasiones, por este efecto el
cable se alcanza a romper, las poleas y los rodillos de
acero sirven como guía al cable de los cabrestantes y el
cable de Manila para maniobras.
13. •CONJUNTO CAJA DE 90°
La caja de 90º es una transmisión especial de
engranes helicoidales a 90º nivelados y se
encuentra montada frente al malacate de donde
toma la potencia a su vez y su función es
transmitir movimiento a la mesa rotería por medio
de una flecha cardan, con yugos y crucetas.
Este arreglo de transmisión se encuentra en los
malacates ideco 7.5". por la posición que observa
la rotaría con respecto al malacate.
14. •FRENO HIDROMÁTICO
Freno hidromático como su nombre lo indica en un componente de aplicación
necesaria en los equipos de perforación del tipo convencional y su funcionamiento
se basa en el aprovechamiento de la fuerza hidráulica la cual se produce por la
resistencia que genera el agua en su inferior la cual es presurizada por conducto de
un estator y proyectada a los huecos aletados de un rotor produciendo una energía
mecánica la cual es utilizada para complementar el frenado del carrete del malacate
al cual se encuentra acoplado la potencia de frenado depende de la velocidad del
fluido en la cámara del freno.
Tomando en cuenta que el freno hidromático es solo un retardador para reducir las
velocidades de desplazamiento de la tubería, se considera que por lo tanto debe
estar acoplado de tal manera que forme parte del conjunto mecánico donde deberá
trabajar sujetado y alineado correctamente, con resistencia y rigidez en su anclaje
para evitar daños por cargas desconcentradas en la carcasa del mismo además de
todo lo comentado anteriormente el hidromático debe contar con un sistema de
fluido el cual debe suministrar un volumen suficiente de liquido limpio y fresco la
demanda del liquido a través del freno.
15. •SISTEMA NEUMÁTICO
Para hablar del sistema neumático de un equipo es necesario incluir todos
sus componentes ya que estos están interconectados entre sí por una red
de suministro de aire. la cual tiene su principio en la sección donde se
ubican los compresores y partiendo de este punto diremos que consta de
Compresores de aire, tanque de almacenamiento, válvulas de relevo,
válvulas de paso y bloqueo, líneas, mangueras y conexiones para el
suministro de aire, un gabinete que se denomina consola neumática, la
cual consta de válvulas de control, manómetros y lubricadores, todos estos
componentes tienen como función suministrar presión de aire controlada
para hacer funcionar los diferente equipos y accesorios de un malacate
como son:
• Cabrestantes de apretar y quebrar.
• Embragues de alta y baja velocidad.
• Embrague del freno hidromático.
• Embrague de los motores que transmiten la potencia al malacate.
• Embrague de la rotaria.
16. •MALACATE NEUMÁTICO
Esta unidad como su nombre lo indica, toma la potencia de una
cabeza neumática, la cual recibe una presión de aire, el cual se
distribuye alternadamente en sus émbolos de fuerza, generando una
potencia rotaria, la cual se aprovecha para hacer maniobras,
levantando pesos muertos o ayudar en algunos trabajos en el piso
de un equipo de perforación.
Consta de un cuerpo neumático, compuesto por un eje alternador,
bielas, pistones, metales, cilindros, anillos, válvulas, una flecha que
une al cuerpo neumático con la transmisión de engranes, la cual le
proporciona movimiento al tambor del enrollado del cable, así como
también consta de una banda de frenado con su articulación para
accionar y un bastidor que sirve para armar el conjunto de este
ensamble.
17. •MOTOR DE ARRANQUE NEUMÁTICO
El motor de arranque es un conjunto mecánico, neumático
que se aplica como unidad secundaria, la cual sirve para dar
movimiento a un motor diesel durante su etapa de arranque,
estas unidades son variadas en su potencia ya que esta es
de acuerdo con el tipo y tamaño del motor, que tiene que
impulsar para lograr puesta en marcha.
Normalmente estas unidades constan de un cuerpo
neumático a base de un rotor, alabes, camisas, directriz y
caja presurizadora, consta también de un sistema de
engranes motrices, los cuales por medio de una relación en
sus diámetros dan la potencia; la cual se transmite por
medio de un bendix logrando girar un motor a la velocidad
que se requiera para su puesta en marcha.
