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GESTION Y TECNOLOGIA DE PETROLEO Y GAS PERFORACION DE POZOS PERFORACION DE POZOS

Perforación de Pozos - Completo

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GESTION Y TECNOLOGIA DE PETROLEO Y GASGESTION Y TECNOLOGIA DE PETROLEO Y GAS

PERFORACION DE POZOSPERFORACION DE POZOS

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Origen del PetróleoOrigen del Petróleo

Teoría Inorgánica:

Explica el origen de estos hidrocarburos gracias a la combinación de elementos químicos como el carbono y el hidrógeno sometidos a altas temperaturas y presiones, ubicados en capas muy profundas de la tierra.

Teoría Orgánica:

Según esta teoría, el petróleo y el gas natural se han formado por la transformación de la materia orgánica vegetal y animal, cuya estructura molecular ha sufrido alteraciones por efecto de altas temperaturas, acción de bacterias y microorganismos, altas presiones en el subsuelo y otros agentes a lo largo de millones de años. Esta teoría es la más aceptada actualmente.

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Origen del PetróleoOrigen del Petróleo

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TRAMPASTRAMPAS

El gas natural al igual que el petróleo se encuentra acumulado en el subsuelo en estructuras geológicas denominadas trampas.

Dentro de éstas, los hidrocarburos (o el gas) están contenidos en una roca porosa (o con espacios porosos) que se llama roca yacimiento.

La trampa de hidrocarburos es una condición geológica de las rocas del subsuelo que permite la acumulación del petróleo o del gas natural

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TRAMPAS ESTRUCTURALES

TRAMPAS ESTRUCTURALES

Son aquellas constituidas por la deformación de los estratos del subsuelo, causada por fallas (fracturas con desplazamiento) y plegamientos.

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RESERVORIORESERVORIO

Un reservorio es una roca que tiene espacios vacíos denominados poros que son capaces de contener gas o petróleo.

Hay tres propiedades que describen un reservorio:

Porosidad (Φ): Es el porcentaje de espacios vacíos (poros) respecto al volumen total de roca da mediad de su capacidad de almacenaje.

Permeabilidad (K): Describe la facilidad con la que un fluido dado se mueve a través del reservorio (Controla el Caudal)

Saturación de HC (Shc): Expresa el porcentaje del espacio poral que está ocupada por gas o petróleo.

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TIPOS DE RESERVORIOS:TIPOS DE RESERVORIOS:

Reservorios de PetróleoReservorios de Petróleo

Reservorios de Petróleo con Reservorios de Petróleo con CasqueteCasquete de Gas de Gas

Reservorios de Gas-CondensadoReservorios de Gas-Condensado

Reservorios de GasReservorios de Gas

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RESERVORIOS DE PETROLEO RESERVORIOS DE PETROLEO

En éstos el petróleo es el producto dominante y el gas está como producto secundario disuelto en cantidades que dependen de la presión y la temperatura del yacimiento.

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RESERVORIOS DE PETROLEO CON CASQUETE DE GAS

RESERVORIOS DE PETROLEO CON CASQUETE DE GAS

Son aquellas acumulaciones de petróleo que Son aquellas acumulaciones de petróleo que tienen una capa de gas en la parte más alta de la tienen una capa de gas en la parte más alta de la trampa. La presión ejercida por la capa de gas trampa. La presión ejercida por la capa de gas sobre la del petróleo es uno de los mecanismos sobre la del petróleo es uno de los mecanismos que contribuye al flujo natural del petróleo hacia que contribuye al flujo natural del petróleo hacia la superficie a través de los pozos.la superficie a través de los pozos.

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RESERVORIOS DE GAS-CONDENSADORESERVORIOS DE GAS-CONDENSADO

En estos En estos reservoriosreservorios de hidrocarburos están en de hidrocarburos están en estado gaseoso, por características específicas estado gaseoso, por características específicas de presión, temperatura y composiciónde presión, temperatura y composición..

Durante la producción del Durante la producción del yacimiento, la presión disminuye yacimiento, la presión disminuye y permite que el gas se condense y permite que el gas se condense en petróleo líquido, el cual al en petróleo líquido, el cual al unirse en forma de película a las unirse en forma de película a las paredes de los poros queda paredes de los poros queda atrapado y no puede ser extraídoatrapado y no puede ser extraído

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RESERVORIOS DE GAS SECORESERVORIOS DE GAS SECO

En éstos el gas es el producto En éstos el gas es el producto principal. Son reservorios que principal. Son reservorios que contienen hidrocarburos en su fase contienen hidrocarburos en su fase gaseosa, pero al producirlos no se gaseosa, pero al producirlos no se forman líquidos por los cambios de forman líquidos por los cambios de presión y temperatura.presión y temperatura.

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EXPLORACIONEXPLORACION

Exploración es el término usado en la industria petrolera para Exploración es el término usado en la industria petrolera para designar la búsqueda de petróleo y gas .Es la fase anterior al designar la búsqueda de petróleo y gas .Es la fase anterior al descubrimientodescubrimiento..

El principal trabajo del geólogo consiste en descubrir las El principal trabajo del geólogo consiste en descubrir las condiciones bajo las cuales se acumulan en gas y el petróleo; para condiciones bajo las cuales se acumulan en gas y el petróleo; para ello recurre a diferentes métodos de exploración, siendo los más ello recurre a diferentes métodos de exploración, siendo los más importantes:importantes:

Métodos GeológicosMétodos Geológicos Método GravimétricoMétodo Gravimétrico Método MagnéticoMétodo Magnético Método Sísmico de ReflexiónMétodo Sísmico de Reflexión

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METODOS DE EXPLORACIONMETODOS DE EXPLORACION

Métodos Geológicos:Métodos Geológicos: Los estudios de geología de superficie requieren un levantamiento Los estudios de geología de superficie requieren un levantamiento topográfico previo con el cual se obtiene un mapa de relieve. Sobre topográfico previo con el cual se obtiene un mapa de relieve. Sobre este mapa, los geólogos grafican los datos adquiridos y a partir de este mapa, los geólogos grafican los datos adquiridos y a partir de éstos interpretan el subsuelo y sus posibilidades petrolíferas.éstos interpretan el subsuelo y sus posibilidades petrolíferas.

Método Gravimétrico:Método Gravimétrico:Mide las variaciones de la fuerza gravitacional en función de las Mide las variaciones de la fuerza gravitacional en función de las densidades de las rocas.densidades de las rocas.

Método Magnético:Método Magnético: Registra las variaciones locales del campo magnético y según Registra las variaciones locales del campo magnético y según esto, puede determinarse la distribución de las rocas que esto, puede determinarse la distribución de las rocas que contienen diferentes propiedades magnéticas.contienen diferentes propiedades magnéticas.

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METODOS DE EXPLORACIONMETODOS DE EXPLORACION

Método Sísmico de Reflexión:Método Sísmico de Reflexión:Mide las propiedades de las rocas para Mide las propiedades de las rocas para transmitir las ondas acústicas transmitir las ondas acústicas provenientes de un detonante, las cuales provenientes de un detonante, las cuales viajan más rápido en rocas duras y viajan más rápido en rocas duras y compactas que en rocas blandas.compactas que en rocas blandas.

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CONDICIONES DE ACUMULACION DE HCCONDICIONES DE ACUMULACION DE HC

Roca MadreRoca Madre:: El material del cual se formaEl material del cual se forma

Migración:Migración: Movimiento de hidrocarburos Movimiento de hidrocarburos de la de la roca madre a la roca recipiente, siguiendo vías de roca madre a la roca recipiente, siguiendo vías de Porosidad y Permeabilidad que permitan su Porosidad y Permeabilidad que permitan su movimiento. movimiento. 

Sincronización Sincronización Geológica:Geológica: Para permitir que exista trampa en el Para permitir que exista trampa en el momento en que ocurra la migración.momento en que ocurra la migración.

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CONDICIONES DE ACUMULACION DE HCCONDICIONES DE ACUMULACION DE HC

Sincronización Geológica:Sincronización Geológica: Para permitir que exista trampa para Para permitir que exista trampa para el momento en que ocurra la migración. el momento en que ocurra la migración.

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EVENTOS GEOLOGICOSEVENTOS GEOLOGICOS

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GESTION Y TECNOLOGIA DE PETROLEO Y GASGESTION Y TECNOLOGIA DE PETROLEO Y GAS

EQUIPOS DE PERFORACIONEQUIPOS DE PERFORACION

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EQUIPOS DE PERFORACIONEQUIPOS DE PERFORACION

Una vez que los reservorios de gas o petróleo son ubicados, se Una vez que los reservorios de gas o petróleo son ubicados, se procede a la perforación pozos exploratorios o de desarrolloprocede a la perforación pozos exploratorios o de desarrollo

La única forma de verificar la existencia de hidrocarburos en el La única forma de verificar la existencia de hidrocarburos en el subsuelo, aún después de explorar su probable ubicación es subsuelo, aún después de explorar su probable ubicación es perforando un pozo.perforando un pozo.

