Equipos y herramientas de perforacin

Seleccionar un equipo de perforacin significa escoger el equipo que garantice la perforacin y completamiento del pozo de la forma ms segura, tcnica y econmica posible.

El proceso de seleccin de los equipos utilizados en la perforacin de un pozo comprende dos etapas bsicas que son:

Establecer las necesidades de potencia de los motores, resistencia y capacidad del equipo, de acuerdo con las cargas a manejar. Los datos para el diseo se obtienen de las bases de diseo del programa de pozo y las caractersticas geolgicas de formaciones.

Escoger el equipo adecuado para el manejo de las potencias y cargas requeridas en las operaciones normales de perforacin. Esta parte es la seleccin propiamente dicha, determina o evala mediante la aplicacin de las cargas diseadas, la resistencia y capacidad de los diferentes componentes comprometidos con el manejo de ellas.

Sistema de potenciaEl sistema de potencia es el conjunto de generadores y motores que imprimen la fuerza motriz que requiere todo el proceso de perforacin. la energa de los equipos es consumida en gran parte por el sistema de levantamiento de cargas y por el sistema de circulacin de fluidos, y de otros sistemas que tienen menores requerimientos de energa. es importante aclarar que el sistema de levantamiento de cargas y el bloque viajero no son siempre utilizados simultneamente con el sistema de circulacin ya que depende del tipo de equipo que se este utilizado, es decir si el equipo es mecnico o elctrico. los componentes bsicos del sistema de potencia de un equipo de perforacin son: Plantas GeneradorasTanques de CombustiblesMotores

Sistema de izajeEl sistema de levantamiento de cargas tiene como funcin proveer el medio de levantamiento o descenso de las sartas de perforacin, produccin y otros equipos de subsuelo dentro o fuera del pozo.

Cable de perforacinBloque ViajeroGanchoCoronaElevadoresConsola del PerforadorIndicador de Peso sobre la brocaCabeza de gatoMalacateCuasSubestructura Rampa o V doorAparejoCable de perforacinEl cable de perforacin sostiene todo el ensamblaje de perforacin por medio de un sistema de poleas y de varios dispositivos de levantamiento. Las poleas y los dispositivos de levantamiento son llamados, conjuntamente, las herramientas de elevacin. Entre ellas se incluyen: la corona, el bloque viajero, el gancho y los elevadores.El trmino de cable de perforacin se emplea para designar al cable de acero enrollado en el tambor del malacate, que pasa por la corona y el bloque viajero, est sujeto en un extremo al ancla de lnea muerta y es usado para soportar las sartas de trabajo. Se utiliza tambin durante los viajes para sacar o meter la tubera y para soportar la sarta de perforacin mientras avanza la perforacin.

Bloque viajeroEl bloque viajero sube y baja entre dos posiciones en la torre. Este lleva en su extremo inferior el gancho, el cual soporta la sarta de tubera cuando avanza la perforacin y los brazos (bails) que sostienen los elevadores, cuando se mete o saca tubera. Capacidad de carga: La seleccin de un bloque viajero para una torre determinado o para un trabajo especial, depende de la capacidad de carga del bloque en toneladas. La capacidad de los bloques viajeros ha sido establecida por el Instituto Americano del Petrleo (API), y puede variar de cinco toneladas a 650 toneladas o ms. Tambin es posible disear bloques especiales con capacidad de carga hasta de 2250 toneladas.Capacidad de carga de los rodamientos: Se recomienda asignar un valor adicional para la capacidad de carga del cojinete principal de un bloque viajero. Generalmente, la clasificacin de carga de los cojinetes es ms alta que la capacidad de carga del bloque entero. La evaluacin de servicio de los cojinetes se efecta, por lo comn, a un nmero especfico de revoluciones por minuto. Algunos fabricantes usan una base de 75 rpm; otros usan la base de 100 rpm.

Gancho El gancho es una gigantesca pieza de conexin suspendida del bloque viajero, que sirve para agarrar las diferentes piezas del equipo necesarias para perforar y para hacer viajes redondos. El gancho gira sobre sus rodamientos en su caja de soporte y puede fijarse hasta en doce posiciones distintas. Un resorte dentro del gancho amortigua el peso de la tubera de perforacin para que las roscas de las uniones de tubera no se daen al enroscar o desenroscarlas. El gancho tiene un cerrojo de seguridad para la unin giratoria, y tiene orejas a ambos lados para agarrar los eslabones del elevador.El posicionador opcional (perro) hace girar automticamente el elevador hasta la posicin requerida por el encuellador cuando ste recibe la siguiente parada de tubera que est entrando al hueco. Tambin impide que el gancho y elevador giren como resultado del enroscamiento de la tubera que est entrando al hueco

La combinacin gancho bloqueLa incorporacin del gancho y bloque viajero result en una unidad que ocupaba menos espacio de lo que tomaban los dos individualmente. Durante algn tiempo se consider el gancho bloque inferior en fuerza a la potencia combinada de las dos piezas separadas; sin embargo, hoy en da se pueden conseguir ganchos bloques con capacidad de carga hasta de 650 toneladas, en los modelos ms grandes.La gran ventaja que ofrece el conjunto gancho bloque es su compactabilidad, comparado con un gancho y un bloque de igual capacidad de carga. Una desventaja es que, si el gancho se descompone, hay que enviar el ensamble completo al taller de reparaciones. En cambio, con el sistema de gancho y bloque separados, el bloque no tendra que desenhebrarse y se podra sustituir temporalmente el gancho descompuesto, sin mayor interrupcin de las operaciones de trabajo.