CLASE 2

1. CONSTRUCCION DE POZOS
SECCION N.o 2.
PERFORACIÓN Y EXTRACCION
REALIZADO POR:
MARILUZ RINCON

2. FIG. IV Taladro de Perforación. El color azul representa el sistema
PERFORACION Y EXTRACCION
FIG. IV Taladro de Perforación. El color azul representa el sistema
FIG. IV Taladro de Perforación. El color azul representa el sistema
PERFORACION Y EXTRACCION

3. Movilización de equipos / Mudanza
Perforación del Hoyo (Superficial, Intermedio, Producción)
Bajada de tubería revestidora
Cementación de tubería revestidora
Instalación de válvulas impiderreventones
Registros Eléctricos y cañoneo
Completación del pozo
Instalación de equipos de superficie.
La Perforación de un Pozo Contempla varias
Etapas:
…CADA ACTIVIDAD ES DEBIDAMENTE COORDINADA CON EL OBJETO DE LOGRAR LA MAYOR
EFICIENCIA Y RAPIDEZ.

4. EQUIPOS DE PERFORACION DISPONIBLES:
Los denominados supertaladros, tales como el taladro 201 de la
Parker Drilling Company, fue diseñado para perforar hasta una
profundidad de 50000 pies. Considerado el taladro en tierra mas
grande del mundo.
Profundidad Maxima (pies) 8000 10000 - 12000 15000 20000 25000
Carga Max. Cabria (Mlbs) 500 750 1200 1600 2000
Potencia Max. Malacate (HP) 400 600 - 750 1500 2000 3000
Potencia Max. Bomba (HP) 800 800 - 1000 1300 1400 1600
Capacidad de Almacenamiento (Bls) <500 500 - 800 1200 -1500 1200 - 1500 1200 - 1500
Múltiple de Estrangulación (lbs-f) 5000 5000 10000 10000 10000
CLASIFICACION DE TALADROS
A B C D E
TIPO

5. Es un fluido de características físicas y químicas apropiadas, que puede ser aire
o gas, agua, petróleo y combinaciones de agua y aceite con diferente contenido
de sólidos.
No debe ser toxico, corrosivo ni inflamable pero si inerte a las
contaminaciones de sales solubles y minerales, y además, estable a las
temperaturas e inmune al desarrollo de bacterias.
FLUIDOS DE PERFORACION
Plástico de Bingham
Pseudo
plástico
Fluido
newtoniano
Fluido
dilatante
Tasa de deformación ( =du/dy)


Esfuerzo
Cortante
(Shear
Stress)
“
”
Plástico de Bingham
Pseudo
plástico
Fluido
newtoniano
Fluido
dilatante
Tasa de deformación ( =du/dy)


Esfuerzo
Cortante
(Shear
Stress)
“
”
0

6. Sabemos que, PR = PS
PR = PP + rgh à 1
PS = PQ + rgh à 2
De las eq’.1 y 2, PP = PQ
En un cuerpo continuo de fluido, las presiones respectivas en dos lugares
distintos y al mismo nivel, aun no habiendo un camino horizontal directo,
son iguales.
Igualando las presiones hacia arriba y
hacia abajo,
P1A = P2A + rA(z2 - z1)g
P2 - P1 = - rg(z2 - z1)

7. 1. Remover y transportar el ripio del fondo del hoyo o
pozo hacia la superficie.
2. Enfriar y lubricar la mecha y la sarta
de perforación.
3. Cubrir la pared del hoyo con un revoque liso, delgado,
flexible e impermeable.
4. Controlar las presiones de las
formaciones atravesadas.
5. Mantener en suspensión, cuando se interrumpe
la circulación, el ripio y el material densificante.
6. Soportar, por flotación, parte del peso de la sarta de
perforación y de la tubería de revestimiento, durante su
inserción en el hoyo.
7. Mantener en sitio y estabilizada la pared del hoyo,
evitando derrumbes.
8. Facilitar la máxima obtención de información
deseada acerca de las formaciones perforadas.
9. Transmitir potencia hidráulica
a la barrena y/o al motor de
fondo.
FUNCIONES DE LOS FLUIDOS DE PERFORACION
Total upthrust = r1gV1 + r2gV2.

