Cable de Perforacion

EXPLORACIÓN Y PRODUCCIÓN

CURSO FORMACION AYUDANTE DE PERFORACION PISO ROTARIA.

Nivel 1 INSTRUCTOR: SR.

5.- SISTEMA DE IZAJES DE CARGAS CABLE DE PERFORACIÓN

5.1.- Características del cable de perforación.

Descripción. El cable de acero es un producto fabricado con alambres de acero que se colocan ordenadamente para desarrollar un trabajo específico. La construcción del cable de acero se debe a un diseño de las partes que lo componen: ALAMBRES, TORONES Y ALMA.

Debido a que los cables son sometidos a diferentes trabajos que generan condiciones severas de operación se fabrican de diferentes características y especificaciones, de tal manera que cada tipo de construcción cumpla con los requerimientos del trabajo que desarrollará en particular.

Alma

5.- SISTEMA DE IZAJES DE CARGAS CABLE DE PERFORACIÓN 5.1.- Características del cable de perforación. GRUPO 6 X 19 Este cable se construye con seis torones enlazados en forma de espiral alrededor de un alma de acero. Cada toron puede ser construido con una cantidad variable de alambres (de 16 a 26) de diámetro diferente. Esta distribución de los alambres y torones da como resultado más flexibilidad y resistencia a la abrasión. Las construcciones de este grupo más utilizadas son 6 x 19 filler (6 x 25) y 6 x 19 seale. El más usual es el primero por ser resistente a la abrasión y al aplastamiento. La flexibilidad que proporciona el cable permite usarlo en poleas que tengan 25 veces su diámetro. 1 2 11 ALAMBRE 6

Construcción 6 x 19

19 2 12 18 1 34 9 10 13 17 8 7 65 14 16 15

3

ALMA CABLE 4

TORON 5

5.- SISTEMA DE IZAJES DE CARGAS CABLE DE PERFORACIÓN 5.1.- Características del cable de perforación. GRUPO 6 X 37 En este grupo se encuentran los cables más flexibles debido a que tienen un número mayor de alambres por toron. Es recomendable en trabajos donde se requiera flexibilidad. Dado que el diámetro de los alambres que forma cada toron es muy pequeño, no se recomienda para ser utilizado en trabajos que manejen una abrasión excesiva. Nominalmente la construcción es de 6 x 37, sin embargo muy pocos cables se construyen con torones de 37 alambres. Los más comunes son de 29 a 46 alambres por toron y el diámetro de poleas o tambores donde se recomienda usarlo será de 18 veces el diámetro del cable.

2

Construcción 6 x 37 6 torones y cada toron esta construido por 37 alambres

1

3

6

4 5

5.- SISTEMA DE IZAJES DE CARGAS CABLE DE PERFORACIÓN Alma del cable. Sirve como soporte a los torones enrollado a su alrededor. De cuerdo al trabajo a que se someterá el cable, será el tipo de material de fabricación del alma; las más utilizadas son: ALMAS DE TORON formadas por un toron igual a los demás que componen el cable (7 x 7) y ALMAS DE FIBRA que pueden ser vegetales o sintéticas.

Alambre Alambre. Alambre Alma o Alma o centro centro

Centro Centro.

Toron

Toron Cable de acero. Cable Cable de acero

5.- SISTEMA DE IZAJES DE CARGAS CABLE DE PERFORACIÓN

El alma de acero se utiliza en cables expuestos al aplastamiento o en lugares donde la temperatura es muy elevada y puede ocasionar que el alma de fibra se dañe con el calor. A la vez, este tipo de alma proporciona una resistencia de 10% aproximadamente adicional a la ruptura. Estos cables son de menor flexibilidad. Los cables con alma de fibra se utilizan en trabajos donde no se exponen a las condiciones mencionadas. Son de mayor flexibilidad, fácil manejo y mayor elasticidad. Preformado del cable El preformado del cable es la forma que tendrán los torones y alambres según el cable. De esta manera al cortar los alambres permanecen en su lugar y proporcionan al mismo mayor estabilidad al no producir esfuerzos internos.