Bajo distintos procedimientos, la perforación del subsuelo se Bajo distintos procedimientos, la perforación del subsuelo se practica desde hace siglos. La mecánica empleada en los primeros practica desde hace siglos. La mecánica empleada en los primeros tiempos y su desarrollo se describe a continuación:tiempos y su desarrollo se describe a continuación:

Perforación con herramienta de cable a percusiónPerforación con herramienta de cable a percusión Perforación rotatoriaPerforación rotatoria

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MECANICA DE PERFORACION

MECANICA DE PERFORACION

Perforación con herramienta de Perforación con herramienta de cable a percusión:cable a percusión:

Este método fue el primero utilizado en la Este método fue el primero utilizado en la industria del petróleo y consiste en un industria del petróleo y consiste en un trépano con una geometría parecida a la trépano con una geometría parecida a la del cincel cortante o cola de pescado que se del cincel cortante o cola de pescado que se levanta con un cable y se deja caer dentro levanta con un cable y se deja caer dentro de un agujero para continuar de un agujero para continuar profundizando, hasta llegar a los niveles profundizando, hasta llegar a los niveles rocosos donde se encuentran los rocosos donde se encuentran los hidrocarburos. Esta técnica no se utiliza en hidrocarburos. Esta técnica no se utiliza en la actualidad.la actualidad.

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MECANICA DE PERFORACION

MECANICA DE PERFORACION

Perforación rotatoriaPerforación rotatoria::

La perforación la realiza un trépano de La perforación la realiza un trépano de acero cortante enroscada en el extremo acero cortante enroscada en el extremo inferior de una tubería de acero, la cual se inferior de una tubería de acero, la cual se hace dar vueltas a una velocidad hace dar vueltas a una velocidad determinada con una fuerza de apoyo determinada con una fuerza de apoyo sobre las rocas, de tal manera que se va sobre las rocas, de tal manera que se va haciendo el agujero, profundizando y haciendo el agujero, profundizando y enroscando más tubería por el extremo enroscando más tubería por el extremo superior.superior.

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EQUIPOS DE PERFORACION ROTARIA

EQUIPOS DE PERFORACION ROTARIA

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TERRESTRES CONVENCIONALES

TERRESTRES CONVENCIONALES

Están constituidos por sistemas mecánicos Están constituidos por sistemas mecánicos o electromecánicos compuestos por un o electromecánicos compuestos por un mástil que soporta un aparejo diferencial;mástil que soporta un aparejo diferencial; juntos conforman un instrumento que juntos conforman un instrumento que permite el movimiento de tuberías con sus permite el movimiento de tuberías con sus respectivas herramientas que son respectivas herramientas que son accionadas por una transmisión energizada accionadas por una transmisión energizada por motores a explosión o eléctricospor motores a explosión o eléctricos..

Tienen mayor capacidad en la profundidad Tienen mayor capacidad en la profundidad de perforaciónde perforación

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TERRESTRES AUTOTRANSPORTABLES

TERRESTRES AUTOTRANSPORTABLES

Están constituidos por un conjunto de Están constituidos por un conjunto de malacates-motores; montados sobre un malacates-motores; montados sobre un remolque que se auto transporta. Así, remolque que se auto transporta. Así, cuenta con mayor facilidad de transporte cuenta con mayor facilidad de transporte de una localización a otra, pero con menor de una localización a otra, pero con menor capacidad en la profundidad de capacidad en la profundidad de perforación.perforación.

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LACUSTRESLACUSTRES

Estos equipos de perforación Estos equipos de perforación sumergible son usados en aguas sumergible son usados en aguas muy someras y protegidas de hasta muy someras y protegidas de hasta 15 m de profundidad.15 m de profundidad.El equipo es llevado a flote hasta la El equipo es llevado a flote hasta la localización como una barcaza localización como una barcaza convencional y se lastra para convencional y se lastra para sumergirlo hasta que descanse en el sumergirlo hasta que descanse en el fondo lacustre. El casco inferior está fondo lacustre. El casco inferior está diseñado el peso total de la unidad diseñado el peso total de la unidad más la carga de perforaciónmás la carga de perforación

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MARINOS DE PLATAFORMA AUTOELEVABLE (JACK UP)

MARINOS DE PLATAFORMA AUTOELEVABLE (JACK UP)

Este es un equipo de plataforma Este es un equipo de plataforma especial usada para perforación y especial usada para perforación y reparación de pozos. Tiene la reparación de pozos. Tiene la capacidad de moverse de una capacidad de moverse de una localización a otra, por medio de localización a otra, por medio de remolcadores.remolcadores.Una vez que se encuentra en la Una vez que se encuentra en la posición deseada, las piernas son posición deseada, las piernas son bajadas hasta alcanzar el fondo bajadas hasta alcanzar el fondo marino; entonces la cubierta es marino; entonces la cubierta es elevada más allá del nivel del agua.elevada más allá del nivel del agua.

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MARINOS DE PLATAFORMA SEMISUMERGIBLE

MARINOS DE PLATAFORMA SEMISUMERGIBLE

Estas plataformas cuentan con Estas plataformas cuentan con sistemas de propulsión propios sistemas de propulsión propios ubicados en los pontones. Los ubicados en los pontones. Los miembros principales (pontones) se miembros principales (pontones) se encuentran sumergidos. Lo que encuentran sumergidos. Lo que permite incrementar el periodo permite incrementar el periodo fundamental en sustentación de la fundamental en sustentación de la estructura y evita la resonancia con estructura y evita la resonancia con el oleaje.el oleaje.Pueden operar en aguas profundas Pueden operar en aguas profundas de hasta 500 m de hasta 500 m

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MARINOS FLOTANTES BARCO PERFORADOR

MARINOS FLOTANTES BARCO PERFORADOR

Los barcos perforadores son los más Los barcos perforadores son los más móviles de todas las unidades de móviles de todas las unidades de perforación marina. También son perforación marina. También son los menos productivos. La los menos productivos. La configuración que les permite alta configuración que les permite alta movilidad, les resta eficiencia al movilidad, les resta eficiencia al perforar.perforar.Son herramientas versátiles pero Son herramientas versátiles pero deben ser considerados para usarse deben ser considerados para usarse en áreas con las de poca altura y en áreas con las de poca altura y vientos con bajas velocidadesvientos con bajas velocidades

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COMPONENTES DE UN EQUIPO TERRESTRE

COMPONENTES DE UN EQUIPO TERRESTRE

Mástil que Sirve de SoporteMástil que Sirve de Soporte

SubestructuraSubestructura

Sistema de Elevación y RotaciónSistema de Elevación y Rotación

Fuente de PotenciaFuente de Potencia

Sistema de CirculaciónSistema de Circulación

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MASTILMASTIL

Es una estructura de acero con Es una estructura de acero con capacidad para soportar de manera capacidad para soportar de manera segura todas las cargas verticales, segura todas las cargas verticales, las cargas que excedan la capacidad las cargas que excedan la capacidad del cable y el empuje máximo de la del cable y el empuje máximo de la velocidad del viento.velocidad del viento.Su plataforma de trabajo tiene que Su plataforma de trabajo tiene que estar a la altura adecuada para estar a la altura adecuada para sacar la tubería del pozo e secciones sacar la tubería del pozo e secciones de tres juntas (27 m). Se erige sobre de tres juntas (27 m). Se erige sobre la subestructura.la subestructura.

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IZAJE DEL MASTILIZAJE DEL MASTIL

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SUBESTRUCTURASUBESTRUCTURA

La subestructura tiene dos propósitosLa subestructura tiene dos propósitosprincipales:principales:

a.a. Soportar el piso de perforación, así Soportar el piso de perforación, así como facilitar espacio para el como facilitar espacio para el equipo y personal.equipo y personal.

b.b. Proveer espacio debajo del piso para Proveer espacio debajo del piso para alojar a los alojar a los preventores. preventores.

Al margen de soportar el peso de laAl margen de soportar el peso de lamesa rotaria, soporta también el peso mesa rotaria, soporta también el peso completo del arreglo de perforación completo del arreglo de perforación cuando está suspendida por la cuñas.cuando está suspendida por la cuñas.

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SISTEMA DE ENERGIA

SISTEMA DE ENERGIA

Para llevar a cabo los trabajos de perforación se cuentan con Para llevar a cabo los trabajos de perforación se cuentan con tres tipos principales de equipos, de acuerdo al sistema tres tipos principales de equipos, de acuerdo al sistema generador de potenciagenerador de potencia::

Sistema Diesel Mecánico (convencional) Sistema Diesel Mecánico (convencional)

Sistema Diesel Eléctrico Sistema Diesel Eléctrico CD/CDCD/CD

Sistema Diesel Eléctrico CA/CDSistema Diesel Eléctrico CA/CD

Page 34: Perforación de Pozos - Completo

SISTEMA DIESEL MECANICO

SISTEMA DIESEL MECANICO

En estos equipos, la transmisión En estos equipos, la transmisión de energía desde la toma de de energía desde la toma de fuerza del motor diesel de fuerza del motor diesel de combustión interna hasta el combustión interna hasta el cardán de entrada de la cardán de entrada de la maquinaria de perforación maquinaria de perforación (malacate, rotaria, y bombas de (malacate, rotaria, y bombas de lodo), se efectúa a través de lodo), se efectúa a través de convertidores de torción, convertidores de torción, cardanes, cadenas, transmisiones cardanes, cadenas, transmisiones y cuya eficiencia mecánica varía y cuya eficiencia mecánica varía en el orden de 60% promedio.en el orden de 60% promedio.

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SISTEMA DIESEL ELECTRICO CD/CD

SISTEMA DIESEL ELECTRICO CD/CD

Los equipos de perforación con Los equipos de perforación con sistema CD/CD usan generadores sistema CD/CD usan generadores y motores de corriente directa y motores de corriente directa que tienen una eficiencia que tienen una eficiencia aproximada de 95%. La aproximada de 95%. La eficiencia real en conjunto con la eficiencia real en conjunto con la maquinaria de perforación es de maquinaria de perforación es de 87.5 % debido a las pérdidas 87.5 % debido a las pérdidas adicionales en los requisitos de adicionales en los requisitos de fuerza de los generadores por fuerza de los generadores por inducción en el campo, aero inducción en el campo, aero enfriadores, temperatura en enfriadores, temperatura en conmutador, longitud del cable conmutador, longitud del cable alimentadoralimentador..

