3 - Sistema de Izaje

 

1. 

6.1. 

SISTEMA DE IZAJE O ELEVACION

el ensamblaje del equipo usado por el sistema rotatorio para perforar el hueco. hueco. Esta estructura está constituida constituida por:

Definición

También conocido como sistema de levantamiento, tiene como función de soportar el sistema de rotación durante las operaciones de perforación, proporcionando además el equipo y área de trabajos necesarios para izar, bajar y sostener el peso de la tubería de perforación y de completamiento. Además ayuda a ajustar el peso del taladro

6.2.1.  Mástil o torre de perforación: Existen varios tipos de torres, generalmente generalmente son portátiles y de fácil instalación. instalación. Están constituidas por varias secciones secciones las cuales se ensamblan y se izan en posición vertical sobre la estructura. Sirve de punto de apoyo en el espacio espacio para acomodar la tubería durante un viaje y de soporte de las poleas que sostienen los cables del equipo de elevación.

Figura..18sistema de elevación Figura..20 Mástil de perforación Para meter, sostener o extraer del hueco las pesadas cargas de tubos, se requiere de un sistema de elevación resistente, con suficiente potencia, aplicación de velocidades adecuadas, freno eficaz y mandos seguros que garanticen la realización de las operaciones sin riesgos para el personal y el equipo.

La longitud de éstos varía de 24 a 57m y soportan cargas estáticas de 125 a 1500 tons. y se dividen por su construcción en:  

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Voladizo

Las partes del sistema de elevación con su respectiva función se describen a continuación: 6.2.  Estructura de Soporte Es la estructura de acero prefabricada, la cual es izada sobre el lugar que se va a perforar. Su función principal es ssoportar oportar

Figura..21 Mástil voladizo

 

OPERACIONES BASICAS DE PERFOCACIÓN  

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Plegable

Figura..22 Mástil plegable  

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Telescópico

Figura..23Mástil telescópico La altura de la torre no influye en la capacidad de carga del taladro, pero si influye en las secciones de tubería que se pueden sacar del hoyo sin tener que desconectarlas (parejas). Esto se debe a que el Bloque Corona debe estar a suficiente altura de la sección para permitir sacar la sarta del hoyo y almacenarla temporalmente en los peines del encuelladero cuando se, saca para cambiar la mecha o realizar otra operación.

Figura…24 Sub-estructura

6.2.3.  Encuelladero: La altura de la torre puede ser de 26 a 46 metros. La altura de el encuelladero puede estar a unos 13 0 24 metros del piso, según según la altura total de la torre; torre; en este sitio trabaja el encuellador cuando se está metiendo o sacando la sarta de perforación. perforación. Esta plataforma plataforma forma parte del arrumadero de los tubos de perforación, los cuales por secciones de dos en dos (pareja) o de tres en tres (triple) se paran sobre el piso de la torre y por la parte superior se recuestan y aseguran en el encuelladero. La longitud total de tubería de perforación o de completamiento que pueda arrumarse depende del diámetro de la tubería.

6.2.2.  Subestructura Es una gran armadura de acero la cual constituye la base y soporte de la torre. torre. La parte superior de eesta sta subestructura, forma el piso de la torre y puede tener una altura de 4 a 8,5 metros. Esta altura permite permite el espacio libre deseado para facilitar el trabajo de movimiento e instalación de tubería, válvulas y otros elementos del sistema de seguridad (castillo de preventoras BOP) que se colocan en la boca del del pozo. La distancia entre las patas de la subestructura puede ser de 6,4 a 9,1 metros, según el tipo de torre, y el área del piso puede estar entre 40 y 83 metros cuadrados. En esta área se encuentran los trabajadores que enroscan y desenroscan la tubería y los que controlan el equipo de elevación de la torre (supervisor, perforador y cuñeros). En esta parte de la torre se encuentran: la mesa rotaria, las llaves de potencia, la consola del perforador, la ratonera, el hueco del cabrón y la caseta del perforador.

Figura…25 encuelladero  

6.2.4.  Piso de la torre (trabajadero): Está localizado encima de la subestructura ay provee una plataforma de trabajo para realizar operaciones de perforación. En esta parte de la torre torre se encuentran: la mes mesaa rotaria, las llaves de potencia, la consola del perforador, la ratonera, el cabrón y la caseta del perforador. En esta área se encuentran los trabajadores que enroscan y desenroscan la tubería y los que controlan el equipo de elevación de la torre.