18. •CONSOLA DE INSTRUMENTOS
La consola de instrumentos en un equipo de perforación, reúne un conjunto de componentes que se utilizan
para el control operativo de las unidades de perforación de un pozo petrolero.
Existen tres tipos de consola para estos usos:
• Consola de controles mecánicos.
• Consola de controles neumáticos.
• Consolas de controles eléctricos y electrónicos.
• Las unidades que se operan desde una consola de instrumentos son:
• Motores de combustión interna.
• Malacate principal.
• Malacate neumático.
• Malacate de sondeo y cabrestante.
• Bombas de lodos.
• Bombas centrífugas.
• Compresores de aire.
• Mesa rotarias.
• Block viajero.
• Corona de mástil.
• Preventores.
• Motores eléctricos.
19. •EMBRAGUE NEUMÁTICO
Un embrague neumático es un componente que sirve para conectar una
transmisión en movimiento y transmitir este movimiento cuando sea requerido,
esto se hace mediante un arreglo especial con accesorios que faciliten la
operación de este componente.
Un embrague neumático consta de:
• Carcasa
• Diafragma
• Muelles
• Barras de soporte
• Zapatas
• Blatas
• Herrajes
• Válvula de relevo
• Placa de un ensamble
• Líneas de suministro de aire
• Empaque selladores
20. •FRENO CROWN-OMÁTICO
Este conjunto de piezas es un sistema de
protección para las coronas instaladas en los
mástiles de los equipos de perforación, su función
es detener al block viajero; Oportunamente antes
de impactarse en la parte inferior de las coronas.
Consta de las siguientes piezas:
Gato actuador acoplado a la barra del freno
principal del tambor lebus.
Válvula togle, de paso, corte rápido y
restablecedora.
21. CORONA
El bloque de corona es un componente que se utiliza para la
elevación de equipos de perforación o de workover
Características:
• El surco de la polea es tratado por enfriamiento aplacado,
anti-brasión con una larga vida útil
• Equipada con dispositivo de adjudicación por cable evitando
que el cable rebote o caiga
• Equipada con la madera anti-colisión y red protectora
• Equipada con poste grúa para los servicios de bloque
• Equipada con bloque arena y bloque auxiliar
• Las poleas de bloque de corona y su polea viajera son
totalmente intercambiables
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SISTEMA DE IZAJE
23. BLOCK VIAJERO
El conjunto de roldanas que ascienden y
descienden en la torre. El cable enroscado a
través de las roldanas se vuelve a enroscar (o a
"pasar") por los bloques de corona fijos localizados
en el extremo superior de la torre. Este sistema de
poleas crea una gran ventaja mecánica para la
acción del cable de perforación metálico,
permitiendo la subida o la bajada de cargas
pesadas (sarta de perforación, tubería de
revestimiento y tuberías de revestimiento cortas)
en el pozo
IMAGEN
SISTEMA DE IZAJE
25. •ROLDANA
Una polea. En el uso petrolero, el término se refiere generalmente a
las poleas instaladas en forma permanente en el extremo superior
del equipo de perforación (los bloques de corona), o a las poleas
utilizadas para bajar las herramientas operadas con cable en el
pozo. En el caso de los bloques de corona, el cable de perforación,
un cable pesado, se enrosca entre los bloques de corona y los
bloque viajeros en un arreglo de tipo aparejo de roldana para crear
una ventaja mecánica. Un cable de perforación relativamente débil,
con una resistencia a la rotura de unos 45 400 kg [100 000 libras],
puede utilizarse para levantar cargas mucho más grandes,
probablemente de más de 454 000 kg [un millón de libras]. Durante
las operaciones con cable, en la torre de perforación se cuelgan
provisoriamente dos roldanas, y el cable se baja desde el camión de
adquisición de registros, pasando por las roldanas, hasta la
herramienta de adquisición de registros que se encuentra en el pozo.
IMAGEN
BLOCK VIAJERO
27. GANCHO
El equipo de gran capacidad en forma de "J"
utilizado para colgar varios otros equipos, en
especial la unión giratoria y el vástago de
perforación, los brazos del elevador o las unidades
de mando superior. El gancho se fija a la parte
inferior del bloque viajero (aparejo móvil) y permite
levantar cargas pesadas con el bloque viajero. El
gancho se encuentra trabado (el estado normal) o
bien rota libremente, de modo que puede
acoplarse o desacoplarse con los elementos
posicionados en el piso de perforación, sin
limitarse a una sola dirección.