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SISTEMA DIESEL ELECTRICO CA/CD

SISTEMA DIESEL ELECTRICO CA/CD

Los equipos de perforación con Los equipos de perforación con sistemas CA/CD) están compuestos sistemas CA/CD) están compuestos por generadores de CA y por por generadores de CA y por rectificadores de corriente (alterna rectificadores de corriente (alterna a directa). Estos equipos obtienen a directa). Estos equipos obtienen una eficiencia de un 98 %; cuya una eficiencia de un 98 %; cuya energía disponible se concentra en energía disponible se concentra en una barra común (PCR) y puede una barra común (PCR) y puede canalizarse parcial o totalmente a canalizarse parcial o totalmente a la maquinaria de perforación la maquinaria de perforación (rotaria, malacate, y bombas) que (rotaria, malacate, y bombas) que se requierase requiera, permitiendo , permitiendo obtener obtener mayor potencia.mayor potencia.

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MALACATEMALACATE

Es la unidad de potencia más Es la unidad de potencia más importante de un equipo; por lo importante de un equipo; por lo tanto, su selección debe ser de alto tanto, su selección debe ser de alto cuidado al adquirir los equipos o al cuidado al adquirir los equipos o al utilizarlos en un programa utilizarlos en un programa específicoespecífico. . Los malacates han Los malacates han tenido algunos cambos evolutivos, tenido algunos cambos evolutivos, pero sus funciones son las mismas. pero sus funciones son las mismas. Es un sistema de levantamiento en Es un sistema de levantamiento en el que se puede aumentar o el que se puede aumentar o disminuir la capacidad de carga, a disminuir la capacidad de carga, a través de un cable enrollado sobre través de un cable enrollado sobre el carretel.el carretel.

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BLOQUE VIAJERO, CORONA Y CABLE

BLOQUE VIAJERO, CORONA Y CABLE

El Bloque viajero, la Corona y el cable El Bloque viajero, la Corona y el cable de Perforación constituyen un conjunto de Perforación constituyen un conjunto cuya función es la de soportar la carga cuya función es la de soportar la carga que está en la torre o mástil, mientras que está en la torre o mástil, mientras éste se mete o se saca del agujero.éste se mete o se saca del agujero.La Corona es un arreglo de poleas La Corona es un arreglo de poleas montada en vigas en el tope o parte montada en vigas en el tope o parte superior del mástil de perforaciónsuperior del mástil de perforación..El cable de perforación, generalmente El cable de perforación, generalmente está constituido de cable de acero de 1 está constituido de cable de acero de 1 1/8” y 1 ½”. El desgaste del cable se 1/8” y 1 ½”. El desgaste del cable se determina por el peso, distancia y determina por el peso, distancia y movimiento de un cable viajando sobre movimiento de un cable viajando sobre un punto dadoun punto dado

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EQUIPO ROTATORIOEQUIPO ROTATORIO

El equipo rotatorio está constituido por:El equipo rotatorio está constituido por:

Unión GiratoriaUnión Giratoria

VástagoVástago

Mesa RotatoriaMesa Rotatoria

Barra MaestraBarra Maestra

TrépanoTrépano

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UNION GIRATORIAUNION GIRATORIA

La Unión giratoria o cabeza de Inyección, La Unión giratoria o cabeza de Inyección, va conectada al bloque de aparejo por un va conectada al bloque de aparejo por un enorme eslabón y tiene tres funciones enorme eslabón y tiene tres funciones básicas:básicas:

Soportar el peso de la barra maestraSoportar el peso de la barra maestra

Permitir que la barra maestra gire yPermitir que la barra maestra gire y proveer un sello hermético proveer un sello hermético

Permitir que el lodo de perforación sePermitir que el lodo de perforación se bombee por la parte inferior de labombee por la parte inferior de la barra maestra.barra maestra.

Page 41: Perforación de Pozos - Completo

VASTAGO Y MESA ROTARIA

VASTAGO Y MESA ROTARIA

Vástago

El vástago es una pieza de tubo cuadrado o El vástago es una pieza de tubo cuadrado o hexagonal aproximadamente de 12 metros hexagonal aproximadamente de 12 metros y transmite la rotación a la sarta y al y transmite la rotación a la sarta y al trépano.trépano.El extremo superior del vástago se conecta El extremo superior del vástago se conecta a la a la Unión Giratoria y su extremo a la a la Unión Giratoria y su extremo inferior va conectado a la tubería de inferior va conectado a la tubería de perforación.perforación.

La transmisión energizada por motores a La transmisión energizada por motores a combustión o eléctricos impulsa combustión o eléctricos impulsa simultánea o alternativamente la mesa simultánea o alternativamente la mesa rotatoria que contienen al vástagorotatoria que contienen al vástago

Page 42: Perforación de Pozos - Completo

TREPANOSTREPANOS

El trépano es la herramienta de corte localizada en el extremo El trépano es la herramienta de corte localizada en el extremo inferior de la sarta de perforación que se utiliza para cortar o inferior de la sarta de perforación que se utiliza para cortar o triturar la formación durante el proceso de perforación.triturar la formación durante el proceso de perforación.

Los tipos de trépanos pueden ser:Los tipos de trépanos pueden ser:

Trépanos Tricónicos (dientes, conos)Trépanos Tricónicos (dientes, conos)Trépanos de Cortadores Fijos (diamante natural o Trépanos de Cortadores Fijos (diamante natural o policristalino)policristalino)

Page 43: Perforación de Pozos - Completo

COMPONENTES BASICOS DE UN EQUIPO DE PERFORACION

COMPONENTES BASICOS DE UN EQUIPO DE PERFORACION

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GESTION Y TECNOLOGIA DE PETROLEO Y GASGESTION Y TECNOLOGIA DE PETROLEO Y GAS

FLUIDOS DE PERFORACIONFLUIDOS DE PERFORACION

Page 45: Perforación de Pozos - Completo

FLUIDO DE CONTROL -FUNCIONES

FLUIDO DE CONTROL -FUNCIONES

Los fluidos de Perforación tienen como principal finalidad satisfacer Los fluidos de Perforación tienen como principal finalidad satisfacer la condiciones operativas de corte de formación y rotación del trépano. la condiciones operativas de corte de formación y rotación del trépano. También evitar que la sarta o tubería de perforación se pegue en las También evitar que la sarta o tubería de perforación se pegue en las paredes del agujero del pozo.paredes del agujero del pozo. El fluido de perforación debe desempeñar las siguientes funciones El fluido de perforación debe desempeñar las siguientes funciones específicas:específicas:

Transportar los recortes y derrumbes a superficieTransportar los recortes y derrumbes a superficie Mantener los recortes en suspensiónMantener los recortes en suspensión Control de presiónControl de presión Enfriar y lubricar el trépanoEnfriar y lubricar el trépano Sostener las paredes del pozoSostener las paredes del pozo Suspensión de la sarta y tubería de revestimientoSuspensión de la sarta y tubería de revestimiento Transmisión de energía hidráulicaTransmisión de energía hidráulica

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FLUIDO DE CONTROL SISTEMA DE CIRCULACION

FLUIDO DE CONTROL SISTEMA DE CIRCULACION

El sistema de circulación e inyección de los fluidos de El sistema de circulación e inyección de los fluidos de Perforación esta constituido por:Perforación esta constituido por:

Tanques rectangulares intercomunicados.Tanques rectangulares intercomunicados.Zarandas Zarandas DesgasificadoresDesgasificadoresDesarenadoresDesarenadoresDesarcilladoresDesarcilladoresCentrífugasCentrífugasRemovedores de fluidoRemovedores de fluidoTransmisión de energía hidráulicaTransmisión de energía hidráulica

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FLUIDO DE CONTROL SISTEMA DE CIRCULACION

FLUIDO DE CONTROL SISTEMA DE CIRCULACION

Page 48: Perforación de Pozos - Completo

SISTEMA DE CIRCULACIONBOMBAS PRINCPALES

SISTEMA DE CIRCULACIONBOMBAS PRINCPALES

El lado de perforación limpio, es bombeado desde el tanque de succión El lado de perforación limpio, es bombeado desde el tanque de succión por las bombas de embolo de desplazamiento positivo. Estas bombas se por las bombas de embolo de desplazamiento positivo. Estas bombas se encuentran en varias tamaños y deben proveer suficiente potencia para encuentran en varias tamaños y deben proveer suficiente potencia para superar la presión de fricción y ejercer la fuerza del trepanosuperar la presión de fricción y ejercer la fuerza del trepano..

Page 49: Perforación de Pozos - Completo

SISTEMA DE CIRCULACION BOMBAS AUXILIARES

SISTEMA DE CIRCULACION BOMBAS AUXILIARES

Conocidas también como bombas de alimentación permiten forzar Conocidas también como bombas de alimentación permiten forzar fluido a la cámara de embolo de las bombas del lodo mejorando la fluido a la cámara de embolo de las bombas del lodo mejorando la eficiencia de las mismas en ves de usar la fuerza de gravedad. eficiencia de las mismas en ves de usar la fuerza de gravedad. Son centrifugas de alto volumen pero de bajo presión. Son centrifugas de alto volumen pero de bajo presión.

