5-PERFORACION

TOPICOS DE EXPLORACION Y EXPLOTACION

5-GENERALIDADES DE PERFORACION

DOCENTE ING. FABIAN CAMILO YATTE

GARZON

MATERIAL DE TRABAJO EXCLUSIVO PARA LA

ASIGNATURA SIN NINGUN VALOR COMERCIAL

JUNIO DEL 2010


GENERALIDADES DE PERFORACION

DOCENTE ING. FABIAN CAMILO YATTE

MATERIAL DE TRABAJO EXCLUSIVO PARA LA

ASIGNATURA SIN NINGUN VALOR COMERCIAL

JUNIO DEL 2010



ING. FABIAN CAMILO YATTE G(UIS)

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CONTENIDO

INTRODUCCION ................................................................................................................................................................................. 4

1. GENERALIDADES Y PERSONAL DE PERFORACION ............................................................................................................. 6

1.1 PERFORACION ROTARIA ......................................................................................................................................................... 6

1.2 PERSONAL DE PERFORACION .............................................................................................................................................. 6

2. SISTEMAS DE PERFORACION ROTARIA ............................................................................................................................... 9

2.1 SISTEMA DE POTENCIA (MOTORES) ................................................................................................................................... 9

2.1.1 Transmisión mecánica de fuerza: ............................................................................................................................ 10

2.1.2 Transmisión de energía eléctrica ............................................................................................................................ 11

2.2 SISTEMA DE LEVANTAMIENTO ....................................................................................................................................... 12

2.2.1 Torre (Derrick) ............................................................................................................................................................ 13

2.2.2 Subestructura ............................................................................................................................................................ 13

2.2.3 Polea Corona (CROWN BLOCK) ................................................................................................................................ 14

2.2.4 Polea Viajera (TRAVELING BLOCK) .......................................................................................................................... 14

2.2.5 Malacate (DRAW WORK) ........................................................................................................................................... 15

2.2.6 Cable de perforación ................................................................................................................................................ 15

2.2.7 Gancho (HOOK) ........................................................................................................................................................... 15

2.2.8 Encuelladero ............................................................................................................................................................... 16

2.3 SISTEMA DE CIRCULACION ................................................................................................................................................. 16

2.3.1 Tanques de lodo (MUD TANK) .................................................................................................................................... 17

2.3.2 Bombas de lodo (MUD PUMPS) ............................................................................................................................... 17

2.3.4 Tubería parada (STAND PIPE) ................................................................................................................................ 18

2.3.5 Cuello de cisne (GOSENEEK) .................................................................................................................................... 18

2.3.6 Swivel ........................................................................................................................................................................... 18

2.3.7 sarta de perforación................................................................................................................................................. 18

2.3.8 Boquillas ...................................................................................................................................................................... 18

2.3.9 Línea de retorno del lodo (MUD LINE RETURN) .................................................................................................... 18

2.3.10 Zaranda del lodo (MUD SHALE SHAKER)............................................................................................................... 19

2.3.11 Eliminador del lodo (DESILTER) ............................................................................................................................... 19

2.3.12 Desarenador (DESANDER) ...................................................................................................................................... 19

2.3.13 Depósito de lodos (MUD DISPOSAL) ..................................................................................................................... 19



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2.4 SISTEMA ROTATORIO ........................................................................................................................................................... 19

2.4.1 Sarta de perforación ................................................................................................................................................ 20

2.4.2 Unión Rotaria (SWIVEL)............................................................................................................................................ 20

2.4.3 Cuadrante (KELLY) .................................................................................................................................................... 20

2.4.4 Tubería de perforación (DRILL PIPE) ..................................................................................................................... 21

2.4.5 Collares (DRILL COLLAR) .......................................................................................................................................... 21

2.4.6 Buje de transmisión (KELLY BUSHING) .................................................................................................................. 21

2.4.7 Buje maestro (MASTER BUSHING) .......................................................................................................................... 21

2.4.8 Mesa Rotaria (ROTARY TABLE) ................................................................................................................................ 21

2.4.9 Cuñas (SLIPS) ............................................................................................................................................................ 22

2.4.10 Brocas (BIT).............................................................................................................................................................. 23

2.5 SISTEMA DE CONTROL ....................................................................................................................................................... 24

2.6 SISTEMA DE EQUIPO MISCELANEAO ................................................................................................................................ 25



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INTRODUCCION

La única manera de saber realmente si hay petróleo, es mediante la perforación de un hueco o pozo. En

Colombia la profundidad de un pozo puede estar normalmente entre 2,000 y 15,000 pies, dependiendo de la

región y de la profundidad a la cual se encuentre la estructura geológica o formación seleccionada por los

geólogos, con posibilidades de contener petróleo. El primer sistema perforatorio fue mediante cable. Con este

sistema se perforó el primer pozo de petróleo en los EEUU en

1859, los primeros en usarlos fueron los chinos para perforar

en busca de agua salada como fuente de la industria salina. En

este sistema la broca es alternadamente bajada y levantada por

medio de un cable de acero, golpeando sucesivamente en el

fondo del pozo; la técnica consiste en perforar 5-8 pies, sacar la

herramienta y remover los ripios del fondo del pozo con la ayuda

de un bailer o canasta; cuando ya no se recuperan cortes se

repite la operación,

El método de la perforación rotativa ha evolucionado hasta ser más seguro, eficiente y potente; sus sistemas

son debidamente explicados en este documento; este método rotatorio es el más difundido y estandarizado

alrededor del mundo. Para entender un poco más lo que significa el perforar un pozo, puede observarse la

clasificación LAHEE de pozos de petróleo en donde son identificables las características básicas o finalidad de

cada pozo dentro de un área. En esta se identifica el pozo según lo que se pretende antes de finalizarlo o

conforme a lo que se haya encontrado ya una vez perforado y probado. Es decir, especifica los pozos de

acuerdo al objetivo por el cual se condujo en un principio para posteriormente según el resultado, re-

denominarlo según su comercialidad e importancia.

