SITUACIN PROBLEMTICA Los sistemas de perforacin de pozos, desde los principios de la Industria petrolera han estado representados por las tcnicas que implican un caoneo o percusin y, el ms utilizado, un mecanismo de rotacin a travs de un conjunto de tuberas, impulsados por diferentes equipos que generan potencia mecnica. Por tal motivo, Arrington (2010) explica que la primera patente correspondiente a la mecha rotativa para formaciones rocosas duras registradas en el ao 1909, marc el nacimiento de la industria moderna de las mechas de perforacin. En cuanto a la tcnica empleada para realizar la perforacin de un pozo, Lpez en el ao 2002 detalla que para realizarla, es necesario que las mechas funciones bajo dos principios elementales: fallar la roca debido a sus esfuerzos de corte y ejercer compresin sobre la misma. A nivel mundial, las mechas tricnicas son las ms utilizadas debido a su alta eficiencia de perforacin en cuanto a profundidad y tiempo de trabajo. En Venezuela, el empleo de mechas tricnicas y de tipo PDC que marcan la pauta en la perforacin de pozos petrolferos de la nacin.Partiendo de lo anterior, Shahvir Pooniwala y Society of Petrolium Engineers (2006) han diseado una mecha lser para perforar pozos, que ha demostrado tener un alcance futurista para ser la herramienta que reemplazar a perforacin rotatoria convencional. El LASER bsicamente es un anacrnico para Ampliacin de Luz por Emisin Estimulada de Radiacin (Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation). El lser es fundamentalmente un dispositivo el cual convierte la energa en una forma de haces radioactivos electromagnticos (fotones). Estos fotones son principalmente producidos debido a la regresin de los tomos a su ms bajo estado de energa despus de su excitacin a los ms altos niveles.OBJETIVO GENERAL DEL PROYECTOEvaluar la factibilidad tcnico-econmica en la aplicacin de la mecha lser de diodo directo con respecto a los sistemas de perforacin convencionales utilizados en Venezuela.DESARROLLO DEL PROYECTO1. Perforacin a Lser:La mayora de las investigaciones en el campo de la perforacin a lser estn enfocadas nicamente al uso del lser para evaporar la roca, fundirla o fracturarla de acuerdo con los parmetros de voltaje, intensidad y resistencia utilizados en el circuito electrnico empleado por la mecha.2. Tipos de Lseres:

Existen diferentes tipos de lseres que estn disponibles y son clasificados segn las bases de las fuentes de produccin. Sin embargo en este momento solo unos pocos lseres han sido considerados, nicamente resumidos en una lista corta de estos estn disponibles para la perforacin, fundicin o deshidratacin de las rocas. Estos estn incluidos como: Lser de Fluoruro de Deuterio (FD) y Laser de Fluoruro de Hidrgeno (FH) Lser Libre de Electrones. Lser Qumico de Oxigeno - Iodo. Lser de Dixido de Carbono. Lser de Monxido de Carbono. Lser de Diodo Directo (Base del Proyecto)3. Configuracin de la Mecha Lser:-Ensamblaje de Superficie: Est configuracin consiste en un aparato de produccin de lser en superficie. El lser produce haces los cuales se transfieren hoyo abajo usando cables de fibra ptica usados ampliamente en varias mquinas industriales a lser.-Ensamblaje de Fondo: Algunos lseres como el Laser de Diodo Directo son lo suficientemente compactos como para poder bajar el mecanismo completo al fondo del pozo. -Cabezal del Lser: El cabezal del laser es la etapa final del sistema de produccin de laser, es bsicamente una toma de corriente para el rayo laser a la roca.-Accesorios Adicionales: lentes enfocantes y desenfocantes, obturador, cables al fondo del hoyo y microprocesadores o computadoras. 4. Materiales a Utilizar para el laser:-Circuito Electrnico: en este caso el circuito integrado al diodo directo est compuesto por una serie de dispositivos para proporcionar y regular el voltaje y amperaje suministrados para generar el lser. Los elementos son: regulador de tensin LM317, resistencia variable de 100 ohm, resistencia fija de 5 ohm, condensador electroltico de 47 f y 25 V, diodo 1N4007, pila de 9 V y placa protoboard.-Diodo Lser: para que el circuito antes mencionado tenga sentido, es necesario que se conecte en la misma placa protoboard un diodo lser, que ser extrado de una grabadora de DVD ordinaria.-Lente de Convergencia: el diodo lser estar acoplado a una lente que ser extrada de un puntero simple, la cual permitir generar la intensidad necesaria a la energa suministrada por el circuito para que la mecha tenga la capacidad de quemar.

