El documento describe los componentes principales de las sartas de perforación, incluyendo la tubería de perforación, lastrabarrenas, tubería pesada y estabilizadores. Explica que la tubería de perforación transmite energía rotaria y fluido de perforación a la barrena, mientras que los lastrabarrenas proporcionan peso y rigidez. La tubería pesada hace la transición de esfuerzos entre la tubería de perforación y los lastrabarrenas. Los estabilizadores mantienen la dirección del pozo y evitan el pande

1. SARTAS DE PERFORACION.SARTAS DE PERFORACION.

2. ING. RICARDO ESPINOSA RAMOS.
DESVIACION.
La tendencia de desviación de los pozos es función de las
características de:
• Formación
• Condiciones de operación (Pb, rpm)
• Características, posición y distribución de estabilizadores
y lastrabarrenas (DC).

3. FUERZAS QUE ACTUAN / BARRENAFUERZAS QUE ACTUAN / BARRENA
(COMPONENTES)(COMPONENTES)
Fuerza axial.Fuerza axial.
Fuerza pendular o lateralFuerza pendular o lateral
Fuerza resultante de la resistencia de la formaciónFuerza resultante de la resistencia de la formación
ING. RICARDO ESPINOSA RAMOS.

4. ING. RICARDO ESPINOSA RAMOS.
FUERZA AXIAL.
Suministrada por el peso de los lastrabarrenas (DC)
w

5. ING. RICARDO ESPINOSA RAMOS.
FUERZA PENDULAR:
Resultante del tramo de los lastrabarrenas situado entre la
barrena y el primer punto de apoyo con la pared del pozo.

6. ING. RICARDO ESPINOSA RAMOS.
FUERZA RESULTANTE DE LA RESTRICCION DE LA
FORMACION.

7. ING. RICARDO ESPINOSA RAMOS.
Entre mas flexibleflexible y mas
larga la distancia entre
barrena y primer
estabilizador, mayor será la
velocidad de incremento de
ángulo cuando se aplique
peso sobre barrena.
PRINCIPIOS BASICOS:
1.- FULCRO:1.- FULCRO:
Se aplica cuando se desea aumentaraumentar el ángulo de inclinación.el ángulo de inclinación.
w

8. ING. RICARDO ESPINOSA RAMOS.
Se utiliza cuando se desea mantener el ángulo de inclinación.el ángulo de inclinación.
2.- Empacado

9. ING. RICARDO ESPINOSA RAMOS.
3.- Pendulado
Se utiliza cuando se desea bajar el ángulo de inclinación.el ángulo de inclinación.

10. FULCRO

11. EMPACADA

12. PENDULADA

13. +N
-W
-S
+E
Cuadrante І
Cuadrante ИCuadrante Ш
Cuadrante ІV
VISTA DE PLANTAVISTA DE PLANTA
S 53° E
Rumbo
Azimuth
127°
0-360
90
180
270
NS (m) -657.97
EW (m) 924.44
EW (m) 924.44
NS (m) -657.97

14. Profundidad Vertical
Desplazamiento
Profundidad
Vertical
Proyectada
Profundidad Desarrollada
Inclinación 24.07 ° DLS (deg/30 m)DLS (deg/30 m)
1.27°
Vista transversal

16. PROF.VERTICALTOTALOBJETIVO4800MTS
27.37
27.37 °
DESPLAZAMIENTO TOTAL AL OBJETIVO
PLOTER DIRECCIONAL
4159.76 MV4159.76 MV 4386 MD4386 MD
JSK 4197.58JSK 4197.58 mV ?mV ?
150 m dentro
del JSK cortar
núcleo
4347 MV4347 MV
4800 MV4800 MV A/WA/W
19.57 m19.57 m
CB = Tang 27.37° x 37.82 m= 19.5719.57 m
37.82 m37.82 m
H = 37.82 2
+ 19.57 2
H = 42.59 m
+ 42.59 m+ 42.59 m
4428.59 m4428.59 m
150 m150 m
453 m453 m
A
C B
Desplazamiento (CB)
Determinacion de la profundidad
vertical proyectada (PVV)
PVV = (4428.59 – 4386 ) * COS 27.37 + 4159.76
= 42.59 * 0.888 + 4159.76
= 4197.58 m4197.58 m
AC = 4197.58 - 4159.76 = 37.82 m
Comprobacion.
ESPINOSA