Básicamente el extraer petróleo, es una tarea interdisciplinaria en sus tres partes básicas exploración,

perforación y explotación; considerando la que compete aquí, la perforación; la tecnificación y procedimientos

han hecho que el perforar un pozo dependa de diferentes prácticas y sistemas.



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No se procura dar una explicación a fondo de todos los tópicos, abordados, debido a la complejidad que

presenta cada uno por su desarrollo individual en la industria,no obstante, se pretende esbozar las principales

consideraciones que implica cada práctica, técnica o sistema.



1. GENERALIDADES Y

1.1 PERFORACION ROTARIA

Se utilizó por primera vez en 1901 en el campo Spindletop (Texas). El encargado

de este trabajo fue el capitán Anthony Lucas. La profundidad alcanzada fue de

1100 pies. Las innovaciones más sobresalientes fueron:

levantamiento, sistema de circulación de fluidos de perforación

componentes de la sarta de perforación.

El método de la perforación rotativa ha evolucionado hasta ser más seguro,

eficiente y potente. Este método es el más difundido y estandarizado alrededor

del mundo.

El primer pozo que se perfora en un área geológicamente inexplorada se

denomina pozo exploratorio y en el lenguaje petrolero se clasifica A

acuerdo con la profundidad proyectada del pozo, las formaciones que se van a

atravesar y las condiciones propias

perforación más indicado.

1.2 PERSONAL DE PERFORACION

Una compañía operadora, encargada del proyecto (Ecopetrol, Petrobras, BP, entre otras), a su vez contrata una

Compañía

operadora

Compañía de

perforacion

GeologoSuperintendente

de perforación

Ingeniero de

perforacion

Supervisor de

Perforador

EncuelladorAyudante de

perforador

Encuellador Ayudante de

perforador


GENERALIDADES Y PERSONAL DE PERFORACION

e utilizó por primera vez en 1901 en el campo Spindletop (Texas). El encargado

de este trabajo fue el capitán Anthony Lucas. La profundidad alcanzada fue de

Las innovaciones más sobresalientes fueron: Sistema de

lación de fluidos de perforación, elementos

componentes de la sarta de perforación.

El método de la perforación rotativa ha evolucionado hasta ser más seguro,

eficiente y potente. Este método es el más difundido y estandarizado alrededor

primer pozo que se perfora en un área geológicamente inexplorada se

denomina pozo exploratorio y en el lenguaje petrolero se clasifica A-3. De

acuerdo con la profundidad proyectada del pozo, las formaciones que se van a

atravesar y las condiciones propias del subsuelo, se selecciona el equipo de


compañía de perforación, que opera taladros, c

servicio del proyecto; los proyectos pueden estar divididos

por sucursales regionales, para Colombia esto equivale a

las gerencias, cada una responsable de todas las

operaciones, en este caso de los taladros que operan en

su área geográfica. Una posible escala de mando

generalizada podría ser la mostrada

izquierda.

En esta organización a partir del supervisor de turno se

encuentra el personal elemental para mantener activo el

taladro, además del personal de los demás servicios:

lodos, registros eléctricos, direccional, casino, etc.

Comúnmente en Colombia el gerente regional o de la

división, encargado de las relaciones con los altos mandos

junto con el superintendente de perforación, encargado de

las operaciones en campo en cuanto a

Superintendente

de perforación

Ingeniero de

perforacion

Supervisor de

turno

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compañía de perforación, que opera taladros, como

servicio del proyecto; los proyectos pueden estar divididos

por sucursales regionales, para Colombia esto equivale a

las gerencias, cada una responsable de todas las

operaciones, en este caso de los taladros que operan en

e escala de mando

generalizada podría ser la mostrada en la figura de la

En esta organización a partir del supervisor de turno se

encuentra el personal elemental para mantener activo el

taladro, además del personal de los demás servicios:

s, registros eléctricos, direccional, casino, etc.

Comúnmente en Colombia el gerente regional o de la

división, encargado de las relaciones con los altos mandos

junto con el superintendente de perforación, encargado de

las operaciones en campo en cuanto a yacimientos,



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producción, perforación etc. mantienen coordinadas las faenas diarias de los taladros activos; en el caso de

ECOPETROL esta figura del superintendente ya no se emplea.

Descendiendo en esta escala de mando, en un taladro activo se encuentra por parte de la compañía operadora

el Company man (ingeniero de operaciones o jefe de pozo) y por parte de la perforadora el Toolpusher o jefe del

taladro, quien es el individuo con muchos años de experiencia, que posee los conocimientos y el sentido común

para lograr exitosamente, económicamente y con seguridad el proyecto que se le encomienda. Encargado de

gerenciar el recurso humano a su cargo, supervisando y motivando para trabajar en los tiempos fijados por el

cronograma, sin accidentes. Además está encargado de recoger los informes diarios de perforación llenados

por cada perforador durante las tres horas anteriores ordenando la información en el informe matutino diario;

este informe incluye información básica, como la profundidad alcanzada al final de cada turno, pies perforados,

fluido de perforación, tuberías utilizadas, formaciones atravesadas y demás acciones durante el turno

registrado para transmitirla al superintendente de perforación o a la gerencia, pues todo detalle recogido

permitirá programar mejor las operaciones de los campos, además de servir de base para la facturación

emitida por la operadora.