Nota: Cuando por algún motivo se rompe un alambre en cables preformados, el alambre roto permanece en su posición; sin embargo, el no preformado al romperse tiende a desprenderse del cable.

5.- SISTEMA DE IZAJES DE CARGAS CABLE DE PERFORACIÓN Torcido de los cables. Generalmente los cables se fabrican con un torcido regular o torcido lang. El torcido regular se diseña de manera que los alambres del toron estén torcidos en dirección opuesta a la de los torones del cable; en el torcido lang los alambres y los torones se encuentran en la misma dirección. Los cables con torcidos lang son más flexibles y resistentes a la abrasión pero con el inconveniente que tienden a destorcerse, por lo cual se deben utilizar solamente en trabajos donde ambos extremos estén fijos y no le permitan girar sobre si mismo. Los cables con torcidos regular son de más fácil manejo, con menos riesgo de formación de “COCAS”, más resistentes al aplastamiento y tienen menos tendencia a destorcerse aunque no tengan fijos ambos extremos. En ambos tipos de torcido (regular y lang) pueden fabricarse en dirección derecha o izquierda. En la mayoría de los casos no afecta el que se utilice un cable torcido derecho o izquierdo. Los cables torcidos derechos son los de mayor empleo en malacates, grúas retenidas, etc. Los cables con torcido izquierdo se utilizan en equipos de perforación tipo percusión debido a que por su efecto mantienen apretadas la roscas de los aparejos de perforación por percusión. Existe otro tipo de torcido llamado ALTERNADO que se construye alternando torones derechos e izquierdos. Este tipo de torcido tiene muy poca aplicación.

5.- SISTEMA DE IZAJES DE CARGAS CABLE DE PERFORACIÓN

Torcido regular derecho

Torcido regular izquierdo

5.- SISTEMA DE IZAJES DE CARGAS CABLE DE PERFORACIÓN

Torcido lang derecho

Torcido lang izquierdo

5.- SISTEMA DE IZAJES DE CARGAS CABLE DE PERFORACIÓN

El torcido de un cable también es conocido como TRAMA. Se refiere a la distancia lineal que recorre un toron para dar una rotación completa alrededor del cable (derecho e izquierdo). Esta distancia se mide en línea recta paralela al alma del cable. Si se conoce la trama original de un cable, se puede medir su estiramiento debido al uso, por lo tanto, un cable estirado tiene una trama más larga que la original con su diámetro exterior reducido.

UNA TRAMA DE CABLE

5.- SISTEMA DE IZAJES DE CARGAS CABLE DE PERFORACIÓN Calidad de acero. La calidad o grado del acero que se utiliza en la fabricación de cables de acero para malacates, es generalmente acero de arado mejorado. Los fabricantes del cable usan distintas iniciales para determinar el grado de acero de cables. Se consideran dos factores que son:  

Selección del cable. Diámetro y longitud.

El cable debe tener el diámetro apropiado para el trabajo que se requiera de acuerdo con la fuerza necesaria y ranuras de las poleas en el equipo; la longitud necesaria para efectuar el guarnido y una cantidad suficiente en el tambor de reserva para los deslizamientos y cortes del cable. 

Diámetro del cable.

Los cables que se utilizan en los equipos de perforación y reparación de pozos están fabricados sobre tamaño, es decir, con diámetro exterior mayor al que se especifica. Un cable con diámetro ligeramente mayor que su tamaño nominal puede trabajar bien; pero un cable con diámetro menor a su tamaño nominal no trabaja correctamente. Sin embargo, el margen de sobre tamaño que se permite dentro de cada clasificación es bastante ligero.

5.- SISTEMA DE IZAJES DE CARGAS CABLE DE PERFORACIÓN

TOLERANCIA DE DIÁMETROS EN CABLES DE ACERO

SUB TAMAÑO

DIÁMETRO NOMINAL DEL CABLE

pulg.

mm

0 – 3/4 1 13/16 – 1 1/8 1 13/16 – 1 1/2

0.00 - 19.00 20.63 - 28.57 30.16 - 38.10

SOBRETAMAÑO

0 0 0

pulg.