IMAGEN
SISTEMA DE IZAJE
29. •UNIÓN GIRATORIA
Un dispositivo mecánico que cuelga el peso de
la sarta de perforación. Está diseñado para
permitir la rotación de la sarta de perforación
que se encuentra debajo, acarreando grandes
volúmenes de lodo de perforación de alta
presión entre el sistema de circulación del
equipo de perforación y la sarta de perforación.
GANCHO
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31. •VÁSTAGO DE PERFORACIÓN
Una barra de acero larga, cuadrada o hexagonal, con un
orificio perforado en el centro para proveer un trayecto de
fluido. El vástago de perforación se utiliza para transmitir el
movimiento rotativo desde la mesa rotativa o el buje del
vástago a la sarta de perforación, a la vez que se puede
bajar o subir la sarta de perforación durante la rotación. El
vástago de perforación pasa por el buje del vástago de
perforación, que es accionado por la mesa rotativa. El buje
del vástago de perforación tiene un perfil interno que se
ajusta al perfil externo del vástago (ya sea cuadrado o
hexagonal), pero con dimensiones levemente más grandes
de modo que el vástago puede desplazarse libremente en su
interior, hacia arriba y hacia abajo.
GANCHO
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33. •UNIDAD DE MANDO SUPERIOR
Un dispositivo que hace girar la sarta de perforación. Consta de uno o más motores
(eléctricos o hidráulicos) conectados con el engranaje adecuado a una sección corta
de tubería denominada manga tubular, que a su vez puede atornillarse en un
empalme para desgaste o en la sarta de perforación propiamente dicha. La unidad
de mando superior se encuentra suspendida del gancho, de manera que el
mecanismo rotativo puede subir y bajar libremente en la torre. Esto difiere
radicalmente del método más convencional de mesa rotativa y vástago de
perforación para hacer girar la sarta de perforación porque permite llevar a cabo la
perforación con tiros de tres uniones en lugar de uniones simples, y además permite
que el perforador acople rápidamente las bombas o la mesa rotativa durante la
manipulación de la tubería, lo que no puede realizarse fácilmente con el sistema de
vástago de perforación. Aunque no llegan a ser una panacea, las unidades de
mando superior modernas representan una mejora importante en la tecnología de
equipos de perforación y constituyen un aporte importante a la capacidad para
perforar pozos de alcance extendido más dificultosos. Además, la unidad de mando
superior permite que los perforadores minimicen tanto la frecuencia como el costo
por incidente del fenómeno de atascamiento de la tubería.
GANCHO
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35. ELEVADOR
Un mecanismo articulado que puede cerrarse alrededor
de la columna de perforación u otros componentes de la
sarta de perforación para facilitar su bajada o su
extracción del pozo. En posición cerrada, los brazos del
elevador se traban entre sí para formar un anillo de
sustentación de la carga alrededor del componente. El
tamaño del resalto o del ahusamiento del componente a
subir es mayor que el diámetro interno del elevador
cerrado. En posición abierta, el dispositivo se divide
aproximadamente en dos mitades y puede ser girado
con respecto al componente de la sarta de perforación
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SISTEMA DE IZAJE
37. CABLE DE PERFORACIÓN
Es una máquina simple, que está compuesto
de un conjunto de elementos que transmiten
fuerzas, movimientos y energía entre dos
puntos
Todo cable de acero debe cumplir con normas
internacionales reconocidas, como es el caso
del A.P.I. (Instituto Americano del Petróleo,
A.S.T.M(Sociedad Estadounidense de Pruebas y
Materiales)
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COMPONENTES SISTEMA DE IZAJE
38. CABLE DE PERFORACION
Componentes del cable de perforación
Alambre preformado. Fabricado de acero al alto
carbón.
Torón preformado. Fabricado de alambres de
acero.