Este jefe de taladro, a su vez tiene a cargo tres supervisores en turnos de doce 12 horas, lo que supone uno en

descanso y dos activos, comisionados para coordinar la cuadrilla que opera en la torre, constituida por: el

perforador, el encuellador y los tres ayudantes (cuñeros)

En esta cuadrilla, el perforador estará encargado de considerar los problemas antes de que ocurran y tomar

las acciones correctivas inmediatamente, según su experiencia, además de manejar cualquier emergencia que

pueda surgir, desde su puesto en la cubierta del taladro donde tiene acceso a toda la instrumentación y

controles del trabajo.

En cuanto al personal encargado del trabajo físico aparece en primer lugar el encuellador o Derrickman, que

trabaja en lo alto de la torre y recibe la responsabilidad de almacenar la tubería al sacar la sarta del hoyo y

desenroscarla. Su trabajo es el más riesgoso dado el sector donde se acomoda: el Encuelladero (Monkey

board), zona de difícil evacuación.

En la parte baja del taladro, la plancha del taladro, Los obreros (ayudantes del perforador, en el organigrama),

colaboran a enroscar y desenroscar las conexiones, y también rutinariamente trabajan las cuñas y realizan los

trabajos pesados, sucios y ruidosos necesarios para mantener el taladro avanzando.

En general las perforadoras en esta escala de mando permiten por méritos que un ayudante de perforación,

dependiendo del interés y la capacidad que demuestre, pase a encuellador, de la misma manera que un

encuellador puede pasar a perforador, hasta eventualmente llegar a Toolpusher, pues en este trabajo la

experiencia es altamente valorada.

El trabajo en un taladro de perforación en tierra sigue las 24 horas del día, 7 días a la semana, y cada día se

divide usualmente en turnos de 8 horas denominados tours, lo que significa que se necesitan 3 cuadrillas

disponibles por taladro. La cantidad de taladros, así como su organigrama varía según el tamaño de la compañía

perforadora.

Esencialmente este es el personal necesario para el funcionamiento del taladro, no obstante todo lo que un

taladro moderno abarca, va más allá que lo que sucede en la torre, el personal aumenta gracias al progreso,



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pues ahora, en esta época un pozo no está solo para obtener energía, es también una fuente de información

valiosa. Un pozo puede y debe llegar a reunir un personal multidisciplinario; con sus reemplazos este puede ser:

En campamento

Suministrado por la Compañía:

• 1 Company man

• 1 Ingeniero de perforación

• 1 Ingeniero de lodos

• 1 Geólogo- 2 geólogos mud loggers

• 1 Ingeniero ambiental- 2 supervisores - 4 operadores

Empresa dueña del taladro que suministra:

• 1 Toolpusher-jefe de equipo

• 1 Mecánico

• 1 Electricista

• 1 Jefe de bodega

• 1 Enfermera

• 3 Maquinistas

• 3 Encuelladores

• 3 Aceiteros

• 9 Cuñeros

• 3 Recoge muestras



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2. SISTEMAS DE PERFORACION ROTARIA

Los equipos básicos en un taladro para perforar un pozo de petróleo, pueden ser divididos en sistemas, cada

cual encargado de una función diferente y que en conjunto logran la puesta en marcha del taladro.

2.1 SISTEMA DE POTENCIA (MOTORES)

Sistema encargado de generar energía aprovechable por el taladro, especialmente para las operaciones de

levantamiento y circulación. Posteriormente a la segunda guerra mundial las máquinas a vapor fueron

remplazadas por motores diesel y hoy en día siguen siendo muy utilizados a pesar de existir sistemas



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alimentados con gas natural o energía eléctrica. Su medida de referencia es el caballo de fuerza “horse-power”

o fuerza aplicada a un objeto durante un tiempo determinado y es equivalente a 550 lb-pie / segundo o 33,000

lb-pie /minuto, muchos taladros modernos se encuentran en el rango de 1.000 a 3.000 caballos de fuerza y

superiores para los taladros que alcanzan profundidades mayores a los 20.000 pies de profundidad, además de

los requerimientos extra para alumbramiento auxiliar, suministro de agua, aire comprimido y demás exigencias.

Motor de Combustión Interna

En taladros más recientes la transmisión de energía se realiza mediante convertidores de torque o

acoplamientos hidráulicos, con transmisión por fluido en lugar de cadenas (hasta el malacate y mesa rotaria) y

correas (hacia las bombas) como en los primeros taladros, incluso algunos derivan su energía de motores

generadores (eléctricos) de velocidad variable.

Equipo:

33 Plantas generadoras (Electric set generators)

34 Tanques de combustibles (Fuel tank)

34ª Tanques de agua (Water tank)

2.1.1 Transmisión mecánica de fuerza:

La fuerza que sale de los motores se une, a través de uniones hidráulicas o convertidores de torsión y con

cadenas o poleas. Las uniones hidráulicas y convertidores de torsión igualan la fuerza desarrollada por cada

motor (la fuerza del motor se transmite a través del fluido hidráulico, casi siempre un aceite liviano) para girar

un eje que sale de la unión o convertidor. Los ejes de transmisión se unen mecánicamente con poleas y

cadenas, (central de distribución) para utilizar conjuntamente la fuerza generada.