Mm

1/32 3/64 1/16

0.79 1.19 1.58

5.- SISTEMA DE IZAJES DE CARGAS CABLE DE PERFORACIÓN La medición del diámetro del cable de acero se efectúa con el empleo de un calibrador lineal con incrementos hasta de 1/64” de pulgada. El calibrador se coloca de manera que se mida el máximo espesor del cable, es decir, la distancia desde el punto más saliente de un toron hasta el punto más saliente del toron opuesto.

Correcto

correcto

Incorrecto

incorrecto

5.- SISTEMA DE IZAJES DE CARGAS CABLE DE PERFORACIÓN La medición correcta del cable permite que este se aloje perfectamente en la ranura de la polea. Si el cable queda ajustado en la polea, la ranura apretará excesivamente la parte exterior del cable y dañará el alma. Si el cable queda flojo, este se aplastará y desgastará las superficies de rodamiento de la ranura. Ambas situaciones incorrectas ocasionan que se reduzca la vida útil del cable. Muy Apretado

Muy Flojo

Cable deslizándose sobre la polea

5.- SISTEMA DE IZAJES DE CARGAS CABLE DE PERFORACIÓN 4 3 PUNTOS CRÍTICOS EN EL GUARNIDO DE UN MÁSTIL. 1.- GRAPA DE SUJECIÓN DEL ANCLA

2.- GRAPA DEL TAMBOR PRINCIPAL DEL MALACATE. 5

3.- CURVATURA EN EL PERÍMETRO DE LA POLEA DE LINEA MUERTA.

4.- CURVATURA EN EL PERÍMETRO DEL RESTO DE LAS POLEAS DE LA CORONA Y POLEA VIAJERA.

5.- LINEA VIVA DE LA POLEA LOCA AL TAMBOR PRINCIPAL DEL MALACATE.

2

1

5.- SISTEMA DE IZAJES DE CARGAS CABLE DE PERFORACIÓN

El servicio total efectuado por un cable de acero nuevo, instalado en los equipos de Perforación y Mantenimiento de Pozos, se puede estimar tomando en consideración el tipo de operación desarrollada, entre las que encontramos:



Viaje por cambio de barrena.



Viaje con aparejo de perforación, producción y tubería combinada.



Viaje con zapata, tubería lavadora, lastra barrenas y tubería de perforación.



Viaje con molino, lastra barrenas y tubería de perforación combinada.



Operaciones con aparejo de pesca.

 Operaciones de perforación y molienda de cemento utilizando tubería de perforación combinada. 

Metiendo T.R.

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También es importante que para la estimación del servicio del cable además se consideren los factores que se derivan de la tensión, que son:

Tensión impuesta por carga de aceleración y desaceleración.

Tensión por vibraciones. Tensión por fricción del cable con la superficie del tambor del malacate y poleas.

Después de haber considerado las operaciones que se efectuarán y los factores antes mencionados para la práctica en el campo, se estima un valor aproximado de la vida útil del cable, calculando solamente el trabajo efectuado al introducir y sacar tubería al realizar las operaciones anteriormente descritas. A esta operación se le llama “Viaje Redondo”

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El cable de peroración durante su servicio sufre un desgaste al estar deslizandose constantemente por las curvaturas de las poleas al izar y descender las cargas que se manejan en las diferentes operaciones que se efectúan durante la perforación de un pozo petrolero. Este desgaste se define mediante el calculo de las Toneladas-kilómetro que se van acumulando. Posteriormente de acuerdo a la altura del mástil y a el área geográfica apropiada se efectúan deslizamientos y cortes del cable con la finalidad de cambiar de posición la zona desgastada. De esta forma usando programas de deslizamiento y corte planeados la vida de servicio de los cables de perforación puede ser aumentada.

Uno de los factores que influye en el desgaste prematuro de los cables de acero, es el mal estado de las poleas al presentar ranuras inadecuadas, Baleros con exceso de fricción y escorias.