8. Para llevar a cabo estas funciones, deben minimizarse los siguientes efectos
colaterales:
1. Daño a las formaciones subterráneas, especialmente a las que son productoras.
2. Corrosión de la sarta y del revestidor.
3. Reducción de la velocidad de penetración.
4. Problemas de presiones de succión, de pistón y de circulación.
5. Pérdida de circulación.
6. Atascamiento diferencial de la sarta de perforación.
7. Erosión de la superficie interna del pozo.
8. Desgaste de las camisas internas de las bombas.
9. Contaminación de las lechadas de cemento.
10. Contaminación del ambiente natural.

9. Aireado
ADITIVOS:
DENSIDAD
VISCO-ELASTICIDAD
CONTROL DE FILTRADO
REACTIVIDAD
ESTABILIDAD P y T
Agua
Aceite
Sintéticos Naturales
Aire/Nitrógeno
FLUIDOS DE PERFORACION

10. h
P f
h 
r

 052
.
0
Es la presión ejercida por una columna
de fluido de densidad conocida.
Donde:
h: altura de la columna (pies)
rf: densidad del fluido (Lbs/gal)
Ph:presión hidrostática (Lbs/pulg2)
Considere:
Que existen 2500 pies de altura de una
columna de liquido con densidad de 12
libras por galón. Determine: Ph
0.052 : factor de conversión (gal/pie3 x
pulg2)

11. K.O.P = 500’
q
h (T.V.D) =
Densidad: 12 Lbs/gal
Prof. (MD): 3000 Pies
K.O.P: 500 Pies
Angulo: 30 0,8660
Prof. (TVD): 2665 Pies
Ph: 1663 Lpc
Densidad: 12 Lbs/gal
Prof. (MD): 3000 Pies
Angulo: 0 1,0000
Prof. (TVD): 3000 Pies
Ph: 1872 Lpc
Prof.TVD (pies): 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500
Ph (lpc): 312 624 936 1248 1560 1872 2184 2496 2808
Presión Hidrostática en función de la profundidad vertical verdadera

12. f
f
G r
*
052
.
0

La Presión hidrostática disminuye por:
 El pozo no recibe la
cantidad de lodo para el
llenado apropiado.
pérdida de circulación
contaminación
 La pérdida de circulación
causa una disminución de la
columna de lodo (inducida o
natural).
Durante la perforación. (Lodo
demasiado denso y/o técnicas
inadecuadas de perforación)

13. NECESIDADES HIDRAULICAS:
Pérdida de Presión total.
Ecuación:
Pt = DPCS + DPDP’S + DPDC’S + DPM + DPH-DC`S + DPH-HW’S + DPH-DP`S + DPH-REV
Pt = DPC + DPM Ps = D P c + DPM
Estas pueden obtenerse de diversas maneras:
 Formulas Directas.
 Reglas Hidráulicas.
 Gráficos Hidráulicos.
 Tablas Hidráulicas.
Las formulas directas para el cálculo de las pérdidas
deben considerar el tipo de fluido y el régimen.
 Fluido newtoniano (modelo newtoniano)
 Fluido plástico (modelo plástico de Bingham)
 Fluido Pseudoplástico (modelo exponencial)

14. NECESIDADES HIDRAULICAS:
El diseño hidráulico tiene por objetivo asegurar la mayor potencia en la mecha que permita una
limpieza efectiva del pozo y el mayor impacto en el pozo para facilitar el avance de la perforación.
Existen dos criterios para el diseño de los programas hidráulicos, los cuales son:
 Máxima Potencia hidráulica en la mecha (65% Ps):
Embolamiento de la
Mecha
 Máximo Impacto hidráulico en el fondo del pozo (48% Ps):
Este criterio se basa en la teoría de que el ripio es removido más eficientemente cuando se
maximiza la fuerza de impacto del fluido contra la formación.
Caudal Optimo: se llama así a la tasa de circulación que produce la máxima potencia
hidráulica en la mecha o el máximo impacto en el fondo del pozo.
Este criterio se basa en la teoría de que gastando la máxima energía disponible en la mecha, se
obtiene una mejor limpieza del fondo del pozo.