11

2.1.2 Transmisión de energía eléctrica

El motor más usado hoy día para energía eléctrica en las torres de perforación es el motor diesel. Estos

motores diesel le dan energía a grandes generadores eléctricos, y casi siempre están localizados a cierta

distancia de la torre. Los equipos mecánicos eléctricos están provistos de generadores de corriente alterna,

casi siempre con combustible diesel.

Generafor de enrgia electrica

No importa si la torre es mecánica o diesel eléctrica, su función es perforar y, para llevar la acabo, debe tener

equipo para elevar otras piezas y finalmente la energía proporcionada por ellos es la encargada del movimiento

de estas.



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2.2 SISTEMA DE LEVANTAMIENTO

Debido al desgaste, la necesidad de sacar la sarta del hoyo la

cubre el sistema de levantamiento, que es el componente del

taladro que levanta y baja lo que se introduzca en el pozo, que

además suministra la tensión torsional para enroscar o

desenroscar las conexiones. Eleva la tubería para sacarla o

introducirla en el pozo, cuando se requiere cambiar la broca.

Esta operación, llamada “viaje completo” requiere la utilización

del sistema de elevación para mover cientos o miles de pies de

tubería en el pozo. Controla la presión que siente la broca al

estar “aprisionada” entre la roca (en el fondo del pozo) y la

tubería de perforación.

Taladros con mayor capacidad existen y permiten colgar del

Encuelladero paradas hasta de cuatro juntas (120 pies aprox.); el

siguiente componente en importancia es el malacate que debe

ser capaz de levantar secciones de tubería de cientos de miles

de libras, detener y sostener con su freno principal, la sarta, que

es suplido con un freno auxiliar eléctrico o hidráulico.

Quien transmite la fuerza tensional es un cable de acero de 1 1/8 de pulgada de diámetro en adelante, según los

requerimientos de las operaciones. Por seguridad se mantiene un registro detallado de su uso en forma de

toneladas-milla (1 tonelada trasladada una milla de distancia), al exceder su límite de uso (según el

manufacturante del cable) se elimina o degrada. El bloque corona se ubica en el tope de la torre, sus poleas

ranuradas pueden tener un diámetro de hasta 5 pies o más. El bloque viajero es más pequeño y se ubica

justamente por encima del gancho, y se traslada arriba y abajo al meter o sacar la sarta. El bloque corona tiene

una polea más que el bloque viajero. Por lo tanto un arreglo de 10 cables requiere el uso de seis poleas en le

bloque corona y cinco en el bloque viajero, así la capacidad del levantamiento del sistema de cable puede

aumentarse agregando más poleas.

Equipo:

15 Corona (Crown block)

16 Encuelladero (Monkey board)

17 Torre (Derrick)

18 Polea viajera (Traveling block)

19 Gancho (Hook)

20 Elevador y brazos (Elevator and arms)

21 Malacate (Draw work)

22 Cabeza de gato (Cat head)

23 Freno (Brake)

24 Indicador de peso (Weight indicator)



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25 Consola del perforador (Driller console)

26 Subestructura (Subestructure)

27 Cable de perforación (Drilling line)

2.2.1 Torre (Derrick)

La parte principal del sistema es la torre, definida por la cantidad de carga vertical que pueden aguantar,

además de la fuerza del viento horizontal que aguanta, su altura indica su poder, una torre de perforación

moderna puede ser capaz de soportar 1.5 millones de libras y resistir vientos de hasta 130 millas por hora con

su tarima llena de tubería. Una torre regular tiene cuatro patas que bajan por las esquinas de la subestructura

y llegan hasta el bloque corona.

2.2.2 Subestructura

Es el cimiento sobre el cual el mástil o la torre

descansan y donde usualmente el malacate va

montado. La infraestructura contiene espacio

para almacenaje y equipo de prevención de

reventones.



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2.2.3 Polea Corona (CROWN BLOCK)

La polea corona hace parte de un aparejo de poleas formado

por: Bloque corona, Bloque viajero y Línea de perforación. Se

utilizan para obtener la mayor ventaja mecánica para manejar

más fácilmente grandes cargas. El cable del malacate a las

poleas fijas se denomina cable vivo o móvil que se enrolla o

desenrolla del malacate al subir o bajar el bloque viajero.

Cuando por razones de uso hay que cambiarlo se procede a

desenrollarlo del malacate, cortarlo y correrlo de tal manera

que se use cable nuevo.

Una polea corona es un eensamblaje de poleas en una

estructura abierta y localizadas en la cima de la torre. Este

bloque posee una polea más que las del bloque viajero, dicha polea extra es la polea de la línea muerta, polea

que guía a uno de los extremos del cable hacia abajo por el lado de la torre hasta el suelo en donde se conecta

con el ancla de la línea muerta.

Algunas veces el bloque corona es equipado con poleas extras para acomodar una “sandline” (es una correa de

diámetro pequeño para levantar y bajar instrumentos livianos) y una “catline” (cuerda fibrosa para levantar

equipo más pesado)

2.2.4 Polea Viajera (TRAVELING BLOCK)

Conformado por una especie de caja metálica en donde se

acomoda y protege el cable que viene del Bloque Corona, con el fin

de lograr su propio desplazamiento, de allí su nombre de “Viajero”.

Posee en su parte inferior un gancho que sostiene le Swivel cuando

se perfora o cuando se saca la sarta de perforación del pozo.

El funcionamiento del bloque viajero depende de:

El peso del centro del bloque. Su masa hace que el bloque viajero suba y baje verticalmente sin ladearse. En

caso de que el bloque se ladeara, el cable rozaría repetidamente

con los orillos de las poleas y se desgastaría rápidamente.