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Calculo de t.k. en viaje redondo Formula Tvr. = W Tf X P ( LP + P ) + (4 x P x A) 1,000,000 Donde: Tvr = Toneladas kilómetro por viaje redondo Wtf = Peso ajustado de la TP Kg./m (Flotada) P = Profundidad del viaje redondo en m. LP = Longitud de una lingada en m. A = Peso del block en kg.

Datos: P = 6,000 m. LP = 28 m. A = 5,000 kg. Lodo 1.50 gr. /cc Ff = 0.808

Primer paso: Flotar la sarta

150 m. Dc. 61/2” x 213/16” 92 lb/pie = 137.08 kg/m. X 0.808 = 110.76

kg/m

100 m. TP Hw 5” X 3”

60.19

kg/m

25.14

kg/m

50 lb/pie = 74.50 kg/m. X 0.808 =

6,050 m. TP 5” 19.5 grado “E”

= 31.12 kg/m. X 0.808 =

5.- SISTEMA DE IZAJES DE CARGAS CABLE DE PERFORACIÓN

Formula Tvr. = W Tf X P ( LP + P ) + (4 x P x A) 10,000,000 1- CALCULO 1 DE T.K. DE LA HERRAMIENTA EXTREMO INFERIOR.

110.76 X 6,000 ( 28 + 6,000 ) + (4 X 6,000 X 5,000) Tvr 1 = 1,000,000

( 664,560 ( 6,028 ))

+ (120,000,000)

Tvr1 = 1,000,000

Tvr1 =

4,125,967,680 1,000,000

=

4126 Tns. / km

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2- CALCULO 2 DE T.K DE LA HERRAMIENTA EXTREMO SUPERIOR

110.76 X 5,850 ( 28 + 5,850 ) + (4 X 5,850 X 5,000) Tvr 2 =

1,000,000

( 647,946 ( 5,878 ))

+ (117,000,000)

Tvr2=

1,000,000

3925626588 Tvr2 =

1,000,000

Tvr = ( Tvr 1 – Tvr 2)

= 3,925 T.K

= 4,126 - 3,925 = 201 T.K

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3 -CALCULO 1 DE T.K. DE LA TUBERIA H.W. EXTREMO INFERIOR.

60.22 X 5,850 ( 28 + 5,850 ) + (4 X 5,850 X 5,000) Tvr1 =

1,000,000

( 352287 ( 5,878 ))

+ (117,000,000)

Tvr1 = 1,000,000

Tvr1 =

2187742986 1,000,000

= 2,187 T-K

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4 -CALCULO 2 DE T.K. DE LA TUBERIA H.W. EXTREMO SUPERIOR

60.22 X 5,750 ( 28 + 5,750 ) + (4 X 5,750 X 5,000) Tvr2= 1,000,000

( 346265 ( 5,778 )) Tvr2 =

Tvr2 =

+ (115,000,000)

1,000,000

2115719170

= 2,115 T-K

1,000,000

Tvr = ( Tvr 1 – Tvr 2)

= 2,187 – 2,115 = 72 T.K

5.- SISTEMA DE IZAJES DE CARGAS CABLE DE PERFORACIÓN 5 - CALCULO DE T.K. DE LA TUBERIA .

25.14 X 5,750 ( 28 + 5,750 ) + (4 X 5,750 X 5,000) Tvr2 = 1,000,000

Tvr2 =

144555 ( 5,778 )

+ (115,000,000)

1,000,000

Tvr2 =

950238790

= 950 T-K

1,000,000 Tvr = EN LA HERRAMIENTA

= 201 T-K

Tvr = EN TP HW

=

72

T-K

Tvr = EN LA TUBERIA

= 950

T-K

TOTAL DEL VIAJE REDONDO

= 1223 T-K

Recuerden esto seria un viaje redondo si metieran la sarta a 6000 mts y sacaran nuevamente a superficie y nos daría 1223 T-K