17. ING. RICARDO ESPINOSA RAMOS.
Diseño de sartas de Perforación.

18. ING. RICARDO ESPINOSA RAMOS.
Diseño.Diseño.
Las principales herramientas utilizadas para el diseño deLas principales herramientas utilizadas para el diseño de
una sarta de perforación son:una sarta de perforación son:
 Tubería de perforaciónTubería de perforación
 Lastrabarrenas (DC)Lastrabarrenas (DC)
 Tubería pesada (HW)Tubería pesada (HW)
 EstabilizadoresEstabilizadores

19. Tubería de perforaciónTubería de perforación
Es un tubo de acero usado para transmitir energía rotaria yEs un tubo de acero usado para transmitir energía rotaria y
fluido de perforación a la barrena situada al fondo del pozo.fluido de perforación a la barrena situada al fondo del pozo.
RANGOS:
Rango 1 de 18 a 22 pies (5.47 a 6.71 m.) obsoleto.
Rango 2 de 27 a 30 pies (8.23 a 9.14 m.) mas usual.
Rango 3 de 38 a 45 pies (11.58 a 13.72 m.) especial.
Las longitudes no incluyen la unión de tubería que va fija en cada extremo.
La unión tubería es un accesorio especial enroscado, que se agrega a los
extremos de cada sección de tubería perforación, permitiendo así conectar
secciones de tuberías para armar la sarta de perforación.

20. Clasificación de Tuberías en función a su desgaste.
» Clase Nueva
» Clase Premium
» Clase 2
» Clase 3

21. DIAMETROS

22. E-75, con resistencia mínima a punto cedente de 75,000 lb/pg2
X-95, con resistencia mínima a punto cedente de 95,000 lb/pg2
G-105, con resistencia mínima a punto cedente de 105,000 lb/pg2
S-135, con resistencia mínima a punto cedente de 135,000 lb/pg2
La resistencia a la torsión a punto cedentepunto cedente de la tubería de perforación, es la
fuerza de torsión que ella puede resistir antes de torcerse.
La resistencia a la ruptura de una tubería de perforación, es la presión interna
a la que puede reventar una tubería nueva, originando una fuga.
Si la sarta de perforación esta abierta al fondo, las presiones hidrostática dentro
y afuera de ella se encontrará equilibradas a cualquier profundidad.
GRADOS.GRADOS.

23. La mayoría de la tubería de perforación se fabrica de una sola pieza y se
forma de una barra sólida, la cual se taladra en caliente hasta formar un
tubo el cual se conoce como Tubería de Perforación sin Costura.
Esta tubería se fabrica de acuerdo a las especificaciones del A.P.I.
para resistencias a punto cedente y a la tensión. La resistencia mínima
a punto cendentepunto cendente se refiere es la fuerza necesaria para estirar ofuerza necesaria para estirar o
comprimir la tubería de perforación hasta deformarlacomprimir la tubería de perforación hasta deformarla
permanentemente.permanentemente.
La resistencia mínima a la tensióntensión se refiere a la fuerza necesariafuerza necesaria
para estirar la tubería hasta romperlapara estirar la tubería hasta romperla. Otro factor importante es la
resistencia al colapsocolapso, o la fuerza necesaria para aplastar los lados defuerza necesaria para aplastar los lados de
la tubería hasta socavarla sobre sí mismala tubería hasta socavarla sobre sí misma.