La función principal de este conjunto llamado bloque viajero es

la de tener una gran capacidad para cargar. La capacidad de

rodamiento es la principal función del eje.



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2.2.5 Malacate (DRAW WORK)

Es una pieza de maquinaria grande y pesada. Consiste de un cilindro alrededor del cual el cable de perforación

se devana. Está ubicado entre las dos patas traseras de la torre. Suministra el levantamiento y la potencia

para el freno requeridos para subir y bajar las sartas. Las partes principales son: Tambor, Freno, Transmisión,

En el tambor se encuentra enrollado el cable de

perforación que permite el movimiento del bloque

viajero.

El freno posee la capacidad de tener y sostener las

cargas impuestas cuando se va bajando la tubería.

La transmisión suministra el medio para el cambio de

dirección y velocidad del bloque viajero.

El torno auxiliar se mueve continuamente y se usa para asistir en el levantamiento de equipos que se

encuentran en el piso. Las dimensiones del malacate varían según su potencia. Su peso puede ser desde 4,5

hasta 35,5 toneladas de acuerdo con la capacidad de perforación del taladro.

2.2.6 Cable de perforación

Se encuentra en el carrete del malacate, enlaza los otros componentes

del sistema de levantamiento como lo son las poleas fijas y el bloque

viajero. Consta generalmente de 6 ramales torcidos. Cada ramal está

formado a su vez por 6 o 9 hebras exteriores torcidas que recubren otra

capa de hebras que envuelven el centro del ramal. Finalmente los

ramales cubren el centro o alma del cable que puede ser formado por

fibras de acero. La torcida de los ramales puede ser izquierda o derecha

pero se prefiere la derecha. Los hilos de los ramales pueden ser en el

mismo sentido o contrario al de los ramales.

La función fundamental es el de sostener a la todos los instrumento que

se encuentran trabajando en la perforación como lo es la swivel, la Kelly, la sarta de

perforación y la broca. Transmite la fuerza tensional. El equipo coloca este alambre

entre el bloque corona y el boque viajero. Ellos enrollan de un lado a otro, del bloque

corona al bloque viajero en varios instantes. Para que tenga una mayor resistencia

el cable es repartido por medio de unas poleas en el bloque corona, para nivelar la

capacidad que tiene que levantar y luego el cable es transmitido al bloque viajero

donde efectúan el mismo trabajo.

2.2.7 Gancho (HOOK)

La función del gancho es sostener el conjunto la Swivel y la Kelly. El Gancho es un

artefacto largo para ensamblar, éste se suspende del bloque viajero.



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2.2.8 Encuelladero

Pequeña plataforma de trabajo desde donde el encuellador engancha o desengancha los elevadores de la

tubería durante un viaje. Se localiza sobre un lado de la torre o mástil.

2.3 SISTEMA DE CIRCULACION

Ssistema por donde circula el fluido de perforación. Se ubica su inicio en el lugar del almacenamiento de

materiales para el fluido de perforación; continúa a través de las bombas y equipos mezcladores de lodo, hasta

llegar al extremo final que serán los tanques de lodo . Así la trayectoria del lodo comienza en el tanque de lodo y

se conduce a la tolva donde se mezcla con las arcillas y otros ingredientes que vienen en sacos. De ahí pasa por

las bombas que lo envían por el tubo conductor y la manguera de la Kelly hasta la unión giratoria; luego se lo

bombea a través de la broca, el lodo retorna con los cortes de la formación por el espacio anular, cuando llega

a la superficie, pasa por los preventores; la línea de retorno de lodo lo lleva a la zaranda ubicada por encima del

tanque asentador. La porción de lodo que se puede usar de nuevo será la filtrada a través de la zaranda,

después pasará al tanque para su reciclaje. Los ripios (lutita) se llevan a través de la bandeja de lutita hacia el

tanque de reserva que se utiliza para almacenar los desechos. Los agitadores en los tanques de lodo

mantendrán una mezcla uniforme de líquidos y sólidos; además el sistema incorpora un des-arenador y un

eliminador de lodo para remover las partículas finas que no se registraran en el tanque asentador, y un des-

gasificador al vacío para sacar rápidamente el gas atrapado.

También hace alusión a las piscinas de cortes o depósitos de lodo, donde se le limpia y elimina el agua, proceso

llamado dewatering, para verterla o usarla según las especificaciones ambientales del área,

Equipo:

1 Tanques de lodo (Mud tanks)

2 Bombas de lodo (Mud pumps)

3 Tubería elevada (Stand pipe)

4 Manguera de lodo de perforación (Drilling mud hose)

5 Línea de retorno de lodo (Mud return flow line)



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6 Zaranda de lodo (Mud shale shaker)

7 Eliminador de lodo (Desilter)

8 Des-arenador (Desander)

9 Des-gasificador (Degaser)

10 Depósitos de lodo (Mud disposal)

Depósitos de agua salada (Salt water disposal)

2.3.1 Tanques de lodo (MUD TANK)

A través de los tanques el lodo de

perforación se circula para permitir que

la arena y sedimentos se asienten.

Permite la mezcla de aditivos con el lodo.

El fluido se guarda temporalmente allí

antes de bombearse nuevamente al pozo.

2.3.2 Bombas de lodo (MUD PUMPS)

Es una bomba recíproca grande utilizada para circular el lodo en una instalación de perforación.



2.3.4 Tubería parada (STAND PIPE)

Luego de salir de la bomba, el lodo viaja por una tubería, a nivel

del piso, hasta que llega a la base de la torre de perforación. Allí,

la tubería se inclina y lleva el lodo hacia arriba de la torre, a

través de la tubería parada, la cual se encuentra fija a una de las

bases o “patas” de la torre de perforación.