Alma. Fabricada de alambres de acero
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CABLE DE PERFORACIÓN
41. MÁSTIL DE PERFORACIÓN
La estructura utilizada para sustentar el bloque de
corona y la sarta de perforación. Los mástiles
suelen tener forma rectangular o trapezoidal y
exhiben gran rigidez, característica importante
para los equipos de perforación terrestres cuyo
mástil se recuesta cuando el equipo se mueve.
Por ser más pesados que las torres de perforación
convencionales no suelen encontrarse en los
ambientes marinos, donde el peso constituye una
preocupación más importante que en las
operaciones terrestres.
IMAGEN
SISTEMA DE IZAJE
TORRE DE PERFORACÓN
43. TORRE DE PERFORACIÓN
La estructura utilizada para soportar los bloques
de corona y la sarta de perforación de un equipo
de perforación. Las torres de perforación tienen
generalmente forma piramidal y ofrecen una
buena relación resistencia-peso. Si el diseño de la
torre de perforación no permite que ésta sea
desplazada fácilmente como una sola pieza,
herreros especializados deben ensamblarla pieza
por pieza, y en ciertos casos desensamblarla para
el desplazamiento.
IMAGEN
SISTEMA DE IZAJE
45. SISTEMA DE ROTACION
MESA ROTARIA
LA SARTA DE PERFORACIÓN
BARRRENA
SISTEMAS DE
PERFORACION
46. MESA ROTARIA
La sección giratoria o rotaria del piso de perforación que proporciona la
potencia para hacer girar la sarta de perforación en el sentido horario
(como se ve desde arriba). El movimiento rotativo y la potencia son
transmitidos a la sarta de perforación través del buje del vástago de
perforación y del vástago. Cuando la sarta de perforación está rotando, la
brigada de perforación generalmente describe la operación simplemente
como "rotación a la derecha", "giro a la derecha" o "rotación en el fondo".
Casi todos los equipos de perforación de nuestros días están provistos de
una mesa rotaria, como sistema principal o sistema de apoyo para rotar la
sarta de perforación. La tecnología de uniones de mando superior, que
permite la rotación continua de la sarta de perforación, ha reemplazado a la
mesa rotaria en ciertas operaciones. Hoy en día, pocos equipos de
perforación se fabrican con sistemas de mando superior solamente, y
carecen del sistema de vástago tradicional.
IMAGEN
SISTEMA DE ROTACIÓN
COMPONENTES DE LA MESA ROTARIA
48. •COMPONENTE DE LA MESA ROTARIA
Otro término para buje del vástago de perforación, adaptador que
sirve para conectar la mesa rotativa al vástago de perforación. El
buje del vástago de perforación tiene un perfil de diámetro
interno que se ajusta al del vástago, generalmente cuadrado o
hexagonal. Se conecta a la mesa rotativa mediante cuatro pasadores
de acero grandes que se encastran en los orificios de acoplamiento
de la mesa rotativa. El movimiento rotativo de la mesa es transmitido
al buje a través de los pasadores, y luego al vástago de perforación
propiamente dicho a través de las superficies planas cuadradas o
hexagonales existentes entre el vástago de perforación y el buje del
vástago. Luego, el vástago de perforación hace girar la sarta de
perforación entera porque se encuentra atornillado al extremo
superior de la sarta propiamente dicha. Las mediciones de
profundidad se referencian generalmente al vástago de perforación;
por ejemplo, 8327 pies KB significa 8327 pies por debajo del buje
de perforación.
IMAGEN
MESA ROTARIA
50. SARTA DE PERFORACIÓN
Es aquel conjunto de tubos y/o herramientas que
se meten al pozo
La sarta esta compuesta por los siguientes
elementos:
1. Tubería de perforación (TP)
2. Lingada y/o parada
3. Tubería de revestimiento
4. Drill Collar (DC)
5. Heavy Weight (Tubería Pesada, HW)
IMAGEN
SISTEMA DE ROTACION
52. TUBERÍA DE PERFORACIÓN (TP)
Es aquella que se utiliza para realizar viajes al
fondo del pozo con el objetivo de perforar,
circular, repasar y otros, también es llamada
tubería de trabajo, normalmente mide 9 metros
IMAGEN
SARTA DE PERFORACION
SISTEMA DE
ROTACION
53. TUBERÍA DE PERFORACIÓN (TP)
SARTA DE
PERFORACION
SISTEMA DE
ROTACION
TUBERIA DE
PERFORACIÓN
54. LINGADA Y/O PARADA
Es aquel grupo de TP formado por dos o tres
tubos, la lingada de tres por lo general mide 27
metros
SARTA DE
PERFORACION
SISTEMA DE
ROTACION
IMAGEN
56. TUBERÍA DE REVESTIMIENTO (TR)
Es aquella tubería que es introducida a un pozo
y es cementada con el objetivo de aislar zonas
débiles o formaciones deleznables.