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OPERACIONES BASICAS DE PERFOCACIÓN

Figura…26 Piso del taladro  

Figura…28 Sotano 

6.2.5.  Rampa de Tubería: Está ubicada en el frente de la torre donde se colocan las tuberías para luego levantarlas o bajarlas del piso del taladro

6.3.  Equipo de levantamiento Equipos especializados utilizado para levantar, bajar y suspender la sarta de perforación

6.3.1.  Malacate: Se encuentra ubicado en la plataforma de trabajo de la torre, sirve de centro de distribución de potencia para el sistema de elevación y el sistema de rotación. Sujefe funcionamiento funcionamient a cargo del perforador, quien es el inmediato odeestá la cuadrilla de perforación.

Figura…27 Rampa de Tubería  

6.2.6.  Sótano: Hoyo cuadrado localizado en la superficie debajo del piso del taladro, el cual provee altura entre la plataforma y el cabezal del revestimiento para colocar las válvulas impiderreventones

El malacate malacate es es un carrete carrete de diámetro y longitud longitud proporcionales según el modelo y especificaciones generales. El carrete carrete sirve para para devanar devanar y mantener arrollados cientos de metros de cable de perforación. perforación. Por medio de adecuadas cadenas de transmisión, acoplamientos, embragues y mandos, la potencia que le transmite la planta de fuerza motriz puede ser aplicada al malacate o a los ejes que accionan otros carretes auxiliares, utilizados para enroscar y desenroscar la tubería de perforación y las de revestimiento o para manejar tubos, herramientas pesadas u otros implementos que sean necesarios llevar al piso del del taladro. De igual manera, manera, la fuerza motriz puede ser dirigida y aplicada a la rotación de la sarta de perforación.

Figura…29 Malacate 

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OPERACIONES BASICAS DE PERFOCACIÓN A)  Componentes: Tambor principal. Es el que transmite la fuerza al cable de perforación y realiza la acción de subir o bajar la polea viajera.  

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Cabrestante. Son tambores colocados a ambos lados del malacate y son usados para realizar operaciones rutinarias.  

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Frenos.- Son unidades importantes ya que de ellos depende parar el movimiento. El freno principal de un malacate es mecánico del tipo de fricción (tambor o disco). Para reducir el calor generado por los frenos de fricción se utilizan frenos auxiliares que ejecutan una gran parte de la acción de frenar.  

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Embrague. Se usa para acoplar mecánicamente el tambor elevador con la fuerza transmitida. Existen dos tipos de embragues; los mecánicos y neumáticos, siendo este último el utilizado en equipos diesel eléctrico.  

Figura..31 Corona o poleas fijas Rango de carga 420 – 1300 ton (380 – 1300 ton métricas) Diámetro de las garruchas 42 – 72 in (107 – 180 cm) Debe soportar la carga máxima del peso de la cadena de perforación a la mayor profundidad.

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B)  Sistemas de Frenos:    

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6.3.3.  Bloque viajero (Poleas Móviles): Es un conjunto de poleas que va unidas mediante un cable de acero a la corona, que es otro conjunto de poleas, permitiendo facilitar o disminuir cargas, para levantar, bajar y sostener el conjunto de tubos de perforación

Freno de Tambor Freno de disco: 2 Discos Sistema Hidráulico Zapatas y pastillas (6 de

servicio y 2 de emergencia)   Freno Electrodinámico: Freno Auxiliar   Freno de Control Computarizado   Freno de Corona : Protector automático 

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6.3.2.  Bloque corona: La corona es un conjunto fijo de poleas que van montadas en la parte más alta del mástil. Transfieren el peso de la sarta al malacate a través del cable de perforar y también al mástil. El cable es armado a través de los canales de las poleas. Las poleas a través de la cual pasa el cable frecuentemente son de 5pies (1.5mts.) o mas de diámetro y el pin sobre el cual rotan, puede ser de 1pie o mas en diámetro Figura..32 Bloque viajero  

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Diámetro de poleas móvil = 24 – 72 in (61 – 183 cm) Rango de carga = 100 – 1250 ton (90 – 1125 ton métrica) Rango de carga combinación poleas y gancho de tracción = 175 – 650 ton (160 – 590 ton métrica)

6.3.4. 