2.3.5 Cuello de cisne (GOSENEEK)

Pequeño dispositivo, que debe su nombre al

parecido de su forma con la del cuello de un

cisne, permite introducir el lodo de

per

descenso.

2.3.6 Swivel

Otra de las funciones de este versátil

elemento es la de añadir el fluido de perforación al pozo, por medio de la sarta.

2.3.7 sarta de perforación

Esta conduce el lodo hacia abajo, hasta la broca en el fondo del pozo.

presión de la requerida, lo que se traduce en un gasto de energía


(STAND PIPE)

Luego de salir de la bomba, el lodo viaja por una tubería, a nivel

del piso, hasta que llega a la base de la torre de perforación. Allí,

la tubería se inclina y lleva el lodo hacia arriba de la torre, a

arada, la cual se encuentra fija a una de las

bases o “patas” de la torre de perforación.

2.3.5 Cuello de cisne (GOSENEEK)

equeño dispositivo, que debe su nombre al

parecido de su forma con la del cuello de un

cisne, permite introducir el lodo de

perforación en la swivel, para iniciar su

descenso. (Izquierda)

2.3.6 Swivel

Otra de las funciones de este versátil


hasta la broca en el fondo del pozo.

2.3.8 Boquillas

El lodo sale de la broca a través de unos pequeños orificios, llamados

boquillas, que le dan al lodo una gran velocidad, la cual se traduce en

potencia hidráulica

2.3.9 Línea de retorno del lodo (MUD LINE RETURN)

Este es un pequeño tubo inclinado que se encuentra en superficie y al

que el lodo debe llegar con una presión cero, pues el hecho de que exista

presión en este punto significa que la bomba está entregando mayor

ue se traduce en un gasto de energía – y por ende, de dinero– mayor.

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El lodo sale de la broca a través de unos pequeños orificios, llamados

boquillas, que le dan al lodo una gran velocidad, la cual se traduce en

D LINE RETURN)

Este es un pequeño tubo inclinado que se encuentra en superficie y al

que el lodo debe llegar con una presión cero, pues el hecho de que exista

presión en este punto significa que la bomba está entregando mayor

mayor.



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2.3.10 Zaranda del lodo (MUD SHALE SHAKER)

Una serie de bandejas o pantallas que vibran para quitar las

cortes del fluido circulante.

2.3.11 Eliminador del lodo (DESILTER)

Un dispositivo centrífugo, similar a un desander, quitaba las

partículas muy finas de los fluiidos de perforación.

2.3.12 Desarenador (DESANDER)

Un dispositivo centrífugo para quitar arena del fluido de

perforación para prevenir abrasión de las bombas. Puede

operarse mecánicamente o por centrifugación de fluido

dentro de un vaso cónico especial, a veces se llama un

hydrocyclone.

2.3.13 Depósito de lodos (MUD DISPOSAL)

Es una caseta encerrada. Normalmente se encuentran al lado de los tanques de succión y los depósitos

grandes. Se almacenan los sacos de aditivos secos ordenadamente.

2.4 SISTEMA ROTATORIO

El sistema de rotación permite suministrarle a la broca el

torque necesario para perforar el pozo. Es decir, permite hacer

girar la broca para que ésta triture, corte o raspe las

diferentes capas de roca que se encuentran entre la superficie

y el yacimiento. En el sistema de perforación convencional este

giro es proporcionado por la mesa rotaria, transmitiéndole la

rotación a la broca por medio de bujes y tubos, cada uno con

una determinada geometría, diseñada de acuerdo con su

función.

No obstante la mesa rotaria puede ser reemplazada por un

sistema denominado: Top Drive, que permite aminorar el tiempo

de maniobra, pues permite levantar, rotar, roscar y

desenroscar tubería y componentes de la sarta, sin necesidad

de toda una cuadrilla, en unos pocos segundos, con la

posibilidad de continuar la circulación de fluidos.

Equipo:

Sarta de perforación

11 Unión rotatoria (Swivel)



12 Vástago de rotación (Kelly drill stem)

13 Buje de transmisión (Kelly bushing)

14 Mesa rotaria (Rotary table)

2.4.1 Sarta de perforación

Las tuberías que componen la sarta son: la tubería de perforación, hechas de acero, fabricadas bajo

las especificaciones del American Petroleum Institute (API), es la tubería menos pesada, con una

gran resistencia y capacidad de flexión, que las hace importantes en pozos direccionales u

horizontales, a las cuales se conecta la unión giratoria encargada de sosten

mientras rota y mientras se bombea el fluido de perforación a través suyo. Los collares (también

llamados, botellas, cuellos de perforación) son las tuberías más pesadas y menos flexibles de la

sarta, se colocan justo encima de la br

tuberías se les suma la existencia de una intermedia, denominada: tubería de perforación de alto

peso (Heavy Weight Drill Pipe), que sirve como sección de transición entre tuberías de poco

diámetro y de gran diámetro. En cuanto al componente penetrante

mecha) se encontrará en el fondo del hueco al final de la sarta,

e encuentra:

• Transmite el sentido de rotación a la broca.

• Ppermite la circulación de los fluidos.

• Le da el peso necesario a la broca.

2.4.3 Cuadrante (KELLY)

La Kelly cumple las siguientes funciones:

• Es una unidad a través de la cual se bombea el

lodo en su viaje hacia el hoyo.