25. JUNTAS Y CONEXIONESJUNTAS Y CONEXIONES
R O S C A S

26. Junta IntegralJunta Integral
Junta AcopladaJunta Acoplada

27. •Recalcadas: Se incrementa el espesor y diámetro exterior de la
tubería en uno o ambos extremos en un proceso de forja en
caliente, a los que posteriormente se les aplica un relevado de
esfuerzos.
INTEGRALESINTEGRALES

28. •Formadas: El extremo piñón es suajeado (cerrado) y el extremo
caja es expandido en frío sin rebasar el 5% en diámetro y el 2% en
espesor, aplicando un relevado de esfuerzos posterior.

29. •Lisas: Se maquinan las roscas directamente sobre los extremos
del tubo sin aumentar el diámetro exterior del mismo..

30. •Acopladas: Se maquinan un piñón en cada extremo del tubo y
se le enrosca un cople o una doble caja, quedando el tubo con
piñón de un extremo y caja el otro extremo.
ACOPLADAS.

31. Acopladas
APIAPI:
Enrosque complicado, apriete geométrico,Enrosque complicado, apriete geométrico,
sello no hermético, escalones internos,sello no hermético, escalones internos,
menor resistencia a los esfuerzos triaxiales.menor resistencia a los esfuerzos triaxiales.
Económica.Económica.
PremiumPremium:
Enrosque fácil, sello hermético, aprieteEnrosque fácil, sello hermético, apriete
controlado, mayor resistencia a loscontrolado, mayor resistencia a los
esfuerzos triaxiales.esfuerzos triaxiales.
Costo elevado.Costo elevado.

32. Identificación de la calidad de la rosca.Identificación de la calidad de la rosca.
ROSCASROSCAS

33. Tipos de roscas.Tipos de roscas.
REDONDA DE HILOS
10
°
3
°
BUTTRES
10°
3°
FA FC
DOBLE ENGANCHADO
COLA DE MILANO
FA FC

34. DINAMOMETRO (LB)
MANOMETRO (PSI)
INDICADOR DE PESO
TORQUIMETRO (AMP)
CONTADOR VUELTAS (RPM)
TOP DRIVE
TORQUIMETRO (LB-PIE)
CONTADOR VUELTAS (RPM)
MESA ROTARIA
TORQUIMETRO DEL EASY TORQ
(LB/PIE)
PALANCA DEL FRENO
DEL MALACATE.

35. ING. RICARDO ESPINOSA RAMOS.
Lastrabarrenas (DC)Lastrabarrenas (DC)
Proporcionan peso a la barrena y rigidez a la sarta de perforación.Proporcionan peso a la barrena y rigidez a la sarta de perforación.
Tipos existentes : Lisos y en Espiral.Tipos existentes : Lisos y en Espiral.
DC
TENSIÓNCOMPRESIÓN
DC

36. Tubería pesada (HW)Tubería pesada (HW)
Su función principal es la de hacer la transición de esfuerzos entreSu función principal es la de hacer la transición de esfuerzos entre
la tubería de perforación y lastrabarrenas.la tubería de perforación y lastrabarrenas.
EstabilizadoresEstabilizadores
Su función principal es la de mantener la dirección programadaSu función principal es la de mantener la dirección programada
del pozo y estabilización del mismo evitando el pandeo de la sartadel pozo y estabilización del mismo evitando el pandeo de la sarta
de perforación, ya sea si se va a perforar un pozo vertical ode perforación, ya sea si se va a perforar un pozo vertical o
direccional.direccional.

37. Tipo de EstabilizadoresTipo de Estabilizadores
•Aletas Largas
Recomendadas para formaciones blandas,
con revestimiento e insertos de carburo de
tungsteno.
•Aletas Cortas
Recomendadas para formaciones duras,
con revestimiento e insertos de carburo de
tungsteno.