SARTA DE
PERFORACION
SISTEMA DE
ROTACION
IMAGEN
57. TUBERÍA DE REVESTIMIENTO (TR)
(TR) TUBERIA DE
REVESTIMIENTO
SARTA DE
PERFORACION
SISTEMA DE
ROTACION
TUBERIA DE REVESTIMIENTO (TR)
58. DRILL COLLAR (DC)
Tubería de mayor diámetro exterior a la TP y de
menor diámetro interior a la TP, utilizada para
darle peso a la barrena y se coloca arriba de
ella
SARTA DE
PERFORACION
SISTEMA DE
ROTACION
IMAGEN
60. HEAVY WEIGHT (HW)
Es del mismo diámetro exterior que la TP, pero
de menor diámetro interior, por lo tanto su
peso unitario es mayor a la TP, pero menor al
del Drill Collar (DC), se coloca arriba de los DC
SARTA DE
PERFORACION
SISTEMA DE
ROTACION
IMAGEN
62. BARRENA
Herramienta que sirve apara perforar, generalmente va en la
punta de la sarta
Las clasificaciones de la barrena son:
Cortadores fijos:
PDC
Diamantes
Diamante natural
Diamante impregnado
TSP
Tricónicas
Insertos
Fresados
SISTEMA DE
ROTACION
63. BARRENAS TRICÓNICAS
Identificaciones de partes
A. PIÑÓN
B. PIERNA
C. CONO
D. MUÑON
E. COMPENSADOR
F. RODAMIENTO
G. TOBERA
H. FALDON
SISTEMA DE
ROTACION
64. SISTEMA CIRCULANTE DE FLUIDOS
El trayecto sinuoso completo que recorre el fluido de
perforación. Comenzando en las presas de lodo,
después pasando por las bombas, posteriormente pasa
por las stand pipe, y continuando su recorrido por las
mangueras y cuellos de ganso hasta llegar a la unión
giratoria, y con la flecha kelly que, unirá a la sarta para
viajar por el espacio anular interior hasta llegar a la
barrena el cual es liberado por las toberas a
determinadas presiones, después el recorrido continua
pasando por los espacios anulares entre el pozo y la
tubería, hasta llegar a la línea de flote donde
nuevamente es incorporado a las temblorinas y a las
presas
COMPONENTES SISTEMAS DE
PERFORACIÓN
65. SISTEMA CIRCULANTE DE FLUIDOS
1. PRESAS
2. BOMBA DE LODOS
3. STAND PIPE
4. MANGUERA
5. CUELLO DE GANSO
6. UNION GIRATORIA
7. KELLY
8. SARTA
9. BARRENA
10.ESPACIO ANULAR AGUJERO-
DC
11.ESPACIO ANULAR AGUJERO-TP
12.LÍNEA DE FLOTE
13.TEMBLORINAS Y PRESAS
SISTEMAS DE
PERFORACIÓN
SISTEMA CIRCULANTE DE FLUIDOS
66. •PRESAS
Su función principal radica en Descarga, Aislamiento y Succión
Generalmente se utilizan tres presas conectadas entre sí, con la
capacidad suficiente para almacenar cuando menos 1.5 veces el
volumen total del pozo.
• Presa 1.- Es conocida como presa de asentamiento ya que en ella es
donde descarga el pozo, es aquí donde se instalan las temblorinas para
eliminar los recortes de mayor tamaño (40 micras).
• Presa 2 .- Es conocida como presa de mezlado, es aquí donde se le da
tratamiento al lodo y se instala el equipo de control de sólidos.
• Presa 3 .- Es conocida como presa de succión porque de aquí la bomba
succiona el lodo para enviarlo al pozo.
