Equipos y herramientas de perforacin
Seleccionar un equipo de perforacin significa escoger el equipo
que garantice la perforacin y completamiento del pozo de la forma
ms segura, tcnica y econmica posible.
El proceso de seleccin de los equipos utilizados en la
perforacin de un pozo comprende dos etapas bsicas que son:
Establecer las necesidades de potencia de los motores,
resistencia y capacidad del equipo, de acuerdo con las cargas a
manejar. Los datos para el diseo se obtienen de las bases de diseo
del programa de pozo y las caractersticas geolgicas de
formaciones.
Escoger el equipo adecuado para el manejo de las potencias y
cargas requeridas en las operaciones normales de perforacin. Esta
parte es la seleccin propiamente dicha, determina o evala mediante
la aplicacin de las cargas diseadas, la resistencia y capacidad de
los diferentes componentes comprometidos con el manejo de
ellas.
Sistema de potenciaEl sistema de potencia es el conjunto de
generadores y motores que imprimen la fuerza motriz que requiere
todo el proceso de perforacin. la energa de los equipos es
consumida en gran parte por el sistema de levantamiento de cargas y
por el sistema de circulacin de fluidos, y de otros sistemas que
tienen menores requerimientos de energa. es importante aclarar que
el sistema de levantamiento de cargas y el bloque viajero no son
siempre utilizados simultneamente con el sistema de circulacin ya
que depende del tipo de equipo que se este utilizado, es decir si
el equipo es mecnico o elctrico. los componentes bsicos del sistema
de potencia de un equipo de perforacin son: Plantas
GeneradorasTanques de CombustiblesMotores
Sistema de izajeEl sistema de levantamiento de cargas tiene como
funcin proveer el medio de levantamiento o descenso de las sartas
de perforacin, produccin y otros equipos de subsuelo dentro o fuera
del pozo.
Cable de perforacinBloque ViajeroGanchoCoronaElevadoresConsola
del PerforadorIndicador de Peso sobre la brocaCabeza de
gatoMalacateCuasSubestructura Rampa o V doorAparejoCable de
perforacinEl cable de perforacin sostiene todo el ensamblaje de
perforacin por medio de un sistema de poleas y de varios
dispositivos de levantamiento. Las poleas y los dispositivos de
levantamiento son llamados, conjuntamente, las herramientas de
elevacin. Entre ellas se incluyen: la corona, el bloque viajero, el
gancho y los elevadores.El trmino de cable de perforacin se emplea
para designar al cable de acero enrollado en el tambor del
malacate, que pasa por la corona y el bloque viajero, est sujeto en
un extremo al ancla de lnea muerta y es usado para soportar las
sartas de trabajo. Se utiliza tambin durante los viajes para sacar
o meter la tubera y para soportar la sarta de perforacin mientras
avanza la perforacin.
Bloque viajeroEl bloque viajero sube y baja entre dos posiciones
en la torre. Este lleva en su extremo inferior el gancho, el cual
soporta la sarta de tubera cuando avanza la perforacin y los brazos
(bails) que sostienen los elevadores, cuando se mete o saca tubera.
Capacidad de carga: La seleccin de un bloque viajero para una torre
determinado o para un trabajo especial, depende de la capacidad de
carga del bloque en toneladas. La capacidad de los bloques viajeros
ha sido establecida por el Instituto Americano del Petrleo (API), y
puede variar de cinco toneladas a 650 toneladas o ms. Tambin es
posible disear bloques especiales con capacidad de carga hasta de
2250 toneladas.Capacidad de carga de los rodamientos: Se recomienda
asignar un valor adicional para la capacidad de carga del cojinete
principal de un bloque viajero. Generalmente, la clasificacin de
carga de los cojinetes es ms alta que la capacidad de carga del
bloque entero. La evaluacin de servicio de los cojinetes se efecta,
por lo comn, a un nmero especfico de revoluciones por minuto.
Algunos fabricantes usan una base de 75 rpm; otros usan la base de
100 rpm.
Gancho El gancho es una gigantesca pieza de conexin suspendida
del bloque viajero, que sirve para agarrar las diferentes piezas
del equipo necesarias para perforar y para hacer viajes redondos.
El gancho gira sobre sus rodamientos en su caja de soporte y puede
fijarse hasta en doce posiciones distintas. Un resorte dentro del
gancho amortigua el peso de la tubera de perforacin para que las
roscas de las uniones de tubera no se daen al enroscar o
desenroscarlas. El gancho tiene un cerrojo de seguridad para la
unin giratoria, y tiene orejas a ambos lados para agarrar los
eslabones del elevador.El posicionador opcional (perro) hace girar
automticamente el elevador hasta la posicin requerida por el
encuellador cuando ste recibe la siguiente parada de tubera que est
entrando al hueco. Tambin impide que el gancho y elevador giren
como resultado del enroscamiento de la tubera que est entrando al
hueco
La combinacin gancho bloqueLa incorporacin del gancho y bloque
viajero result en una unidad que ocupaba menos espacio de lo que
tomaban los dos individualmente. Durante algn tiempo se consider el
gancho bloque inferior en fuerza a la potencia combinada de las dos
piezas separadas; sin embargo, hoy en da se pueden conseguir
ganchos bloques con capacidad de carga hasta de 650 toneladas, en
los modelos ms grandes.La gran ventaja que ofrece el conjunto
gancho bloque es su compactabilidad, comparado con un gancho y un
bloque de igual capacidad de carga. Una desventaja es que, si el
gancho se descompone, hay que enviar el ensamble completo al taller
de reparaciones. En cambio, con el sistema de gancho y bloque
separados, el bloque no tendra que desenhebrarse y se podra
sustituir temporalmente el gancho descompuesto, sin mayor
interrupcin de las operaciones de trabajo.