• Transfiere el movimiento giratorio de la mesa

rotaria a la sarta de perforación, entonces

produce también, la rotación de la broca y por

tanto la perforación.


tación (Kelly drill stem)

Buje de transmisión (Kelly bushing)

Mesa rotaria (Rotary table)


cificaciones del American Petroleum Institute (API), es la tubería menos pesada, con una


horizontales, a las cuales se conecta la unión giratoria encargada de sostener el peso de la sarta



sarta, se colocan justo encima de la broca, para suministrar peso y control direccional. A estas dos



tro y de gran diámetro. En cuanto al componente penetrante-cortante (denominado broca o

mecha) se encontrará en el fondo del hueco al final de la sarta, Dentro de las principales funciones

Transmite el sentido de rotación a la broca.

la circulación de los fluidos.

e da el peso necesario a la broca.

2.4.2 Unión Rotaria (SWIVEL)

Sostiene el peso de la sarta de perforación.

que facilita la conexión hidráulica del lodo que viene desde las

bombas hacia la sarta. Provee sello hidráulico mientras permite

que roten los tubulares Bombea el lodo por el interior de la

sarta de perforación

La Kelly cumple las siguientes funciones:

Es una unidad a través de la cual se bombea el

je hacia el hoyo.

Transfiere el movimiento giratorio de la mesa

rotaria a la sarta de perforación, entonces

produce también, la rotación de la broca y por

20


cificaciones del American Petroleum Institute (API), es la tubería menos pesada, con una


er el peso de la sarta



oca, para suministrar peso y control direccional. A estas dos



cortante (denominado broca o

Dentro de las principales funciones

Sostiene el peso de la sarta de perforación. Es una herramienta

que facilita la conexión hidráulica del lodo que viene desde las

ovee sello hidráulico mientras permite

Bombea el lodo por el interior de la



21

2.4.4 Tubería de perforación (DRILL PIPE)

Hechas de acero o aluminio, el diámetro exterior

de estos tubos se encuentra en general entre 3

½ y 5 pulgadas y su longitud promedio es de 9,45

m. Se conectan a la Kelly y se ubican sobre el

drill collar, son tubos huecos para permitir el

paso del lodo y dan el giro de rotación a la

columna.

2.4.5 Collares (DRILL COLLAR)

También llamados botellas, es la tubería más pesada y menos

flexible de la sarta, son tubos de acero de diámetro eterior

casi similar al de la broca usada y su longitud promedio es de

9,45 m.

2.4.6 Buje de transmisión (KELLY

BUSHING)

Es un aparato que va sentado dentro del buje

maestro; transmite rotación a la Kelly y

simultáneamente permite su movimiento

vertical. Tiene un rodillos en el interior que

permiten que la Kelly se adapte a el y que ésta se mueva de arriba abajo y que

rote para transmitirle la rotación proporcionada por la mesa rotaria.

2.4.7 Buje maestro (MASTER BUSHING)

Es un aparato que va sentado dentro de la mesa rotaria para proveer

un adaptador que acomoda el buje de transmisión. Este buje también

achica la apertura de la mesa rotaria para acomodar las cuñas

2.4.8 Mesa Rotaria (ROTARY TABLE)

Es el componente principal de un equipo rotario de perforación,

utilizada para girar y soportar la sarta de perforación.



Tiene una abertura dentro de la cual se asientan bujes para girar y soportar el ensamble de perforación. Su

energía proviene de su propio motor o de un sistema eléctrico fuera de la torre.

Internamente, la mesa rotaria tiene un arreglo de engranajes cónicos que produ

2.4.9 Cuñas (SLIPS)

Se colocan alrededor del buje maestro, para poder suspender la sarta dentro del hueco perforado.


ra dentro de la cual se asientan bujes para girar y soportar el ensamble de perforación. Su

energía proviene de su propio motor o de un sistema eléctrico fuera de la torre.

Internamente, la mesa rotaria tiene un arreglo de engranajes cónicos que producen el impulso rotatorio


22

ra dentro de la cual se asientan bujes para girar y soportar el ensamble de perforación. Su

cen el impulso rotatorio




23

2.4.10 Brocas (BIT)

La broca es el dispositivo encargado de raspar, romper, triturar... en fin, de realizar la acción de perforar

propiamente, dichoo de este modo, el equipo de perforación siempre trabajará con el fin de que la broca

funcione eficazmente.

Brocas de acero: Se utilizan al comienzo de la perforación y en

formaciones blandas. A medida que la superficie cortante de una broca con

dientes de acero se desgasta, es recomendable aumentar el peso para

mantener la mejor tasa de penetración.

Brocas con dientes de carburos: se combinan las incrustaciones de

carburo de tungsteno con las aleaciones de acero forjado. Estructura

cortante con alta resistencia al desgaste por la abrasión y una alta

resistencia a las cargas de compresión. Los insertos cilíndricos se

introducen a presión dentro de los orificios receptores para formar los

dientes.

Brocas de diamante: Brocas cuyas superficies de contacto están dotadas de diamantes relativamente gruesos

dispuestos en una capa, Garantizan la desagregación eficiente de rocas no abrasivas y poco abrasivas de

dureza media y duras, especialmente a grandes profundidades

Formas de superficies: espiral, radial y radial-escalonada. Partes: una cabeza moldeada portadora de

diamantes y de un cuerpo de acero con rosca para uniones. Las cabezas se fabrican, aglomerando en caliente y

prensando una mezcla pulverulenta de aleaciones duras especialmente seleccionadas.

Formas de superficies: espiral, radial y radial-escalonada.

Partes: una cabeza moldeada portadora de diamantes y de un cuerpo de acero con rosca para uniones.