Page 50: Perforación de Pozos - Completo

SISTEMA DE CIRCULACION DESGASIFICADORES

SISTEMA DE CIRCULACION DESGASIFICADORES

Las desgasificadores son pequeños equipos diseñados para remover el Las desgasificadores son pequeños equipos diseñados para remover el gas en solución. Se pueden encontrar de diversos gas en solución. Se pueden encontrar de diversos tipostipos que se utilizan que se utilizan ya sea en agitación, vacío y ambos para remover el gas. ya sea en agitación, vacío y ambos para remover el gas. . .

Page 51: Perforación de Pozos - Completo

SISTEMA DE CIRCULACION DESARENADORES

SISTEMA DE CIRCULACION DESARENADORES

Los recortes muy finos que no pueden ser separadas por la zaranda; Los recortes muy finos que no pueden ser separadas por la zaranda; son separados por los son separados por los desarenadores llamados también hidrociclones. desarenadores llamados también hidrociclones. Los Los hidrocicloneshidrociclones remueven partículas de hasta cuatro micrones, remueven partículas de hasta cuatro micrones, sin esta acción se pueden causar serios problemas en el control de las sin esta acción se pueden causar serios problemas en el control de las propiedades del lodo. propiedades del lodo.

Page 52: Perforación de Pozos - Completo

SISTEMA DE CIRCULACION MEZCLADORES

SISTEMA DE CIRCULACION MEZCLADORES

Las sustancias químicas son agregadas a través de la mezcladora de Las sustancias químicas son agregadas a través de la mezcladora de inyección; la que succiona el lodo en el flujo. Bajo buenas condiciones inyección; la que succiona el lodo en el flujo. Bajo buenas condiciones se puede mezclar una bolsa de 100 libras de material por minuto.se puede mezclar una bolsa de 100 libras de material por minuto.

Page 53: Perforación de Pozos - Completo

SISTEMA DE CIRCULACION TANQUES DE LODO

SISTEMA DE CIRCULACION TANQUES DE LODO

La mayoría de los equipos de perforación tienen diversos tanques de La mayoría de los equipos de perforación tienen diversos tanques de lodo.lodo. EstánEstán interconectados entre sí mediante líneas para permitir interconectados entre sí mediante líneas para permitir flexibilidad en el uso de los mismos.flexibilidad en el uso de los mismos.

Page 54: Perforación de Pozos - Completo

SELECCION FLUIDO DE CONTROL

SELECCION FLUIDO DE CONTROL

En la selección de los fluidos de Perforación tanto de pozos En la selección de los fluidos de Perforación tanto de pozos exploratorios como de desarrollo se deben tomar en exploratorios como de desarrollo se deben tomar en consideración:consideración:

Profundidad del pozoProfundidad del pozo Programas de fluidos de los pozos vecinosProgramas de fluidos de los pozos vecinos Interpretación de registros eléctricosInterpretación de registros eléctricos Pruebas de laboratorio y de campoPruebas de laboratorio y de campo Interpretación litológicaInterpretación litológica Asentamiento de tuberías revestimiento en los pozos vecinosAsentamiento de tuberías revestimiento en los pozos vecinos Comportamiento de fluido utilizado en cada etapa perforadaComportamiento de fluido utilizado en cada etapa perforada en pozos correlacionados.en pozos correlacionados.

Page 55: Perforación de Pozos - Completo

SELECCION FLUIDO DE CONTROL - GUIAS

SELECCION FLUIDO DE CONTROL - GUIAS

Page 56: Perforación de Pozos - Completo

TIPOS DE FLUIDO DE CONTROL

TIPOS DE FLUIDO DE CONTROL

Los principales tipos de fluidos utilizados en la Los principales tipos de fluidos utilizados en la industria de la perforación son:industria de la perforación son:

Base AguaBase Agua

Base AceiteBase Aceite

AireadosAireados

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FLUIDOS BASE AGUAFLUIDOS BASE AGUA

El más usado es sin duda el fluido base agua tratado con una El más usado es sin duda el fluido base agua tratado con una gama amplia de aditivos que irán a definir sus propiedades gama amplia de aditivos que irán a definir sus propiedades principales. Hay una tendencia para la utilización de polímeros.principales. Hay una tendencia para la utilización de polímeros.

Fluido Bentonítico (no disperso)Fluido Bentonítico (no disperso) Fluido Bentonítico poliméricoFluido Bentonítico polimérico

Fluido Disperso- no inhibidoFluido Disperso- no inhibido

La fase continua de un lodo base agua es el agua. Algunos La fase continua de un lodo base agua es el agua. Algunos aditivos químicos que son sólidos se disuelven o se dispersan en la aditivos químicos que son sólidos se disuelven o se dispersan en la fase continua. fase continua. Los sistemas de fluidos base agua más conocidos son:Los sistemas de fluidos base agua más conocidos son:

Page 58: Perforación de Pozos - Completo

FLUIDOS BASE AGUA BENTONITICO (NO DISPERSO)

FLUIDOS BASE AGUA BENTONITICO (NO DISPERSO)

El término no disperso indica que no se utilizan dispersantesEl término no disperso indica que no se utilizan dispersantes

Las arcillas comerciales agregadas al lodo, al igual que las que se Las arcillas comerciales agregadas al lodo, al igual que las que se incorporan de la formación, van a encontrar su propia condición incorporan de la formación, van a encontrar su propia condición de equilibrio en el sistema de una forma natural. de equilibrio en el sistema de una forma natural.

Este fluido es utilizado en el inicio de la perforación.Este fluido es utilizado en el inicio de la perforación.

Page 59: Perforación de Pozos - Completo

FLUIDOS BASE AGUA BENTONITICO POLIMERICO

FLUIDOS BASE AGUA BENTONITICO POLIMERICO

Es empleado para perforar formaciones de bajo Es empleado para perforar formaciones de bajo contenido de arcillas. contenido de arcillas.

Se puede realizar con agua fresca o salada, Se puede realizar con agua fresca o salada, considerando el contenido de calcio menor de 200 ppm. considerando el contenido de calcio menor de 200 ppm.

El Ca++ se controla con carbonato de sodio.El Ca++ se controla con carbonato de sodio.

Page 60: Perforación de Pozos - Completo

FLUIDOS BASE AGUA FLUIDO DISPERSO NO INHIBIDO

FLUIDOS BASE AGUA FLUIDO DISPERSO NO INHIBIDO

Se utilizan dispersantes químicos para deflocular a la bentonita Se utilizan dispersantes químicos para deflocular a la bentonita sódica, no se utilizan iones de inhibición ya que los dispersantes sódica, no se utilizan iones de inhibición ya que los dispersantes van a actuar sobre los sólidos perforados, maximizando su van a actuar sobre los sólidos perforados, maximizando su dispersión.dispersión.

Es el fluido de perforación más versátil y más utilizando en la Es el fluido de perforación más versátil y más utilizando en la industria. industria.

La viscosidad del sistema es controlada con facilidad mediante el La viscosidad del sistema es controlada con facilidad mediante el uso de dispersantes. uso de dispersantes.

Se trata de un sistema con buena tolerancia a los contaminantes Se trata de un sistema con buena tolerancia a los contaminantes más comunes y a grandes contenidos de sólidos. Además, si se le más comunes y a grandes contenidos de sólidos. Además, si se le agrega surfactantes y mayor dosis de lignitos resulta excelente agrega surfactantes y mayor dosis de lignitos resulta excelente para perforar pozos de alta temperatura. para perforar pozos de alta temperatura.

Page 61: Perforación de Pozos - Completo

FLUIDOS BASE ACEITEFLUIDOS BASE ACEITE

Los fluidos base aceite denominados también Los fluidos base aceite denominados también fluidos de emulsión inversa, se definen como fluidos de emulsión inversa, se definen como sistemas en el que la fase continua es aceite y el sistemas en el que la fase continua es aceite y el filtrado también lo es. filtrado también lo es.

El agua que forma parte del sistema consiste de El agua que forma parte del sistema consiste de pequeñas gotas que se hallan dispersas y pequeñas gotas que se hallan dispersas y suspendidas en el aceite. Cada gota de agua actúa suspendidas en el aceite. Cada gota de agua actúa como una partícula de sólidoscomo una partícula de sólidos. .

La adición de emulsificadores hace que el agua se La adición de emulsificadores hace que el agua se emulsifique en el aceite y forma un sistema emulsifique en el aceite y forma un sistema estable. estable.

Page 62: Perforación de Pozos - Completo

FLUIDOS BASE ACEITEFLUIDOS BASE ACEITE

Los emulsificantes que se utilizan en el sistema deben Los emulsificantes que se utilizan en el sistema deben ser solubles tanto en el agua como en el aceite. ser solubles tanto en el agua como en el aceite.

Las emulsiones inversas se formulan utilizando una Las emulsiones inversas se formulan utilizando una amplia variedad de aceites: por ejemplo diesel o aceites amplia variedad de aceites: por ejemplo diesel o aceites minerales. minerales.

Se utilizan para perforar lutitas problemáticas por su Se utilizan para perforar lutitas problemáticas por su alto grado de hidratación, zonas de arena productora alto grado de hidratación, zonas de arena productora con altas temperaturas o en zonas corrosivas.con altas temperaturas o en zonas corrosivas.