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T.K PERFORANDO: 1- Calcular el viaje redondo las t-k donde termina de perforar y restar el viaje redondo de donde inicio a perforar el resultado multiplicarlas por 3 y esas serán las toneladas-kilómetro del intervalo perforado, posteriormente sumarlas al consecutivo hasta el programa de deslizamiento o corte. Por que multiplicamos por 3, esto está relacionado directamente con un viaje redondo durante la perforada. a.- Se perfora la flecha y se levanta la misma (1) b.- Se repasa la flecha y se levanta la misma (2) c.- Se conecta al tubo en el rápido se levanta y se baja a la profundidad perforada (3)

En la siguiente diapositiva hagamos de cuenta que metió la barrena a la profundidad de 6,000 mts. Y que perforó hasta 6,300 mts. Lo que tenemos que hacer es el viaje redondo a la profundidad de 6,300 mts. para hacer las T.K. perforando.

5.- SISTEMA DE IZAJES DE CARGAS CABLE DE PERFORACIÓN Calculo de t.k. en viaje redondo Formula Tvr. = W Tf X P ( LP + P ) + (4 x P x A) 10,000,000 Donde: Tvr = Toneladas kilómetro por viaje redondo Wtf = Peso ajustado de la TP Kg./m (Flotada) P = Profundidad del viaje redondo en m. LP = Longitud de una lingada en m. A = Peso del block en kg.

Datos: P = 6,300 m. LP = 28 m. A = 5,000 kg. Lodo 1.50 gr. /cc Ff = 0.808

5.- SISTEMA DE IZAJES DE CARGAS CABLE DE PERFORACIÓN

Formula Tvr. = W Tf X P ( LP + P ) + (4 x P x A) 10,000,000 1- CALCULO 1 DE T.K. DE LA HERRAMIENTA EXTREMO INFERIOR.

110.76 X 6,300 ( 28 + 6,300 ) + (4 X 6,300 X 5,000) Tvr 1 = 1,000,000

( 697,788 ( 6,328 ))

+ (126,000,000)

Tvr1 = 1,000,000

Tvr1 =

4541602464 1,000,000

=

4541 Tns. / km

5.- SISTEMA DE IZAJES DE CARGAS CABLE DE PERFORACIÓN

2- CALCULO 2 DE T.K DE LA HERRAMIENTA EXTREMO SUPERIOR

110.76 X 6,150 ( 28 + 6,150 ) + (4 X 6,150 X 5,000) Tvr 2 =

1,000,000

( 681,174 ( 6,178 ))

+ (123,000,000)

Tvr2=

1,000,000

4,331292972 Tvr2 =

1,000,000

Tvr = ( Tvr 1 – Tvr 2)

=

4,331

T.K

= 4541- 4,331 = 210 T.K

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3 -CALCULO 1 DE T.K. DE LA TUBERIA H.W. EXTREMO INFERIOR.

60.22 X 6,150 ( 28 + 6,150 ) + (4 X 6,150 X 5,000) Tvr1 =

1,000,000

( 370353 ( 6,178 ))

+ (123,000,000)

Tvr1 = 1,000,000

Tvr1 =

2,411040,834 1,000,000

= 2,411 T-K

5.- SISTEMA DE IZAJES DE CARGAS CABLE DE PERFORACIÓN

4 -CALCULO 2 DE T.K. DE LA TUBERIA H.W. EXTREMO SUPERIOR

60.22 X 6,050 ( 28 + 6,050 ) + (4 X 6,050 X 5,000) Tvr2= 1,000,000

( 364331 (6,078 )) Tvr2 =

Tvr2 =

+ (121,000,000)

1,000,000

2,335,403,818

= 2,335 T-K

1,000,000

Tvr = ( Tvr 1 – Tvr 2)

= 2,411 – 2,335 = 76 T.K

5.- SISTEMA DE IZAJES DE CARGAS CABLE DE PERFORACIÓN 5 - CALCULO DE T.K. DE LA TUBERIA .

