Sarta de perforación

1. Sarta de perforación
Principios básicos de perforación

2. La sarta de perforación es una columna de tubos de acero, de fabricación y
especificaciones especiales, en cuyo extremo inferior va enroscada la columna
de los lastra barrenas, y en el extremo de ésta está enroscada la barrena, pieza
que corta los estratos geológicos para hacer el hoyo que llegará al yacimiento
petrolífero.

3. • La sarta de perforación está compuesta de tubería de perforación y una
tubería de pared gruesa llamada o lastra barrena.
• Cabe mencionar que las tuberías por las que está compuesta la sarta de
perforación, tienen características especiales para soportar esfuerzos de
tensión, colapso y torsión.
• La sarta de perforación conecta los sistemas de superficie con la barrena de
perforación.

4. Las funciones principales de la sarta de perforación son:
• Transmitir la rotación, aplicada en la superficie a la broca.
• Transmitir la fuerza a la broca para fracturar la formación.
• Proporcionar una vía de transporte desde la superficie hasta la barrena, para que el
fluido de perforación se pueda llevar bajo presión.
• Proporcionar los medios para bajar y subir la barrena de perforación dentro del
pozo.

5. Componentes de la sarta de perforación
• Barrena (tricónicas, cortadores fijos, especiales)
• Lastra barrena (liso o estabilizador)
• Motor de fondo
• Válvulas de seguridad
• Lastra barrenas (Drill Collar)
• Junta de seguridad
• Estabilizadores
• Martillos
• Tubería pesada (HeavyWeight)
• Canastas colectoras
• Tubería de perforación
• Sustituto de la flecha
• Hules protectores.

6. La tubería utilizada en la industria petrolera debe cumplir con ciertas
características geométricas y mecánicas como son
Geométricas:
Diámetro exterior
Diámetro interior
Espesor
Mecánicas:
Clase
Grado
Resistencia a la tensión
Resistencia a la presión interna
Resistencia al colapso
Resistencia a la torsión

7. Las propiedades que deben tener las tuberías de acero son
• Resistencia: Es el esfuerzo máximo que un material puede soportar antes de
que ocurra una falla
• Rigidez: Una estructura es rígida si soporta un gran esfuerzo con una mínima
deformación.
• Ductilidad: Es la capacidad de un material para soportar grandes
deformaciones inelásticas antes de la fractura.

8. Por ellos, en el diseño de sartas de perforación se toma en cuenta los siguientes
aspectos:
• Límite elástico: Es el esfuerzo máximo que puede sufrir un cuerpo sin que la
deformación sea permanente.
• Esfuerzo: Es la razón de una fuerza aplicada entre el área sobre la que actúa
(kg/cm2, psi, etc.).
• Deformación: Es el cambio relativo en las dimensiones de un cuerpo como
resultado de la aplicación de un esfuerzo.
• Punto de cedencia: Es el valor que se alcanza de un esfuerzo, al cual el material
continúa deformándose sin que haya incremento de la carga aplicada.
• Dureza: Resistencia del metal a la penetración o la deformación.
• Ductilidad: Capacidad del metal para deformarse plásticamente sin fracturarse,
medida por la elongación o reducción de área (al tensionarlo).
• Maleabilidad: Característica de los metales que permiten una deformación plástica
en compresión sin rotura.

9. También es necesario que para el diseño sean incluidos los tres esfuerzos a los
que son sometidos.
• Tensión: Una sarta de trabajo al estar suspendida verticalmente, sufrirá un
esfuerzo axial llamado tensión, producto de su peso.
• Colapso: Este esfuerzo se debe principalmente al efecto de la presión
exterior que ejerce la columna hidrostática de los fluidos de perforación. El
valor de este esfuerzo aumente con la profundidad y su valor máximo estará
en el extremo inferior de la tubería.
• Torsión: La cantidad de esfuerzo por torsión que resiste una tubería bajo
tensión debe calcularse en cada cambio de tubería.

10. La metodología para obtener un diseño optimo consta de los siguientes
puntos:
• Recopilación de información.
• Selección del aparejo de fondo.
• Diseño de la tubería de trabajo.
• Criterios de estabilización de la sarta.
Existen tres tipos de configuraciones de aparejos de fondo, los cuales
permiten mantener el punto neutro por debajo de la tubería de trabajo

11. Tipo 1
Es la configuración más
simple y está compuesta por
lastra barrenas y tubería de
perforación.
El peso sobre la barrena se
aplica con los lastra barrenas
y el punto neutro se localiza
en los lastra barrenas.
Tipo 2
Utiliza tubería pesada por
arriba de los lastra barrenas,
como transición entre los
lastra barrenas y la tubería
de perforación.
El peso sobre la barrena es
aplicado con los lastra
barrenas y el punto neutro
se localiza en los lastra
barrenas.
Tipo 3
Esta configuración utiliza
lastra barrenas únicamente
para el control direccional y
reducir la vibración de la
sarta de perforación.
El peso sobre barrena es
aplicado con los lastra
barrenas y la tubería pesada,
quedando el punto neutro
en la tubería pesada.