7/13/2019 Diseo de Sartas de Perforacin y BHA
1/32
Melquisedec Sanabria CuadrosIng. De Petrleos
7/13/2019 Diseo de Sartas de Perforacin y BHA
2/32
Peso nominalPeso
ajustado
Peso de referencia noexacto. Se emplea paraespecificar el tubular, yse refiere tan slo alcuerpo.
Metaladicional
El peso extrade los acoples
RefuerzoExterior (EU)
incluye el cuerpo deltubo y el de los acoples
en los extremos.
Se denominaRefuerzo
RefuerzoInterno y
Externo (IEU)
RefuerzoInterno
(IU)
7/13/2019 Diseo de Sartas de Perforacin y BHA
3/32
7/13/2019 Diseo de Sartas de Perforacin y BHA
4/32
Donde:Tube Wt: rea tubera DTE : dimetro del boxL: longitud combinada del pin y el box inchD: dimetro externo del pin inchd : dimetro interno del pin inch
7/13/2019 Diseo de Sartas de Perforacin y BHA
5/32
7/13/2019 Diseo de Sartas de Perforacin y BHA
6/32
7/13/2019 Diseo de Sartas de Perforacin y BHA
7/32
7/13/2019 Diseo de Sartas de Perforacin y BHA
8/32
Calcular :El peso del refuerzo en acople IEU para tubera de 5pulg.El dimetro interno en el cuerpo del tuboPeso ajustado del acople
Longitud ajustada por los acoplesPeso ajustado del cuerpo del tubo
7/13/2019 Diseo de Sartas de Perforacin y BHA
9/32
Todas los acoples API tienen un punto decadencia mnimo de 120,000 psiindependientemente del grado de la tuberade perforacin en la que se usen
API fija la resistencia a la torsin del acopleen 80 % de la resistencia a la torsin deltubo: Esto equivale a una razn deresistencia a la torsin de 0.8.
El torque para conectar se determina por eldimetro interno del pin y el dimetro externode la caja.
7/13/2019 Diseo de Sartas de Perforacin y BHA
10/32
El torque de conexin es 60 % de lacapacidad de torsin del acople. La ecuacinpara determinar la fuerza de conexin sepuede obtener del apndice de API RPG7.
Esta ecuacin es bastante compleja, as queAPI desarroll una serie de tablas paraencontrar el torque de conexinrecomendado para cualquier conexin si se
tiene el dimetro externo de la caja y eldimetro interno del macho para la junta.
7/13/2019 Diseo de Sartas de Perforacin y BHA
11/32
7/13/2019 Diseo de Sartas de Perforacin y BHA
12/32
7/13/2019 Diseo de Sartas de Perforacin y BHA
13/32
Es el estilo de cuerda(rosca) ms comn en latubera de perforacin. Larosca tiene una forma de Vy se identifica por eldimetro de paso, medidoen un punto que est a 5/8de pulgada desde elhombro. El Nmero deConexin es el dimetro
del paso multiplicado por10 y truncado a los dosprimeros dgitos = XY
7/13/2019 Diseo de Sartas de Perforacin y BHA
14/32
Si el dimetro de paso es 5.0417 pulgadas Estaes una conexin NC50
Multiplique 5.0417 por 10 = 50.417 Escoja los primeros dos dgitos 50 lo tanto, la
conexin numerada ser: NC 50 Hay 17 NCsen uso : desde la NC-10 (1-1/16)hasta la NC-77 (7 )
Tamaos tpicos de Conexin Numerada, NC: NC 50 para acoples con dimetro externo de 6
de la tubera de Perforacin. de 5 NC 38 para acoples con 4 3/4 OD en tubera de
perforacin de 3 .
7/13/2019 Diseo de Sartas de Perforacin y BHA
15/32
7/13/2019 Diseo de Sartas de Perforacin y BHA
16/32
Los Collares ( Lastra barrenas) tienen las siguientesfunciones en la sarta de perforacin:
Protegen la Sarta de perforacin de Doblamiento y laTorsin
Controlan la direccin y la inclinacin de los pozos.
Para perforar pozos rectos y pozos verticales. Reducen las patas de perro, asientos de llave y salientes.Aseguran que la sarta de revestimiento sea bajada
exitosamente Mejoran el desempeo de la barrena. Reducen la perforacin irregular, tubera pegada y brincos.
Como herramientas de pesca, para pruebas de formacin yen operaciones de terminacin del pozo.
7/13/2019 Diseo de Sartas de Perforacin y BHA
17/32
7/13/2019 Diseo de Sartas de Perforacin y BHA
18/32
7/13/2019 Diseo de Sartas de Perforacin y BHA
19/32
7/13/2019 Diseo de Sartas de Perforacin y BHA
20/32
Proveen el mximo peso con la mnima longitud (manejo) Mximo OD; Mnimo ID Tienen resistencia a la compresinConexiones Balanceadas Estabilidad en vibracin, bamboleo y saltos
Gran masa para resistir los efectos de inercia y de ruedavolante Rigidez para trayectorias direccionales La sarta no estar demasiado pandeada o recostada Condiciones de pesca Los conectores macho (pin) son ms dbiles
Espacio suficiente en los dimetros OD/ID para acomodarlos pescadores internos y externos
7/13/2019 Diseo de Sartas de Perforacin y BHA
21/32
Tiene el mismo dimetroexterno que la tubera deperforacin normal peroel dimetro interno esmucho ms reducido(normalmente 3) y unrefuerzo en la mitad delcuerpo del tubular deltamao de los acoplespara resistir el desgaste
por abrasin contra lapared del hoyo.