Figura..30 Bloque corona

Gancho: Herramienta localizada debajo del

Bloque Viajero al cual va unido y del cual esta suspendida la Unión Giratoria, el Cuadrante y la Sarta de Perforación durante las operaciones de perforación. Sostiene al Elevador durante el ascenso y descenso de la tubería o sarta.

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OPERACIONES BASICAS DE PERFOCACIÓN Están diseñados de acuerdo al peso máximo que puedan levantar, varia entre 50 y mas de 600 Toneladas

Figura..35 Partes de un cable de perforación 6.3.5.1. 

Figura..33 Gancho 6.3.5.  Cable de Perforación: Es un cable grueso de acero, organizado en un tambor o carretel que recorre la corona y el bloque viajero. Su propósito primario es levantar , sostener o bajar dentro del pozo la tubería de perforación ó de revestimiento. Es también usado para soportar las herramientas de perforación.

 A) Construcción: Indica el número de torones y

alambres por torón (6X19, 6X26, 6X7) B) Configuración: Disposición de los alambres en las

diferentes capas del torón.  

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Figura..34 Cable de perforación Cable resistente de acero extrafuerte, se trenzan varios cables juntos, se encuentra en diferentes diámetros que va de 3/4 a 2 in (19,05 a 52 mm).Entre mas cable se tiendan entre las poleas mas peso podrá soportar el sistema

Características de los cables de acero

Seale: La capa exterior posee alambres gruesos de mayor diámetro que las capas interiores Warrington: La capa exterior alterna alambres de diferente diámetro Filler: Cable cuya construcción del torón posee alambres muy delgado para mantener la posición de los alambres exteriores Warrington Seale: Es la combinación de Seale en la capa exterior y Warrington en la capa interior.

Figura..36 Corte transversal del cable de perforación C) Grado del acero: Resistencia a la tracción: Suave

(MPS), Arado (PS), Arado Mejorado (IPS) Arado Extra mejorado (XIPS) D) Preformado: Deformación permanente que le da forma de espiral E) Tipo de enrollamiento (Paso) : Regular, lang, Derecho, Izquierdo

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OPERACIONES BASICAS DE PERFOCACIÓN

Figura…37 Tipos de enrollamientos  

La línea de perforación se enrolla y desenrolla en tambor del malacate, según se suba o se baje el bloque viajero. Desde el malacate, la línea va hasta el conjunto fijo de poleas en la corona, y desde allí a las poleas en el bloque viajero, el cual queda suspendido de la torre por un número de líneas , generalmente 8, 10 o 12, y por último por la línea muerta donde el cable está debidamente asegurado. Línea muerta, llega al ancla, situada a un lado de la torre. Del ancla la línea pasa a un carrete de almacenamiento, donde se almacena para irlo reemplazando a medida que se vaya desgastando. El otro extremo de la línea, el cual está asegurado al malacate se le llama línea rápida, pues se mueve a mayor velocidad que las otras secciones entre poleas y del malacate sale a la polea rápida. El desgaste de la línea se va registrando en términos de la carga movida a una cierta distancia. El procedimiento de ‘cortar y correr’ (slip & cut) cable

requiere que el bloque viajero sea asegurado a la torre para que no haya carga en la línea de perforación. La línea se suelta del ancla y del malacate y así se puede correr una nueva sección, y también se puede cortar en el malacate la sección más usada. (Con más toneladas-milla) Una vez llevada la nueva línea a su ligar, se saca si es el caso la línea usada, y se asegura la línea nueva en el malacate y en el ancla. Este procedimiento permite un desgaste parejo en la línea de perforación a medida que va siendo usada. El malacate tiene un sistema de freno de alta capacidad, lo cual permite controlar la velocidad de la sarta de perforación. Durante la perforación, el malacate permite controlar y ajustar la parte del peso de la sarta que es soportado por la torre y por consiguiente el restante es aplicado a la broca. Este peso es llamado peso sobre la broca, se ajusta según la dureza de la roca y la fuerza requerida para producir fractura física de la formación, permitir la penetración y continuación de la profundización del pozo.

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