Page 63: Perforación de Pozos - Completo

FLUIDOS AIREADOSFLUIDOS AIREADOS

Estos fluidos se usan cuando no pueden utilizarse Estos fluidos se usan cuando no pueden utilizarse lodos convencionales y para perforar las siguientes lodos convencionales y para perforar las siguientes formaciones:formaciones:

Formaciones de alta porosidadFormaciones de alta porosidad

Formaciones con presiones subnormalesFormaciones con presiones subnormales

Formaciones cavernosasFormaciones cavernosas

Page 64: Perforación de Pozos - Completo

FLUIDOS AIREADOSPERFORACION CON AIRE

FLUIDOS AIREADOSPERFORACION CON AIRE

La perforación con aire emplea aire o gas comprimido La perforación con aire emplea aire o gas comprimido para limpiar el pozo.para limpiar el pozo.Los problemas que pueden presentarse con este fluido Los problemas que pueden presentarse con este fluido son:son:

Regulación de la presión del gasRegulación de la presión del gas

Afluencia de fluidos de la formaciónAfluencia de fluidos de la formación

Erosión de las paredes del pozoErosión de las paredes del pozo

Page 65: Perforación de Pozos - Completo

FLUIDOS AIREADOSPERFORACION CON ESPUMA

FLUIDOS AIREADOSPERFORACION CON ESPUMA

La perforación con espuma usa espuma como agente de La perforación con espuma usa espuma como agente de transporte para la remoción de recortes, en lugar de la transporte para la remoción de recortes, en lugar de la velocidad del aire.velocidad del aire.

Requiere menos volumen que la perforación con aire y se vale Requiere menos volumen que la perforación con aire y se vale de la fuerza de las burbujas para eliminar los recortes.de la fuerza de las burbujas para eliminar los recortes.

Los cambios en la cantidad de espuma se hacen por: Los cambios en la cantidad de espuma se hacen por:

Cambios en la calidad de espuma en la línea deCambios en la calidad de espuma en la línea de descargadescarga Cambios en el torqueCambios en el torque Cambios en la presiónCambios en la presión

Page 66: Perforación de Pozos - Completo

PROPIEDADES DEL FLUIDO DE CONTROL

PROPIEDADES DEL FLUIDO DE CONTROL

Las propiedades físicas y químicas de un lodo de perforación Las propiedades físicas y químicas de un lodo de perforación deben controlarse debidamente para asegurar un desempeño deben controlarse debidamente para asegurar un desempeño adecuado de éste durante las operaciones de perforación.adecuado de éste durante las operaciones de perforación.

Densidad del lodoDensidad del lodo Propiedades reológicas (Viscosidad, Punto de cedencia, etc.)Propiedades reológicas (Viscosidad, Punto de cedencia, etc.) PH, Alcalinidad y Salinidad del lodoPH, Alcalinidad y Salinidad del lodo Características de filtraciónCaracterísticas de filtración (API, API HPHT) (API, API HPHT) Análisis de filtrado (Alcalinidad, Cloruros, Calcio)Análisis de filtrado (Alcalinidad, Cloruros, Calcio) Análisis de sólidos (arena, aceite y agua )Análisis de sólidos (arena, aceite y agua ) TemperaturaTemperatura

Page 67: Perforación de Pozos - Completo

PROPIEDADES DENSIDAD

PROPIEDADES DENSIDAD

Las presiones de la formación son contenidos por la presión Las presiones de la formación son contenidos por la presión hidrostática. hidrostática. La presión hidrostática está en función de la profundidad y de La presión hidrostática está en función de la profundidad y de la densidad del lodo. la densidad del lodo.

Este es el peso por unidad de volumen y puede expresarse de Este es el peso por unidad de volumen y puede expresarse de diversas maneras: Libras por galón (Lbs/gal).diversas maneras: Libras por galón (Lbs/gal).La densidad de lodo se determina utilizando una balanza de La densidad de lodo se determina utilizando una balanza de lodolodo

Page 68: Perforación de Pozos - Completo

PROPIEDADES REOLOGICAS

PROPIEDADES REOLOGICAS

La medición de las propiedades reológicas de un lodo es La medición de las propiedades reológicas de un lodo es importante en el cálculo de:importante en el cálculo de:

Las pérdidas de presión por fricciónLas pérdidas de presión por fricción Para determinar la capacidad del lodo para elevar los Para determinar la capacidad del lodo para elevar los recortes y desprendimientos a la superficierecortes y desprendimientos a la superficie Para analizar la contaminación del fluido por sólidos,Para analizar la contaminación del fluido por sólidos, substancias químicas y temperatura.substancias químicas y temperatura. Para determinar los cambios de presión en el interior del Para determinar los cambios de presión en el interior del pozo durante un viaje. pozo durante un viaje.

Las propiedades reológicas fundamentales son la viscosidad y Las propiedades reológicas fundamentales son la viscosidad y la resistencia del gel.la resistencia del gel.

Page 69: Perforación de Pozos - Completo

PROPIEDADES REOLOGICAS- VISCOSIDAD

PROPIEDADES REOLOGICAS- VISCOSIDAD

Para las mediciones simples de viscosidad se emplea Para las mediciones simples de viscosidad se emplea el embudo Marsh que mide la velocidad de flujo en un el embudo Marsh que mide la velocidad de flujo en un tiempo medido. tiempo medido.

La viscosidad de embudo es el número de segundos La viscosidad de embudo es el número de segundos requerido para que 1000 ml de lodo pase a través de requerido para que 1000 ml de lodo pase a través de un tubo de 3/16” de diámetroun tubo de 3/16” de diámetro colocado a continuación colocado a continuación de un embudo de 12”de largo.de un embudo de 12”de largo.

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PROPIEDADES REOLOGICAS VISCOSIDAD-PUNTO DE CEDENCIA

PROPIEDADES REOLOGICAS VISCOSIDAD-PUNTO DE CEDENCIA

Se obtienen una mejor medición de las características Se obtienen una mejor medición de las características reológicas mediante el empleo de un viscosímetro reológicas mediante el empleo de un viscosímetro electrónico rotatorio de lectura directa y de cilindros electrónico rotatorio de lectura directa y de cilindros concéntricos. concéntricos.

La unidad estándar de campo es el viscosímetro Fann La unidad estándar de campo es el viscosímetro Fann y de cuyas lecturas se pueden obtener la viscosidad y de cuyas lecturas se pueden obtener la viscosidad plástica en centipoise y el punto de cedencia tal como plástica en centipoise y el punto de cedencia tal como se observa la figura inferior: se observa la figura inferior:

Page 71: Perforación de Pozos - Completo

PH, ALCALINIDAD Y SALINIDAD

PH, ALCALINIDAD Y SALINIDAD

El PH de un lodo indica su acidez o alcalinidad El PH de un lodo indica su acidez o alcalinidad relativa. En la escala del PH el rango de acidez varía relativa. En la escala del PH el rango de acidez varía de 1 a 7 y el rango de alcalinidad comienza en 7 hasta de 1 a 7 y el rango de alcalinidad comienza en 7 hasta llegar a 14. llegar a 14.

El PH de los lodos afecta:El PH de los lodos afecta:

A la dispersabilidad de las arcillas,A la dispersabilidad de las arcillas, A la solubilidad de varios productos y sustanciasA la solubilidad de varios productos y sustancias químicas químicas La corrosión de los materiales de acero y La corrosión de los materiales de acero y A las propiedades reológicas del lodo.A las propiedades reológicas del lodo.

Los lodos siempre son alcalinosLos lodos siempre son alcalinos ( 9 a 9.5)( 9 a 9.5)

Page 72: Perforación de Pozos - Completo

PH, ALCALINIDAD Y SALINIDAD

PH, ALCALINIDAD Y SALINIDAD

Las sales son incorporadas al lodo como aditivos o Las sales son incorporadas al lodo como aditivos o como contaminantes. Un aumento o disminución de como contaminantes. Un aumento o disminución de salinidad puede indicar un influjo de agua salada o salinidad puede indicar un influjo de agua salada o dulce de la formación hacia el pozo. dulce de la formación hacia el pozo. Un aumento en la salinidad del lodo implica su Un aumento en la salinidad del lodo implica su

floculaciónfloculacióncon el consecuente:con el consecuente:

incremento de la viscosidad, los geles y el incremento de la viscosidad, los geles y el filtrado. La salinidad se mide por medio del filtrado. La salinidad se mide por medio del método de titulación, usando reactivos químicos método de titulación, usando reactivos químicos adecuados. adecuados.

La salinidad se mide por medio del método de La salinidad se mide por medio del método de titulación,titulación,

usando reactivos químicos adecuados. usando reactivos químicos adecuados.

Page 73: Perforación de Pozos - Completo

CARACTERISTICAS DE FILTRACION

CARACTERISTICAS DE FILTRACION

Cuando se circula a través de una formación Cuando se circula a través de una formación permeable, el lodo de perforación perderá parte de su permeable, el lodo de perforación perderá parte de su fase líquida hacia el interior de ésa formación.fase líquida hacia el interior de ésa formación.

La pérdida de fluido dependerá de la permeabilidad La pérdida de fluido dependerá de la permeabilidad de la formación, de la presión diferencial entre el lodo de la formación, de la presión diferencial entre el lodo y la formación y de las características de filtración y la formación y de las características de filtración

Los sólidos del lodo se depositan sobre las paredes Los sólidos del lodo se depositan sobre las paredes del pozo en un espesor de 1/32” aproximadamente. del pozo en un espesor de 1/32” aproximadamente.