IMAGEN
COMPONENTES DEL SISTEMA
DE CIRCULACION
68. •BOMBA DE LODOS
El componente más importante en el sistema de
circulación es la bomba de lodos y la potencia
hidráulica suministrada por ésta, ya que de esto
dependerá el gasto y la presión requeridas para
una buena limpieza del pozo.
Se compone de dos partes: Mecánica e Hidráulica
Ambas partes son accionadas al aplicarle potencia
un motor de combustión interna o un motor
eléctrico.
COMPONENTES DEL
SISTEMA DE
TIPOS DE BOMBAS
69. TIPOS DE BOMBAS
En la industria petrolera se utilizan dos tipos de bombas:
Bomba duplex.- Estas bombas se caracterizan por estar
constituidas de dos pistones y manejar altos gastos pero baja
presión de descarga. Son de doble acción, o sea que bombean
el fluido en los dos sentidos. En la actualidad estas bombas se
utilizan en los equipos que reparan pozos ó en perforación
somera. La presión máxima recomendada de trabajo para
estas bombas es de 3,000 lb/pg2
Bomba triplex.- Están constituidas por tres pistones de acción
simple y se caracterizan por manejar altas presiones
de descarga y altos gastos y son de fácil mantenimiento. Estas
bombas son las más utilizadas en la industria petrolera
BOMBA DE
LODOS
COMPONENTES DEL
SISTEMA DE
70. BOMBA TRIPLEX
Esta compuesta por dos partes:
Extremo mecánico.- parte de la bomba donde se recibe el impulso de
potencia por los motores eléctricos o mecánicos. Esta formado por:
Viela
Flecha impulsora
Piñón
Catarinas
Parte hidráulica.- cuerpo de la bomba en el que se alojan las
camisas, vástagos, pistones, asientos, válvulas de asiento, resortes,
empaques, tapas, tornillos, tuercas y prensa estopa. Todos los
elementos en conjunto e internos de la bomba, realizan la tarea de
succionar el fluido de las presas y descargarlo a presión por las
líneas de descarga a donde sea dirigido
IMAGEN
COMPONENTES
TIPO DE BOMBAS
72. BOMBA TRIPLEX
DESCARGA
MULTIPLE DE DESCARGA
CÁMARA DE
PULSACIONES
LÍNEA DE SUCCIÓN
MÚLTIPLE DE SUCCIÓN
VÁLCULAS
DE SUCCIÓN
PISTÓN
CAMISA
VÁLVULAS
DE
DESCARGA
BOMBA TRIPLEX
COMPONENTES
DEL SISTEMA DE
CIRCULACION
73. •STAND PIPE
Es una pieza tubular fijada a una pierna del
mástil, en el extremo inferior se conecta con la
descarga de la bomba y en el extremo superior
se conecta a una manguera flexible de alta
presión
IMAGEN
COMPONENTES
DEL SISTEMA DE
CIRCULACION
75. •MANGUERA, CUELLO DE GANSO Y SWIVEL
El cuello de ganso es una pieza tubular que
une a la manguera flexible con el swivel. El
swivel se conecta en su parte inferior con la
flecha o kelly y nos permite girar la sarta de
perforación mientras se circula
COMPONENTES
DEL SISTEMA DE
CIRCULACION
IMAGEN
76. •MAGUERA, CUELLO DE GANSO Y SWIVEL
CUELLO DE
GANSO
MANGUERA
SWIVEL
COMPONENTES
DEL SISTEMA DE
CIRCULACION
77. •TEMBLORINAS
La temblorina es el primer equipo utilizado
para el control de los sólidos producto de la
perforación, se instala sobre la presa de
descarga, consta de una malla que es vibrada
mediante un motor. El tamaño de las partículas
retenidas depende del tamaño de la malla
utilizada, generalmente retiene partículas
mayores de 40 micras
COMPONENTES DEL
SISTEMA DE CIRCULACION
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79. SISTEMA DE PREVENCIÓN DE REVENTONES
Son equipos que se utilizan para cerrar el pozo y permitir que la cuadrilla controle un
cabeceo o arremetida antes de que ocurra un reventón. Existen dos tipos básicos de
preventores:
Anular
Ariete
El sistema para control del pozo tiene 3 funciones:
Cerrar el pozo en caso de un influjo imprevisto
Colocar suficiente contra-presión sobre la formación
Recuperar el control primario del pozo
Componentes:
Estranguladores
Acumuladores
Separador de lodo y gas
Desgasificador
Líneas de matar
Tanque de viaje SISTEMAS DE
PERFORACIÓN
80. PREVENTORES ANULARES
Poseen un elemento de goma que sella al
cuadrante, la sarta de perforación, los
portamechas o al hoyo mismo si no existiere
sarta en el hoyo.