RESUMEN

Desde los inicios de la industria petrolera, el sistema de perforacin que marcaba la pauta en Venezuela era la llamada Percusin o con Herramienta de Cable; cuyo funcionamiento consiste en el impacto de un barrena diseada con un material de alta dureza y resistencia en el lugar donde se pretenda fabricar pozos para los fines especficos. Desde el siglo XX se emplearon sistemas mucho ms novedosos que consistan en la aplicacin de un sistema de rotacin que permita perforar la superficie en menor tiempo y a muy bajos costos en comparacin con la antigua perforacin a cable. Con el pasar de los aos se ha optimizado este ltimo sistema, de manera que permita obtener mayores eficiencias en cuanto a la produccin de pozos y la reduccin del tiempo que se necesita para perforar. La presente investigacin busca ofrecer una ptica innovadora respeto al empleo de mechas lser que sustituyan a las tradicionales mechas o barrenas empleadas en el sistema de rotacin utilizado en un taladro de perforacin estndar. El lser es fundamentalmente una Ampliacin de Luz por Emisin Estimulada de Radiacin, en donde un dispositivo permite convertir la energa en forma de voltaje en un tipo de haces radioactivos electromagnticos llamados fotones. El proyecto estar basado en las ventajas econmicas, de produccin y de reduccin del tiempo de trabajo de los sistemas de perforacin a base de una mecha lser; realizando especial nfasis en la utilizacin de un diodo directo, que permita ofrecerlo como una alternativa potencial en la ingeniera.

BENEFICIOS DEL PROYECTO

Dentro de la gama de ventajas que ofrece este proyecto, se pueden resumir en las siguientes: Mayor tasa de penetracin, esto es debido a la mayor eficiencia de ruptura o deshidratacin de la roca perforada. Menor desgaste de la mecha, y por lo tanto mayor prolongacin de la vida til de la misma. Reduccin de la cantidad de viajes de entrada y salida del hoyo. Se toma como beneficio ya que no es necesaria la entrada y salida de la sarta durante periodos cortos para el cambio de la mecha. Aplicacin satisfactoria en todos los tipos de operaciones de perforacin (Horizontal, Vertical y Direccional). Es una operacin multivariable ya que su facilidad para establecer la direccin sobre la que se quiere producir el pozo es alta y lo hace compacto en todo sentido. El mismo aparato de produccin del lser puede ser reusado para perforar un cierto nmero de pozos. Es un dispositivo de una vida til formidable y su utilizacin continua permitir altos retornos econmicos a bajo costo.

REPBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA.MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA EDUCACIN SUPERIOR.UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL RAFAEL MARA BARALT.PROGRAMA DE INGENIERA Y TECNOLOGA.PROYECTO DE INGENIERA DE GAS.

APLICACIN DE MECHA LSER DE DIODO DIRECTO COMO ALTERNATIVA FACTIBLE PARA LOS SISTEMAS DE PERFORACIN UTILIZADOS EN VENEZUELA

MEJAS, Mara CI: 24.265.086NAVA, Jenneli CI: 23.860.487PALMA, Josimary CI: 24.605.440ROJAS, Kevin CI: 23.469.942VILLEGAS, Nathaly CI: 22.260.801 Asignatura: Electiva II CorrosinProfesor: Ing. Marlon Santiago

Ciudad Ojeda, Mayo del 2014.