El líquido que se pierde por filtración hacia la El líquido que se pierde por filtración hacia la formación es el filtrado y la velocidad relativa a la formación es el filtrado y la velocidad relativa a la cual ocurre este fenómeno se conoce como pérdida de cual ocurre este fenómeno se conoce como pérdida de fluido o filtrado. fluido o filtrado.

Page 74: Perforación de Pozos - Completo

CARACTERISTICAS DE FILTRACION

CARACTERISTICAS DE FILTRACION

El ensayo API estándar se lleva a El ensayo API estándar se lleva a cabo a temperatura ambiente y a cabo a temperatura ambiente y a una presión de 100 psi tal como una presión de 100 psi tal como se muestra en la figura inferior:se muestra en la figura inferior:

La prueba API HT-HP se realiza La prueba API HT-HP se realiza generalmente a 300°F y 500 Psi generalmente a 300°F y 500 Psi como la cámara que se muestra como la cámara que se muestra en la figura inferioren la figura inferior

Page 75: Perforación de Pozos - Completo

ANALISIS DEFILTRADO

ANALISIS DEFILTRADO

El fluido filtrado se somete a ensayos químicos para El fluido filtrado se somete a ensayos químicos para determinar la presencia de contaminantes para ayudar determinar la presencia de contaminantes para ayudar a controlar las propiedades del lodo. a controlar las propiedades del lodo.

Los estudios también se Los estudios también se aplican al análisis del aplican al análisis del agua agua que se utiliza en la que se utiliza en la preparación del lodo ya que preparación del lodo ya que contiene minerales disueltos contiene minerales disueltos que pueden afectar que pueden afectar materialmente al materialmente al tratamiento. Los análisis en tratamiento. Los análisis en el filtrado incluyen: el filtrado incluyen: alcalinidad, cloruros, calcio y alcalinidad, cloruros, calcio y yeso.yeso.

Page 76: Perforación de Pozos - Completo

ANALISIS DESÓLIDOS Y ARENA

ANALISIS DESÓLIDOS Y ARENA

Los sólidos afectan a la mayor parte de los lodos, Los sólidos afectan a la mayor parte de los lodos, incluyendo la densidad, la viscosidad, la resistencia al incluyendo la densidad, la viscosidad, la resistencia al gel, la pérdida de lodo y su estabilidad a la gel, la pérdida de lodo y su estabilidad a la temperatura. temperatura. Los elementos importantes en el análisis de sólidos Los elementos importantes en el análisis de sólidos son: el contenido de arena, el contenido de total de son: el contenido de arena, el contenido de total de sólidos, el contenido de aceite, el contenido de agua y sólidos, el contenido de aceite, el contenido de agua y la capacidad de intercambio catiónicola capacidad de intercambio catiónico

Para determinar la Para determinar la concentración de arena, se concentración de arena, se utiliza un tubo para contenido utiliza un tubo para contenido de arena calibrado de tal de arena calibrado de tal manera, que se pueda leer manera, que se pueda leer directamente el porcentaje de directamente el porcentaje de arena en volumen. arena en volumen.

Page 77: Perforación de Pozos - Completo

DAÑOS A LA FORMACION

DAÑOS A LA FORMACION

Cuando los pozos muestran una caída de presión Cuando los pozos muestran una caída de presión pronunciada es que están produciendo menos que su pronunciada es que están produciendo menos que su potencial. Bajo esta situación existe una barrera o potencial. Bajo esta situación existe una barrera o daño a la formación alrededor del pozo tal como se daño a la formación alrededor del pozo tal como se muestra en la figura inferior:muestra en la figura inferior:Los daños se pueden Los daños se pueden causar:causar:

Durante la PerforaciónDurante la Perforación Durante la TerminaciónDurante la Terminación Durante la ProducciónDurante la Producción InicialInicial Durante la Durante la EstimulaciónEstimulación

Page 78: Perforación de Pozos - Completo

DAÑOS DURANTE LA PERFORACION

DAÑOS DURANTE LA PERFORACION

Los sólidos del fluido de perforación pueden obstruir las Los sólidos del fluido de perforación pueden obstruir las fracturas de porosidad secundaria y también inducida.fracturas de porosidad secundaria y también inducida.El filtrado del fluido dentro de las zonas productoras El filtrado del fluido dentro de las zonas productoras causa:causa: Cambio de la mojabilidad natural de la formación Cambio de la mojabilidad natural de la formación provocando un bloqueo por emulsión o agua. provocando un bloqueo por emulsión o agua. Hinchamiento, dispersión y migración de arcillas Hinchamiento, dispersión y migración de arcillas hacia los espacios porosos bloqueando la hacia los espacios porosos bloqueando la permeabilidad.permeabilidad.También se daña a la formación con la operación de También se daña a la formación con la operación de cementación de las tuberías de revestimiento:cementación de las tuberías de revestimiento: Los sólidos del fluido y el cemento pueden obstruir la Los sólidos del fluido y el cemento pueden obstruir la porosidad primaria y secundaria así como las fracturas porosidad primaria y secundaria así como las fracturas inducidasinducidas Los sistemas con agua y químicos usados para limpiar Los sistemas con agua y químicos usados para limpiar el pozo y bombeados delante del cemento pueden el pozo y bombeados delante del cemento pueden también alterar las arcillas de la formación productora.también alterar las arcillas de la formación productora.

Page 79: Perforación de Pozos - Completo

DAÑOS DURANTE LA TERMINACION

DAÑOS DURANTE LA TERMINACION

En la etapa de terminación del pozo se puede causar En la etapa de terminación del pozo se puede causar daño a la formación:daño a la formación: Durante los disparos en la tubería de Durante los disparos en la tubería de

revestimiento,revestimiento, se pueden tapar fácilmente los agujeros se pueden tapar fácilmente los agujeros generadosgenerados en presencia de fluidos no limpios o con en presencia de fluidos no limpios o con presenciapresencia de sólidos.de sólidos.

Pérdidas de circulación ocasionando Pérdidas de circulación ocasionando taponamientostaponamientos por sólidos en las fracturas cercanas al pozo.por sólidos en las fracturas cercanas al pozo.

Operaciones de Empaque de gravaOperaciones de Empaque de grava

Uso de fluidos no filtrados Uso de fluidos no filtrados

Uso de polímeros y fluidos viscosos Uso de polímeros y fluidos viscosos

Page 80: Perforación de Pozos - Completo

DAÑOS DURANTE LA PRODUCCION INICIAL

DAÑOS DURANTE LA PRODUCCION INICIAL

Al empezar a producir el pozo, se recirculan los Al empezar a producir el pozo, se recirculan los fluidos dentro de la formación. En ciertos casos, fluidos dentro de la formación. En ciertos casos, estos fluidos son incompatibles.estos fluidos son incompatibles. El desprendimiento, transporte y depósito de El desprendimiento, transporte y depósito de partículas de arcilla y de finos pueden provocar partículas de arcilla y de finos pueden provocar una obstrucción.una obstrucción. Con el óxido de la tubería.Con el óxido de la tubería.

Con la aplicación excesiva de grasa en el Con la aplicación excesiva de grasa en el conexionado de la tubería de producción.conexionado de la tubería de producción.

Al producir al pozo con un caudal por encima del Al producir al pozo con un caudal por encima del máximo permisible, se pueden transportar máximo permisible, se pueden transportar fácilmente las partículas finas y causar fácilmente las partículas finas y causar obstrucciones y dañar la permeabilidad. obstrucciones y dañar la permeabilidad.

Page 81: Perforación de Pozos - Completo

DAÑOS DURANTE LA ESTIMULACION DE POZOS

DAÑOS DURANTE LA ESTIMULACION DE POZOS

Las zonas disparadas, fracturas y porosidad Las zonas disparadas, fracturas y porosidad primaria pueden taponarse por los sólidos primaria pueden taponarse por los sólidos contenidos en el agua, lodo o salmuera que no contenidos en el agua, lodo o salmuera que no estén debidamente filtradas.estén debidamente filtradas. El fracturamiento con ácido podría causar El fracturamiento con ácido podría causar comunicación con otras formaciones y facilitar la comunicación con otras formaciones y facilitar la mezcla con otros fluidos no deseables.mezcla con otros fluidos no deseables.

La acidificación de areniscas con HCl pueden La acidificación de areniscas con HCl pueden forma precipitados insolubles en las formaciones forma precipitados insolubles en las formaciones dañando la formación.dañando la formación.

Depositación por parafina o asfaltemos en la Depositación por parafina o asfaltemos en la tubería de producción o en la pared del pozo.tubería de producción o en la pared del pozo.

Page 82: Perforación de Pozos - Completo

TIPOS DE TREPANOSTIPOS DE TREPANOS

Trépanos TricónicosTrépanos Tricónicos

De dientesDe dientes De conosDe conos

Trépanos de Cortadores FijosTrépanos de Cortadores Fijos

De Diamante naturalDe Diamante natural De Diamante Policristalino De Diamante Policristalino Térmicamente Estable (TSP= Thermally Térmicamente Estable (TSP= Thermally Stable Polycrytaline)Stable Polycrytaline) Compactas de Diamante Policristalino Compactas de Diamante Policristalino (PDC= Polycrytaline Diamond Compact).(PDC= Polycrytaline Diamond Compact).