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SISTEMA DE PREVENCION
DE REVENTONES
82. PREVENTORES DE ARIETE
Consisten de grandes válvulas de acero (arietes) que
tienen elementos de goma que sirven de sello.
Preventores de Ariete Ciego: Se utiliza para sellar un
hoyo abierto.
Preventores de Corte o Cizallamiento: Permiten cortar la
tubería de perforación en el caso de que los otros
preventores fallen, y así podes cerrar el pozo en el caso
de una arremetida.
SISTEMA DE PREVENCION
DE REVENTONES
83. PREVENTORES DE ARIETE CIEGO
SISTEMA DE PREVENCION
DE REVENTONES
PREVENTORES DE
ARIETE
84. PREVENTOR DE ARIETE DE CORTE
SISTEMA DE PREVENCION
DE REVENTONES
PREVENTORES DE
ARIETE
85. ESTRANGULADORES
Son válvulas que pueden abrirse o cerrarse
completamente, existen muchísimas
posiciones entre los dos extremos para circular
la arremetida hacia fuera y bombear lodo
nuevo hacia el hoyo. A medida que el influjo va
saliendo del hoyo, se va reduciendo la apertura
del estrangulador a posiciones que mantienen
la suficiente presión para permitir que salga el
influjo y lodo, pero no permite que salga mas
fluido de perforación.
SISTEMA DE PREVENCION
DE REVENTONES
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87. ACUMULADOR
Son varios recipientes en forma de botella o
esféricos están localizados en la unidad de
operaciones y es allí donde se guarda el fluido
hidráulico. Posee líneas de alta presión que llevan
el fluido hidráulico a los preventores y cuando las
válvulas se activan, el fluido causa que los
preventores actúen. Ya que los preventores se
deben poder sellar rápidamente cuando es
necesario, el fluido hidráulico se tiene que poner
bajo 1.500 a 3.000 psi de presión utilizando el
gas nitrógeno contenido en los recipientes.
SISTEMA DE PREVENCION
DE REVENTONES
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89. SEPARADOR DE LODO Y GAS
Es una pieza esencial en una instalación para poder
controlar una arremetida de gas. Este equipo permite
restaurar el lodo que sale del pozo mientras ocurre un
cabeceo y así que se puede separar el gas y quemarlo a
una distancia segura de la instalación.
Interiormente esta constituido por deflectores que
hacen que cantidades de lodo y gas se muevan más
despacio y un arreglo en forma de “S” en el fondo
permiten que el lodo fluya hacia el tanque del vibrador
mientras mantiene el gas por encima del lodo. El tubo
de descarga en la parte superior permite que el gas se
queme sin hacer mucha presión en le lodo.
SISTEMA DE PREVENCION
DE REVENTONES
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91. DESGASIFICADOR
Permite la separación continua de pequeñas
cantidades de gas presentes en lodo para
evitar la reducción de la densidad del mismo,
la eficiencia de la bomba del lodo y la Presión
hidrostática ejercida por la columna del lodo.
SISTEMA DE PREVENCION
DE REVENTONES
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93. LÍNEAS DE MATAR
Van desde la bomba del lodo al conjunto de
válvulas de seguridad, conectándose a estas
en el lado opuesto a las líneas de
estrangulación. A través de esa línea se
bombea lodo pesado al pozo hasta que la
presión se haya restaurado, lo cual ocurre
cuando se ejerce suficiente presión
hidrostática contra las paredes del hoyo para
prevenir cualquier irrupción de fluido al pozo.
SISTEMA DE PREVENCION DE
REVENTONES
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95. TANQUE DE VIAJE
Es una estructura metálica utilizada con la
finalidad de contabilizar el volumen de lodo en
el hoyo durante los viajes de tuberías; permiten
detectar si la sarta de perforación esta
desplazando o manteniendo el volumen dentro
de hoyo cuando se meta o se saque la tubería
del mismo. Posee una escala graduada que
facilita la medición más exacta de estos
volúmenes.