7/13/2019 Diseo de Sartas de Perforacin y BHA
22/32
Los pozos se mueven debido a las fuerzasque actan sobre la broca.
La rotacin provoca un efecto de tirabuzn
El combamiento provoca fuerzas lateralesAplica fuerzas laterales sobre la barrena o ladesgasta con afilado en la punta
La gravedad siempre ejerce una fuerza que
hala hacia abajoLos pozos desviados tienden a reducir el
ngulo construido
7/13/2019 Diseo de Sartas de Perforacin y BHA
23/32
Todos los pozos ya sean verticales odesviados requieren un diseo cuidadoso dela herramienta de fondo para controlar la
direccin del pozo con el propsito de lograrlos objetivos del blanco.
El principal medio para mantener el control
de la direccin en un pozo es por medio delposicionamiento efectivo de estabilizadoresdentro de la herramienta de fondo, BHA.
7/13/2019 Diseo de Sartas de Perforacin y BHA
24/32
Razones para usar estabilizadores: Se usan como el mtodo fundamental para controlar el
comportamiento direccional de la mayora de las herramientasde fondo.
Ayudan a concentrar el peso de la herramienta de fondo
sobre la broca. Reducen al mnimo el doblamiento y las vibraciones quecausan el desgaste de los acoples y daan los componentesde la herramienta de fondo tales como los MWDs.
Reducen el torque de perforacin al evitar que haya contactodel collar con las paredes del pozo y los mantiene
concntricos dentro del hoyo. Ayudan a evitar el que la tubera se pegue por presindiferencial y tambin la formacin de asientos de llave
7/13/2019 Diseo de Sartas de Perforacin y BHA
25/32
TIPO FUNCION
Camisa Reemplazable Importante donde la logstica es unproblema
Cuchilla Soldada Para Pozos dimetro grande y enformaciones blandas
Cuchilla Integral Durabilidad mxima para aplicacionesrudas. Los de mayor uso en laactualidad
Camisa no rotaria Para formaciones muy duras oabrasivas
Escariador de rodillos Para formaciones duras
7/13/2019 Diseo de Sartas de Perforacin y BHA
26/32
7/13/2019 Diseo de Sartas de Perforacin y BHA
27/32
7/13/2019 Diseo de Sartas de Perforacin y BHA
28/32
7/13/2019 Diseo de Sartas de Perforacin y BHA
29/32
En la seleccin de los componentes de un equipo de perforacinterrestre es necesario tener en cuenta los siguientes criterios:
Establecer cul o cules sern el o los sistemas predominantes enla seleccin. Esto se puede averiguar discerniendo sobre losfactores de mayor importancia.
Disponer de un completo y bien definido diseo del pozo, el cualincluya datos de perforabilidad de las rocas. Utilizar factores de diseo que ofrezcan seguridad suficiente, pero
teniendo en cuenta que el sobre-diseo incrementa los costos. Las condiciones crticas deben ser las que determinen las cargas
para calcular las capacidades y resistencias de los componentes. lacapacidad para soportar con seguridad todas las cargas.
La facilidad de transporte del equipo de perforacin es un factorpreponderante en la seleccin, si se planea perforar varios pozoscon el mismo equipo, o la situacin lo permite, seleccionar equiposautopropulsados que cuentan con mayor facilidad de transporte deuna localizacin a otra.
7/13/2019 Diseo de Sartas de Perforacin y BHA
30/32
Los parmetros para la seleccin de componentes que hay quetener en cuenta durante las operaciones de perforacin yreacondicionamiento del pozo son: las cargas que soportan latorre, la mesa rotaria, el cable de perforacin. A continuacinse definen estas cargas.
Carga muerta. Es la componente del peso de todo el equipo yherramientas soportadas por la estructura.
Carga del viento. Es la resultante de la accin del viento,sobre todos los elementos expuestos de la estructura.
Carga dinmica. Es la fuerza que se produce como resultado
de la pendiente, el balanceo y el movimiento ondulatorio enlos equipos flotantes. Carga de terremoto. Es el producto de una constante
numrica (C) por el peso muerto total.
7/13/2019 Diseo de Sartas de Perforacin y BHA
31/32
Carga esttica en el gancho.Es el peso soportado por elgancho para una posicindeterminada del ancla de lalnea muerta, en ausencia decarga posterior (setback load) y
cargas del viento. Lacapacidad de carga en elgancho incluye el peso delbloque viajero y el gancho.
Carga posterior. Es el mximopeso de tubera que se puedecolocar sobre la estructura.
Donde:F= Carga de la torre por TerremotoC = Constante numrica = 0.050.025W
d= Peso muerto de la Torre, lbs
Para plataformas C = 0.05Para equipos en tierra C = 0.025(Referencia: Valores de C, obtenidosdel ANSI A58.1-1995)
7/13/2019 Diseo de Sartas de Perforacin y BHA
32/32
Carga en la mesa rotaria. Es el mximo peso que puedecolgarse en los rodamientos de la mesa rotaria y en las vigasdel soporte de la subestructura. La combinacin de la cargaposterior y la carga en la mesa rotaria define un valoroperacional mximo para cada una de ellas.
Carga de instalacin. Es el esfuerzo que se produce en laestructura de la torre durante las operaciones de arme ydesarme del equipo.
Capacidad de carga del piso. Es la resistencia de soporte del
piso de la estructura de las cargas debidas al peso de lasherramientas, equipos, materiales y personas.