Page 83: Perforación de Pozos - Completo

CLASIFICACIÓN, SELECCIÓN Y USO

CLASIFICACIÓN, SELECCIÓN Y USO

De acuerdo al código de estandarización emitido por la De acuerdo al código de estandarización emitido por la Asociación Internacional de Contratistas de Perforación Asociación Internacional de Contratistas de Perforación (IADC)(IADC)Se clasifican de acuerdo con:Se clasifican de acuerdo con:

El tipo (dientes de acero o de insertos)El tipo (dientes de acero o de insertos) La clase de formación para el cual fueron diseñados (en La clase de formación para el cual fueron diseñados (en términos de serie y tipo)términos de serie y tipo) Las características mecánicas y en función del Las características mecánicas y en función del fabricante. Este sistema de clasificación de tres dígitos fabricante. Este sistema de clasificación de tres dígitos permite comparar entre tipos de trépano que ofrecen los permite comparar entre tipos de trépano que ofrecen los fabricantes.fabricantes.

Este sistema de clasificación de tres dígitos permite Este sistema de clasificación de tres dígitos permite comparar entre tipos de trépano que ofrecen los comparar entre tipos de trépano que ofrecen los fabricantes.fabricantes.

Page 84: Perforación de Pozos - Completo

CLASIFICACIÓN, SELECCIÓN Y USO

CLASIFICACIÓN, SELECCIÓN Y USO

Page 85: Perforación de Pozos - Completo

FACTORES DE DESGASTE

DE LOS TREPANOS FACTORES DE DESGASTE

DE LOS TREPANOS

Factores Geológicos: Factores Geológicos: La composición de materiales abrasivos (pirita, pedernal, La composición de materiales abrasivos (pirita, pedernal, magnetita) son la causa del desgaste prematuro en toda la magnetita) son la causa del desgaste prematuro en toda la estructura del trépano donde el calibre es el más afectado. estructura del trépano donde el calibre es el más afectado.

Factores Factores Operativos:Operativos: Peso sobre el TrépanoPeso sobre el Trépano Velocidad de RotaciónVelocidad de Rotación Limpieza en el fondo del pozoLimpieza en el fondo del pozo Geometría del AgujeroGeometría del Agujero

Factores de ManejoFactores de Manejo y y TransporteTransporte

Page 86: Perforación de Pozos - Completo

HIDRAULICA HIDRAULICA

La capacidad de remoción de los recortes por el fluido de La capacidad de remoción de los recortes por el fluido de control, se da en función de la presión a la salida de las control, se da en función de la presión a la salida de las toberas y del caudal de circulación. Estos conceptos se toberas y del caudal de circulación. Estos conceptos se ligan con el concepto de potencia hidráulica.ligan con el concepto de potencia hidráulica.

Cuando la potencia hidráulica, producto de presión por Cuando la potencia hidráulica, producto de presión por caudal, es máxima, la capacidad de remoción de recortes caudal, es máxima, la capacidad de remoción de recortes será la óptima será la óptima Cuando la potencia hidráulica, producto de presión por Cuando la potencia hidráulica, producto de presión por caudal, es máxima, la capacidad de remoción de recortes caudal, es máxima, la capacidad de remoción de recortes será la óptima será la óptima El cálculo El cálculo potencia hidráulicapotencia hidráulica toma en cuenta: la toma en cuenta: la densidad y viscosidad del fluido de control, geometría del densidad y viscosidad del fluido de control, geometría del pozo y sarta de perforación.pozo y sarta de perforación.

En general, se obtiene la máxima potencia hidráulica En general, se obtiene la máxima potencia hidráulica en el trépano cuando las caídas de presión son del en el trépano cuando las caídas de presión son del 65% de la presión de bombeo65% de la presión de bombeo

Page 87: Perforación de Pozos - Completo

TUBERIASTUBERIAS

El diseño de tuberías se fundamenta en dos factores El diseño de tuberías se fundamenta en dos factores principales: principales: El conocimiento del material (capacidad de resistencia)El conocimiento del material (capacidad de resistencia) El conocimiento de las condiciones de esfuerzos (cargas) El conocimiento de las condiciones de esfuerzos (cargas) a los que van a estar sujetas las tuberías.a los que van a estar sujetas las tuberías.

Los aceros ordinarios contienen tres elementos Los aceros ordinarios contienen tres elementos principales: hierro, carbono y magnesio. El carbono y el principales: hierro, carbono y magnesio. El carbono y el magnesio reunidos no representan más que 1.5% del magnesio reunidos no representan más que 1.5% del metal y son clasificados como aceros de bajo contenido de metal y son clasificados como aceros de bajo contenido de carbono.carbono.

La mayor parte de los tubulares son de acero. Los aceros La mayor parte de los tubulares son de acero. Los aceros se dividen en ordinarios y especiales.se dividen en ordinarios y especiales.

Los aceros especiales se hacen como los ordinarios, pero Los aceros especiales se hacen como los ordinarios, pero se les agregan otros elementos tales como: níquel, cromo, se les agregan otros elementos tales como: níquel, cromo, molibdeno, cobre, vanadio y tungsteno.molibdeno, cobre, vanadio y tungsteno.

Page 88: Perforación de Pozos - Completo

TUBERIASDE REVESTIMIENTO

TUBERIASDE REVESTIMIENTO

Son tuberías que se utilizan para revestir el agujero que se Son tuberías que se utilizan para revestir el agujero que se va perforando. El objetivo de éstos tubulares es proteger va perforando. El objetivo de éstos tubulares es proteger las zonas perforadas y aislar las zonas problemáticas que las zonas perforadas y aislar las zonas problemáticas que se presentan durante la perforaciónse presentan durante la perforación Por su función se clasifican en:Por su función se clasifican en:

ConductoraConductoraEs la primera y mayor diámetro de TR que se introduce al Es la primera y mayor diámetro de TR que se introduce al pozo y es cementada hasta superficie; sirve para asentar pozo y es cementada hasta superficie; sirve para asentar el primer cabezal.el primer cabezal.

SuperficialSuperficialSirve para aislar los acuíferos someros, así como Sirve para aislar los acuíferos someros, así como manifestaciones de gas someros. Este revestimiento es manifestaciones de gas someros. Este revestimiento es también cementado hasta superficie y sostiene las también cementado hasta superficie y sostiene las conexiones superficiales de control definitivo.conexiones superficiales de control definitivo.

Page 89: Perforación de Pozos - Completo

TUBERIASDE REVESTIMIENTO

TUBERIASDE REVESTIMIENTO

IntermediaIntermediaAísla zonas inestables del agujero, zonas con pérdida de Aísla zonas inestables del agujero, zonas con pérdida de circulación de baja presión y zonas de producción. Se circulación de baja presión y zonas de producción. Se utiliza en zona de transición de presión normal a presión utiliza en zona de transición de presión normal a presión anormalanormal

Tubería Corta (liners)Tubería Corta (liners)Se usa para reducir costos y mejorar la hidráulica durante Se usa para reducir costos y mejorar la hidráulica durante perforaciones profundas. Puede ser usada tanto en el perforaciones profundas. Puede ser usada tanto en el revestimiento intermedio como en la explotación. Este revestimiento intermedio como en la explotación. Este revestimiento es típicamente cementado a lo largo de toda revestimiento es típicamente cementado a lo largo de toda su longitud.su longitud.

De ExplotaciónDe ExplotaciónAísla zonas de producción y debe soporta la máxima Aísla zonas de producción y debe soporta la máxima presión de fondo del reservorio productor, tener presión de fondo del reservorio productor, tener resistencia a la corrosión y soportar altas las presiones de resistencia a la corrosión y soportar altas las presiones de fondo en caso de fracturar el pozo para aumentar su fondo en caso de fracturar el pozo para aumentar su productividad. Es importante cuidar la cementación productividad. Es importante cuidar la cementación primaria en este revestimiento.primaria en este revestimiento.

Page 90: Perforación de Pozos - Completo

TUBERIASDE REVESTIMIENTO

TUBERIASDE REVESTIMIENTO

Complemento (Tie Back)Complemento (Tie Back) Proporciona integridad al pozo desde la parte superior de Proporciona integridad al pozo desde la parte superior de la tubería corta hasta la superficie. Es un refuerzo para la la tubería corta hasta la superficie. Es un refuerzo para la tubería de explotación. Si se tienen altas presiones, tubería de explotación. Si se tienen altas presiones, protege de los fluidos corrosivos y refuerza la tubería de protege de los fluidos corrosivos y refuerza la tubería de explotación en caso de que se presenten daños. Puede explotación en caso de que se presenten daños. Puede cementarse parcialmente.cementarse parcialmente. Complemento Corto (Stub)Complemento Corto (Stub)Es un revestimiento que funciona igual que el Es un revestimiento que funciona igual que el Complemento. Proporciona integridad por presión para Complemento. Proporciona integridad por presión para extender la parte superior de la tubería corta. Puede extender la parte superior de la tubería corta. Puede cementarse parcialmentecementarse parcialmente..