SISTEMA DE PREVENCION
DE REVENTONES
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97. SISTEMA DE POTENCIA
La potencia generada por los motores primarios
debe transmitirse a los equipos para
proporcionarle movimiento. Si el taladro es
mecánico, esta potencia se transmite
directamente del motor primario al equipo. Si el
taladro es eléctrico, la potencia mecánica del
motor se transforma en potencia eléctrica con los
generadores. Luego, esta potencia eléctrica se
transmite a motores eléctricos acoplados a los
equipos, logrando su movimiento
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SISTEMAS DE
PERFORACIÓN
98. SISTEMA DE POTENCIA
Mecánicamente o eléctricamente, cada torre de
perforación moderna utiliza motores de combustión
interna como fuente principal de energía o fuente
principal de movimiento.
La mayoría de las torres necesitan de más de un motor
para que les suministre la energía necesaria.
Los motores en su mayoría utilizan diesel, por que el
diesel como combustible es más seguro de transportar
y de almacenar a diferencia de otros combustibles tales
como el gas natural, el gas LP o la gasolina.
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SISTEMAS DE
PERFORACIÓN
99. MOTORES DIESEL
Los motores de diesel no tienen bujías como los de gasolina. La combustión se
provoca por el calor generado por la compresión, que hace que se encienda la
mezcla de gas y aire dentro del motor
Todo el tiempo el gas es comprimido, por lo que su temperatura se mantiene en
un alto nivel, facilitando esta acción. Así, los motores de diesel son llamados
“motores de combustión–ignición”, a diferencia de los motores de gasolina que
son llamados “chispa–ignición”.
Como el tamaño de una torre de perforación depende de que tan hondo sea el
agujero que se vaya a perforar, se pueden tener desde uno y hasta cuatro
motores, ya que mientras una torre sea más grande, podrá perforar mas hondo
y por lo tanto necesitará de más energía, por ejemplo, las torres grandes tienen
de tres a cuatro motores, proporcionando un total de 3000 HP (2100 KW).
Como ya se mencionó, para transmitir la potencia desde la fuente primaria
hasta los componentes de la instalación existen dos métodos el mecánico y el
eléctrico.
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SISTEMAS DE PERFORACIÓN
101. TRANSMISIÓN MECÁNICA DE ENERGÍA
En una instalación de transmisión mecánica, la
energía es transmitida desde los motores
hasta el malacate, las bombas y otra
maquinaria a través de un ensamble conocido
como la central de distribución, la cual está
compuesta por embragues, uniones, ruedas de
cabilla, correas, poleas y ejes, todos los cuales
funcionan para lograr la transmisión de energía
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MOTORES DIESEL
102. TRANSMISIÓN MECÁNICA DE ENERGÍA
MOTOR ELÉCTRICO DE MALACATE
CABINA DE CONTROL
TRANSMISIÓN
MECANICA DE
ENERGIA MOTORES DIESEL
103. TRANSMISIÓN ELÉCTRICA DE ENERGÍA
Las instalaciones diesel-eléctricas utilizan motores
diesel, los cuales le proporcionan energía a grandes
generadores de electricidad. Estos generadores a su
vez producen electricidad que se transmite por cables
hasta un dispositivo de distribución en una cabina de
control, de ahí la electricidad viaja a través de cables
adicionales hasta los motores eléctricos que van
conectados directamente al equipo, el malacate, las
bombas de lodo y la mesa rotaría
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104. TRANSMISIÓN ELÉCTRICA DE ENERGÍA
El sistema diesel-eléctrico tiene varias ventajas
sobre el sistema mecánico siendo la principal, la
eliminación de la transmisión pesada y
complicada de la central de distribución y la
transmisión de cadenas, eliminando así la
necesidad de alimentar la central de distribución
con los motores y el malacate, otra ventaja es que
los motores se pueden colocar lejos del piso de la
instalación, reduciendo el ruido en la zona de
trabajo.
MOTORES DIESEL
105. DUDAS O PREGUNTAS??
MUCHAS GRACIAS POR SU TIEMPO Y ESPERO
LES APORTE ALGO…
EXCELENTE DIA!