38. Procedimiento para un diseño de sarta de perforación.Procedimiento para un diseño de sarta de perforación.
Información Previa:Información Previa:
Profundidad programada , Prof. (m)………………….
Densidad, Dens. (grs/cm3)……………………………
Profundidad y Diámetro anterior de TR (m) y (pg)……
Desviación , Desv. ( °)…………………………………
Diámetro de barrena, Diam.bna (pg)………………..…
Máximo peso para cargar en barrena, Wmb ( kg)……….
Factor de seguridad, Fs (adim)………………………..
Marjen de jalón seleccionado, MOP (tons)…………..
48004800
1.951.95
2800, 13 3/8”2800, 13 3/8”
33
10 5/8”10 5/8”
12,00012,000
0.200.20
40 a 5040 a 50

39. C a l c u l a r:C a l c u l a r:
1. El factor de flotación, Ff (adim)……………………
Ff = 1- ( Dens.lodo/ Dens.acero) = 1 – ( 1.95 / 7.85 ) = 0.7515
0.75150.7515
2.- Buscar en tablas propiedades físicas y mecánicas API de las diferentes tuberías a usar.
DIAMETRO
NOMINAL
GRADO
NOMINAL
(LB/PIE)
AJUSTADO
(KG/M)
DIAMETRO INT.
(PG)
DRIF CONEX. OD ID
APRIETE
(LB/PIE)
NUEVA PREMIUM CLASE 2 USADA
APRIETE
(AMPERS)
PRESION INT.
(PSI)
E-75 19.5 31.27 4.276 3.625 5XH 6 3/8 3 3/4 15776 179600 141436 122776 109090 939 7602
X-95 19.5 31.94 4.276 3.125 5XH 6 3/8 3 1/2 20127 227493 179153 155516 138181 1198 9629
G-105 19.5 32.66 4.276 3.125 5XH 6 1/2 3 1/4 21914 251440 198012 171886 152727 1304 10643
S-135 19.5 33.67 4.276 2.625 5XH 6 5/8 2 3/4 28381 323279 254586 220996 196363 1689 13684
E-75 25.6 40.24 4 3.125 5XH 6 3/8 3 1/2 20127 240972 188489 158320 120430 1198 10500
X-95 25.6 41.51 4 2.875 5XH 6 1/2 3 25569 304867 238474 206293 182831 1521 13300
G-105 25.6 42.19 4 2.625 5XH 6 5/8 2 3/4 27438 336959 263576 228009 202590 1633 14700
S-135 25.6 43.73 4 3.125 5XH 6 5/8 2 3/4 32177 433233 338885 293154 259813 1857 18900
5
PESO JUNTAS
5
RESISTENCIA A LA TENSIÓN AL 100% EN (KG)
Tubería de perforación de 5”Tubería de perforación de 5”
PESO
DIAMETRO
NOMINAL
NOMINAL
(LB/PIE)
AJUSTADO
(KG/M)
CONEX.
8 147 219.03 6 5/8 reg
Drill Collar de 8Drill Collar de 8”” HW de 5”HW de 5”
PESO
DIAMET
RO
NOMIN
AL
NOMINAL
(LB/PIE)
AJUSTA
DO
(KG/M)
CONEX.
5 50 74.54 6 1/2 NC-50

40. 3.- Calcular la longitud de D.C o Herramienta a utilizar, LDC (m)
LDC (m) = Wmb (kg) x Fs (adim)
Ff (adim) x WajDC (kg/m)
De tablas:
WajDC = Peso ajustado DC
WajDC = 219.03 (kg/m)
Sustituyendo valores:
LDC (m) = 12,000 (kg) x 1.20 (adim)
0.7515 (adim) x 219.03 (kg/m)
= 87.48 m ≈ 88 m
88 m / 9 = 9.7 Tramos
Por arreglo se usan 9 tramos para formar 3 lingadas y poderlas acomodarlas en peines.
4.- Calcular el peso total flotado de DC (kg)
WtfDCf (kg) = LDC (m) x WajDC (kg/m) x Ff (adim)
14, 485 (kg)14, 485 (kg) = 88 (m) x 219.03 (kg/m) x .7515 (adim)