Page 91: Perforación de Pozos - Completo

TUBERIASDE REVESTIMIENTO

TUBERIASDE REVESTIMIENTO

20/20 m

LOS MONOS

IQUIRI

ICLA LOWER

HO-H12,756/2,685 m

SANTA ROSA 1

Casing 30” 196,1 lb/ft BShoe @ 70.0 m

Hole 36” @ 75.0 m

TD 4,681.0 m

Casing 20” 129.3 lb/ft BShoe @ 795,0 m

Hole 24” @ 800.0 m

Casing 16” 97.0 lb/ft N-80Shoe @ 1,745.0 m

Hole 17 1/2” @ 1,750.0 m

Casing 13 3/8” 72.0 lb/ft P - 110100 m Csg 13 5/8” 88.2 lb/ft K-125

Shoe @ 2,751.0 mHole 17” @ 2,756.0 m

Csg 10 3/4” P 110, 71.2 lb/ftCsg 9 5/8”, P 110, 53.5 lb/ft

Csg 9 3/4”, Cr 13, 59.2 lb/ftShoe @ 3,459.0 m

Hole 12 1/4” @ 3,464.0 m

Casing 7”29 lb/ft, Cr 13-95

Shoe @ 4,322.0 mHole 8 1/2” @ 4,327.0 m

Liner 5” CR13 15 lb/ftShoe @ 4,676.0 m

Hole 6 1/8” @ 4,681.0 m

Top 7”Liner

Top 5” Liner

225/225 m

2,084/2,079 m

2,690/2,625 m

2,846/2,766 mH2

2,966/2,874.5 m

ICLA 1/2

3,110/3,005 m

H23,464/3,325 m

H3/H4

3,564/3,415.5 m

H3/H4

ICLA 1/2

3,729/3,565 m

4,061/3,865 m

4,327/4,105 m

4,547/4,304 m

SANTA ROSA 2

TMD/TVD m

20/20 m

LOS MONOS

IQUIRI

ICLA LOWER

HO-H12,756/2,685 m

SANTA ROSA 1

Casing 30” 196,1 lb/ft BShoe @ 70.0 m

Hole 36” @ 75.0 m

TD 4,681.0 m

Casing 20” 129.3 lb/ft BShoe @ 795,0 m

Hole 24” @ 800.0 m

Casing 16” 97.0 lb/ft N-80Shoe @ 1,745.0 m

Hole 17 1/2” @ 1,750.0 m

Casing 13 3/8” 72.0 lb/ft P - 110100 m Csg 13 5/8” 88.2 lb/ft K-125

Shoe @ 2,751.0 mHole 17” @ 2,756.0 m

Csg 10 3/4” P 110, 71.2 lb/ftCsg 9 5/8”, P 110, 53.5 lb/ft

Csg 9 3/4”, Cr 13, 59.2 lb/ftShoe @ 3,459.0 m

Hole 12 1/4” @ 3,464.0 m

Casing 7”29 lb/ft, Cr 13-95

Shoe @ 4,322.0 mHole 8 1/2” @ 4,327.0 m

Liner 5” CR13 15 lb/ftShoe @ 4,676.0 m

Hole 6 1/8” @ 4,681.0 m

Top 7”Liner

Top 5” Liner

225/225 m

2,084/2,079 m

2,690/2,625 m

2,846/2,766 mH2

2,966/2,874.5 m

ICLA 1/2

3,110/3,005 m

H23,464/3,325 m

H3/H4

3,564/3,415.5 m

H3/H4

ICLA 1/2

3,729/3,565 m

4,061/3,865 m

4,327/4,105 m

4,547/4,304 m

SANTA ROSA 2

TMD/TVD m

Page 92: Perforación de Pozos - Completo

TUBERIASDE PERFORACION

TUBERIASDE PERFORACION

Los datos principales que deben conocerse son los Los datos principales que deben conocerse son los siguientes:siguientes:Diámetro Nominal, Peso Nominal, Clase, Grado, Diámetro Nominal, Peso Nominal, Clase, Grado, Resistencia a la Tensión, Colapso y Torción.Resistencia a la Tensión, Colapso y Torción.

Page 93: Perforación de Pozos - Completo

TUBERIAS DE PERFORACION CONEXIONES O JUNTAS

TUBERIAS DE PERFORACION CONEXIONES O JUNTAS

A la unión o conexión efectuada entre dos tuberías se A la unión o conexión efectuada entre dos tuberías se conoce como Junta o Conexión.conoce como Junta o Conexión. Básicamente una junta Básicamente una junta está constituida por tres elementos importantes: un piñón está constituida por tres elementos importantes: un piñón (macho), una caja (hembra) y una rosca.(macho), una caja (hembra) y una rosca.

Los piñones pueden ser del mismo espesor del cuerpo del Los piñones pueden ser del mismo espesor del cuerpo del tubo (Non Upset) o de mayor espesor (Upset). tubo (Non Upset) o de mayor espesor (Upset).

Acopladas: Acopladas: Son las que integran un tercer Son las que integran un tercer elemento denominado cople, elemento denominado cople, pequeño tramo de tubería de pequeño tramo de tubería de diámetro ligeramente mayor y diámetro ligeramente mayor y roscado internamente que une roscado internamente que une dos tramos de tubería. dos tramos de tubería.

Las juntas pueden Las juntas pueden ser:ser:

Page 94: Perforación de Pozos - Completo

TUBERIAS DE PERFORACION TIPOS DE JUNTAS

TUBERIAS DE PERFORACION TIPOS DE JUNTAS

Generalmente son del tipo recalcado, debido a que son Generalmente son del tipo recalcado, debido a que son sometidas como sartas de trabajo a grandes esfuerzos sometidas como sartas de trabajo a grandes esfuerzos durante las operaciones d perforación.durante las operaciones d perforación.

Las juntas más comunes son las siguientes:Las juntas más comunes son las siguientes:

IEU (Internal-Extremal Upset):IEU (Internal-Extremal Upset): Este tipo de juntas Este tipo de juntas tienen un diámetro mayor que el del cuerpo del tubo y tienen un diámetro mayor que el del cuerpo del tubo y un diámetro interno menor que el cuerpo del tubo.un diámetro interno menor que el cuerpo del tubo.

IF (Internal Flush): IF (Internal Flush): Este tipo de junta tienen un Este tipo de junta tienen un diámetro interno aproximadamente igual al del tubo y diámetro interno aproximadamente igual al del tubo y el diámetro externo mayor que el tubo ya que es en el diámetro externo mayor que el tubo ya que es en este diámetro donde está el esfuerzo.este diámetro donde está el esfuerzo. IU (Internal Upset): IU (Internal Upset): Este tipo de junta tiene un Este tipo de junta tiene un diámetro interno menor que el del tubo y un diámetro diámetro interno menor que el del tubo y un diámetro externo casi igual al del tubo. externo casi igual al del tubo.

Page 95: Perforación de Pozos - Completo

TUBERIAS DE PERFORACION CONDICIONES DE FALLA

TUBERIAS DE PERFORACION CONDICIONES DE FALLA

Una falla en la tubería es una condición mecánica que Una falla en la tubería es una condición mecánica que refleja la falta de resistencia del material ante la refleja la falta de resistencia del material ante la situación y exposición de una carga y que por situación y exposición de una carga y que por consecuencia se propicia la deformación del tuboconsecuencia se propicia la deformación del tubo

Las principales fallas de las tuberías son básicamente:Las principales fallas de las tuberías son básicamente:

ColapsoColapsoTensiónTensiónPresión Interna (Reventamiento)Presión Interna (Reventamiento)CorrosiónCorrosión

Page 96: Perforación de Pozos - Completo

TUBERIAS DE PERFORACION CONDICIONES DE FALLA

TUBERIAS DE PERFORACION CONDICIONES DE FALLA

Colapso:Colapso:La falla por colapso de una tubería es una condición La falla por colapso de una tubería es una condición mecánica. Se origina por el aplastamiento de una tubería mecánica. Se origina por el aplastamiento de una tubería por una carga de presión. Esta actúa sobre las paredes por una carga de presión. Esta actúa sobre las paredes externas de la misma y es superior a su capacidad de externas de la misma y es superior a su capacidad de resistencia.resistencia.

Page 97: Perforación de Pozos - Completo

TUBERIAS DE PERFORACION CONDICIONES DE FALLA

TUBERIAS DE PERFORACION CONDICIONES DE FALLA

Presión InternaPresión Interna ::Esta falla de tubería es una condición mecánica que se Esta falla de tubería es una condición mecánica que se genera por la acción de cargas de presión actuando por el genera por la acción de cargas de presión actuando por el interior de la misma. La resistencia que opone el cuerpo interior de la misma. La resistencia que opone el cuerpo del tubo se denomina resistencia al entallamiento o del tubo se denomina resistencia al entallamiento o reventón o a la presión interna. reventón o a la presión interna.

Page 98: Perforación de Pozos - Completo

TUBERIAS DE PERFORACION CONDICIONES DE FALLA

TUBERIAS DE PERFORACION CONDICIONES DE FALLA

Tensión:Tensión:La tensión es una La tensión es una condición mecánica condición mecánica (tensionada) que puede (tensionada) que puede ocasionar la falla o ocasionar la falla o fractura e la misma. Las fractura e la misma. Las cargas dominantes en esta cargas dominantes en esta condición mecánica, son condición mecánica, son los efectos los efectos gravitacionales, flotación, gravitacionales, flotación, flexión y esfuerzos por flexión y esfuerzos por deformación del materialdeformación del material

Page 99: Perforación de Pozos - Completo

TUBERIAS DE PERFORACION CONDICIONES DE FALLA

TUBERIAS DE PERFORACION CONDICIONES DE FALLA

Corrosión:Corrosión:La corrosión es un La corrosión es un fenómeno electro-químico. fenómeno electro-químico. Tiene lugar en las tuberías Tiene lugar en las tuberías por efecto de la acción del por efecto de la acción del medio ambiente y la medio ambiente y la reacción de los reacción de los constituyentes del constituyentes del material con el que están material con el que están fabricados los tubos.fabricados los tubos.Los factores que Los factores que contribuyen a la corrosión contribuyen a la corrosión son:son:Concentración de H2SConcentración de H2SConcentración e CO2Concentración e CO2Nivel de PH del aguaNivel de PH del aguaTemperaturaTemperatura