15. EJEMPLO:
Realice un programa hidráulico para las
profundidades comprendidas entre 4000’
6000’– 8000’ y 10000 pies, utilizando las
tablas hidráulicas para determinar las
caídas de presión en el sistema de
circulación.
La hoja de calculo aplica para mechas triconicas!

16. Mínimo Máximo
D D55 55000 75000
E E75 75000 105000
X X95 95000 125000
G G105 105000 135000
S S135 135000 165000
Resistencia a la tensión
(lbs/pulg2)
Simbolos Grados
Punto de Cedencia
(lbs/pulg2)
145000
70000
100000
105000
115000
Tipo:
 Casi nuevos: Clase Premium
 Poco uso: Clase 2
Según el grado del acero:
Según la condición.
“ La selección de la tubería de
perforación debe estar sujeta al
diámetro del hoyo por perforar, a las
cargas que debe soportar y a la
profundidad del pozo”

17. TUBERÍA DE PERFORACIÓN (Drill pipe):
Características físicas:
 Cada tubo de perforación tiene tres partes principales: el cuerpo y dos conexiones en los
extremos (pin y caja), las cuales son acopladas por tratamientos internos.
 La selección del diámetro de la tubería de perforación, se hace a través de una combinación
estandarizada entre el diámetro del hoyo y la tubería, las más usadas:
Diámetro del hoyo (pulg) Diámetro de tubería (pulg)
17 1/2 - 12 1/4 - 8 1/2 5 - 4 1/2
8 1/4 - 5 7/8 4 - 3 1/2
 Los tramos de tubería se unen entre sí a través de uniones, se utilizan las de diseño
especial con roscas interiores y construcción más resistente que la ordinaria. (Severos
esfuerzos)
API NC
2-3/8" IF NC-26
2-7/8" IF NC-31
3-1/2"IF NC-38
4" FH NC-40
4" IF NC-46
4-1/2" IF NC-50

18. CUADRANTE (Kelly):
Se define como un tubo de acero pesado, hueco que tiene generalmente forma hexagonal o
cuadrada (cuadrante).
Se conecta por su extremo a la unión giratoria a través de la válvula Kelly Cock, y en la inferior, a
la tubería de perforación mediante una sección de reemplazo.
Función:
 Transmitir el momento de torsión de la mesa rotaria al resto de la sarta.
 Moverse rotacionalmente y verticalmente hacia abajo.
Dimensiones y Propiedades:
 El cuadrante mide entre 40 y 54 pies, debe ser más largo que un
tubo de perforación.
 El cuadrante tiene un diámetro interno desde 2 ½” a 4”.
 El cuadrante tiene un pasador guía el cual tiene 4 pasadores que
se inserta dentro del tope del buje maestro.

19. CALCULO DE DISEÑO.
 El peso máximo sobre la mecha depende, principalmente, del tamaño del hoyo, perforabilidad
de la formación, problemas de tendencia a la desviación del hoyo y del tipo de mecha.
 El peso de los drill collar’s en el aire será como mínimo igual al peso seleccionado sobre la
mecha, dividido entre el factor de flotación.
 Seleccione los tamaños máximos prácticos de barras y hoyos. Determine las longitudes de
sartas requeridas para proporcionar el peso de las barras en el aire.
 El peso por pie de las barras se puede obtener usando las tablas de perforación.
 Es conveniente recordar que el peso de las barras debe tener siempre la tubería en tensión
(utilice un factor de seguridad).
 Registre el diámetro exterior de la tubería de perforación seleccionada, el peso nominal así
como el grado API.
 Es importante conocer la cantidad total de tubería de perforación que
será incorporada en las sartas de perforación, para cada sección.
 Es conveniente conocer el peso calculado en el aire de la tubería de
perforación que se usa en cada sarta incluyendo las conexiones, es decir,
el peso ajustado.
 Calcule el peso total de la sarta en el aire y la carga de ruptura para el grado de la tubería de
perforación escogida.