41. 5.- Determinar el punto neutro (m), Pn
Es la posición del tubo que esta sufriendo el movimiento cíclico de tensión y
compresión durante la perforación. Por lo tanto es importante que este punto se
encuentre trabajando en tubos de pared gruesa, como lo son los DC o la TP extrapesada
(HW).
Pn (m) = Wmb (kg) = 12,000 = 72.85 m
Ff (adim) x WajDC (kg/m) 0.7515 x 219.03
88 (m) de DC > 72.85 (m) Cumple.
6.- Determinar el numero de tubería extrapesada (HW) por utilizar.
El numero de HW promedio utilizado por mucho tiempo es de 12 tramos,
principalmente para confirmar o apoyar el ajuste del Pn (Punto neutro), además de dar
mas peso en caso necesario y mantener en tensión la sarta diseñada.
En la actualidad es de extrema importancia considerar que si la zona a perforar es de
presión anormal es prudente disminuir el área de contacto de los DC disminuyendo el
numero de estos y aumentando el de HW, otra razón de importancia es para tener peso
sobre el martillo en caso necesario. Considerando su función principal la de transición
de esfuerzos entre la tubería de perforación y los DC.

42. 7.- Determinar el peso ajustado total flotado de la tubería extrapesada, WtfHW (kg).
WtfHW (kg) = LHW (m) x WajHW (kg/m) x Ff (adim)
6,143.92 (kg) = 109.68 (m) x 74.54 (kg/m) x 0.7515 (adim)
1 HW = 9.14 m
12 HW = 109.68 m
8.- Determinar la longitud L1, (m) de TP 5” Grado E-75, 19.5 lb/pie
L1 (m) = Res.Tens 90% (kg) – (WtfDC (kg) + WtfHW (kg)+ MOP (kg) )
WajTPE° ( kg/m) x Ff (adim)
2,836.81 (m) = (141,436 kg x 0.9)– (14,485 (kg) + 6143.92 (kg) + 40,000 (kg))
31.27 (kg/m) x 0.7515 (adim)
L1= 2836.81 m / 9.14 m = 310.37 tramos.
HW= 109.68 m
DC= 88 m
3,034.49 m

43. 9.- Determinar la longitud L2, (m) de TP 5” Grado X-95, 19.5 lb/pie
L2 (m) = Res.Tens X° al 90% (kg) – (Res.Tens E° al 90% (kg)
WajTPX° ( kg/m) x Ff (adim)
1414.21 (m) = (179,153 (kg) x 0.9) – (141,436 (kg) x 0.9)
31.94 (kg/m) x 0.7515 (adim)
L2 = 1,414.21 m
L1 = 2,836.81 m
HW= 109.68 m
DC= 88.0 m
4448.70 m
Longitud Restante = 4,800 m - 4448.70 m = 351.30 m
Profundidad programada 4800 m

44. 10.- Determinar la longitud L3, (m) de TP 5” Grado G-105, 19.5 lb/pie
L3 (m) = Res.Tens G° al 90% (kg) – (Res.Tens X° al 90% (kg)
WajTPG° ( kg/m) x Ff (adim)
691.53 (m) = (198,012 (kg) x 0.9) – (179,153 (kg) x 0.9)
32.66 (kg/m) x 0.7515 (adim)
De los cuales se utilizaran solo 351.30 m para llegar al programa.
L3 = TP 5” °G-105; 19.5 lb/pie; 32.66 kg/m, 351.30 m
L2 = TP 5” °X-95; 19.5 lb/pie; 31.91 kg/m, 1414.21 m
L1 = TP 5” ° E-75; 19.5 lb/pie; 31.27 kg/m, 2836.81 m
TP-HW 5°, 50 lb/pie; 74.54 kg/m, 109.68 m
DC-8” ; 147 lb/pie; 219.03 kg/m, 88.00 m
4800 m4800 m