Las cabezas se fabrican, aglomerando en caliente y prensando una mezcla pulverulenta de aleaciones duras

especialmente seleccionadas.



2.5 SISTEMA DE CONTROL

Sistema encargado del control de presión, procura un período de

tiempo para controlar las presiones, que guardan las formaciones

atravesadas, transmitidas por los fluidos que contienen y los

amagos de reventón que se generen. Obteniendo su potencia de la

Unidad acumuladora, con la posibilidad de eliminar el gas

indeseado por el Separador de gas.

Equipo:

28 Preventor anular de reventones (Anular blow

29 Preventor de ariete (Pipe rams BOP´s)

30 Unidad acumuladora hidráulica o neumática (Pressure

acumulator)

31 Válvulas del estrangulador (Shoke manifold)

32 Separador de gas (Gas separator)

El Equipo de control de pozo o preventoras, proceden a cerrar el pozo, para evitar la salida de fluidos a

superficie. una vez exista un amago de reventón.

el piso de la torre.

Las preventoras son válvulas gigantescas para contener presión, capaces de ser abiertas o cerradas por

controles localizados en un lugar separado de la torre. Cuando se cierran producen un sello alrededor del pozo

y no permiten escape de fluidos. En operaciones marinas, las pr


Sistema encargado del control de presión, procura un período de

tiempo para controlar las presiones, que guardan las formaciones

mitidas por los fluidos que contienen y los

amagos de reventón que se generen. Obteniendo su potencia de la

Unidad acumuladora, con la posibilidad de eliminar el gas

indeseado por el Separador de gas.

Preventor anular de reventones (Anular blowout preventers)

Preventor de ariete (Pipe rams BOP´s)

Unidad acumuladora hidráulica o neumática (Pressure

Válvulas del estrangulador (Shoke manifold)

Separador de gas (Gas separator)

Se usa principalmente para prevenir el flujo

descontrolado de los fluidos de formación hacia el

wellbore. Cuando se desplaza fluido de la formación

hacia el wellbore, mezclado con el lodo se define como

amago de reventón (kick). El sistema de control permite:

• Detectar amagos de reventón

• Cerrar el pozo en superficie

• Circular el pozo presionado para desalojar

estos fluidos e incrementar la densidad del lodo

• Mover la sarta de perforación bajo condiciones

de presión

• Desviar el flujo fuera del equipo y del personal

de perforación

Equipo de control de pozo o preventoras, proceden a cerrar el pozo, para evitar la salida de fluidos a

superficie. una vez exista un amago de reventón. Se encuentran en superficie, en el borde mismo del pozo, bajo

álvulas gigantescas para contener presión, capaces de ser abiertas o cerradas por


y no permiten escape de fluidos. En operaciones marinas, las preventoras se encuentran en el fondo del mar.

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para prevenir el flujo

descontrolado de los fluidos de formación hacia el

Cuando se desplaza fluido de la formación

hacia el wellbore, mezclado con el lodo se define como

(kick). El sistema de control permite:

reventón

Cerrar el pozo en superficie

Circular el pozo presionado para desalojar

estos fluidos e incrementar la densidad del lodo

Mover la sarta de perforación bajo condiciones

Desviar el flujo fuera del equipo y del personal

Equipo de control de pozo o preventoras, proceden a cerrar el pozo, para evitar la salida de fluidos a

Se encuentran en superficie, en el borde mismo del pozo, bajo

álvulas gigantescas para contener presión, capaces de ser abiertas o cerradas por


eventoras se encuentran en el fondo del mar.



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2.6 SISTEMA DE EQUIPO MISCELANEAO

Sistema que como su nombre lo indica contiene los equipos de operaciones varias que de alguna manera

apoyan o albergan los demás grandes sistemas como el caso del contrapozo que es la caja de concreto que

sella la boca del pozo y que sostiene parte del sistema de control de flujo (BOP´s); el sapo o Totco recorder que

registra la información de las operaciones de perforación; o las herramientas de manejo como la llave

aguantadora, las llaves de apriete, las cuñas y elevadores entre los más significativos, que permiten manejar

los componentes de la sarta. Este sistema incluso contiene los instrumentos de medición de las variables del

taladro (presiones, torque, RPM, WOB, flujo de gas, cantidad de cortes y otros) ubicados dentro de la casa del

perro, donde también puede ubicarse la unidad de geología, (o en caseta aparte, cerca de la torre o cerca a la

del lodero) donde mediante sensores, las monitorea paralelamente, incluso otras más (sensores en el gancho,

nivel en tanques y piscinas, cantidad de sólidos, etc.).

También aunque no sean mostrados, los equipos de rigor en seguridad, empezando por los de uso personal:

casco, botas, guantes, gafas; así como los del equipo, extinguidores, mascarillas, lava-ojos, alarmas (según lo

ocurrido: disparos de pozo, incendio, llamada del perforador, atentado terrorista, presencia de H2S, entre

otros) y de manera menos tangible pero de excesiva importancia: los procedimientos de abandono, contra

incendio, charlas de seguridad programadas.

Equipo:



26

48 Casa del perro (Dog house)

49 Corredor de paso (Walk road)

50 Contrapozo (Cellar)

51 (casing head housing)

52 Escaleras (Stains)

53 Línea de levante (lifting line)

54 Polea de suspensión (Suspension pulley)

55 Unidad de línea rápida (Slick wire line unit)

56 Sapo (Totco recorder)

57 Registrador de perforación (Drilling recorder)

58 Herramientas de manejo (Handling tools)

Documents

5-PERFORACION