25.14 X 6,050 ( 28 + 6,050 ) + (4 X 6,050 X 5,000) Tvr2 = 1,000,000

Tvr2 =

152097 ( 6,078 )

+ (121,000,000)

1,000,000

Tvr2 =

1045445566

= 1045 T-K

1,000,000 Tvr = EN LA HERRAMIENTA

= 210 T-K

Tvr = EN TP HW

=

Tvr = EN LA TUBERIA

= 1045

TOTAL DEL VIAJE REDONDO

= 1331 T-K

76

T-K T-K

Recuerden esto seria un viaje redondo si metieran la sarta a 6300 mts y sacaran nuevamente a superficie y nos daría 1331 T-K

5.- SISTEMA DE IZAJES DE CARGAS CABLE DE PERFORACIÓN T.K PERFORANDO: 1- Calcular el viaje redondo las t-k donde termina de perforar y restar el viaje redondo de donde inicio a perforar el resultado multiplicarlas por 3 y esas serán las toneladas-kilómetro del intervalo perforado, posteriormente sumarlas al consecutivo hasta el programa de deslizamiento o corte. a.- T-K DONDE TERMINA DE PERFORAR = 1331 T-K b.- T-K DONDE INICIÓ A PERFORAR = 1223 T - K RESULTADO =

108 T-K

108 T-K X 3 = 327 T-K PERFORANDO Ahora calcularemos el medio viaje metiendo a 6,000 mts. + el medio viaje sacando de 6,300 mts y le sumaremos el servicio perforando y esas serán las toneladaskilómetro totales. Medio Viaje metiendo = 611 T-K Medio Viaje sacando = 665.5 T-K Servicio Perforando = 324.0 T-K RESULTADO = 1600.0 T-K

5.- SISTEMA DE IZAJES DE CARGAS CABLE DE PERFORACIÓN Se metió un aparejo de limpieza con barrena de 6½ pulg., canasta colectora de 4¾ pulg., escariador de 7 5/8 pulg., y tubería de perforación de 2 7/8 IF, grado “E”, 10.4 lb/pie a 3,000 m. Datos: Wtf = 13.423 kg /m Pozo lleno con fluido Valor obtenido P = 3,000 m de perforación con multiplicando 10,4 x 1.49 y Lp = 19 m densidad de 1.05 efectuado por el Fb (factor A = 4,000 kg gr/cm³. de flotaciçon). Longitud de una parada: 19 m. Peso de la polea viajera y accesorios, 4,000 kg.

Aplicando la formula general: W t f x P (L p + P) + (4PA)

Tvr = 1'000,000

13.423x3,000 (19 + 3,000) + (4x3,000x4,000)

= 169.6 ton - km

5.- SISTEMA DE IZAJES DE CARGAS CABLE DE PERFORACIÓN

La longitud de cable utilizado en el guarnido depende de la altura del mástil y el numero de líneas guarnidas en el aparejo ejemplo. ¿que longitud de cable de 1 3/8” se requiere para guarnir a 10 líneas en un mástil que tiene una altura de 43 m.? Cálculos: Líneas Guarnidas: En polea 8 + línea rápida y muerta total 10 líneas. 10 líneas x 43 mts. Cada una = En el tambor 15 vueltas de 2.87 mts c/u = En el ancla ( +_ ) = Total =

430.0 mts. 43.0 mts. 3.0 mts 476.0 mts.

Si el carrete de cable su longitud original es de 1524 mts. Nos queda un remanente de 1048.0 mts. La relación que existe entre está y la probable vida útil de servicio del cable se puede ver en la siguiente grafica de Meta de vida en servicio. Se localiza horizontalmente el valor de la longitud inicial del cable (1524 m). Trazar una vertical que intercepte la curva que indica un guarnido de cable de 476 m. Se traza una horizontal hacia la izquierda y se localiza la vida relativa del cable en servicio el cual para este ejemplo es de 74,000 ton–km aproximadamente.

5.- SISTEMA DE IZAJES DE CARGAS CABLE DE PERFORACIÓN

SERVICIO RELATIVO DEL CABLE DE ACERO (DURACIÓN)

Ton. x 10,000

LONGITUD DETRABAJO EN PIES Y EN METROS.

LARGO INICIAL DEL CARRETE DE CABLE EN METROS

1200 366.0 1300 396.0 1400 427.0 1500 457.0 1600 488.0 1700 518.0 1800 549.0 1900 579.0 2000

3000

4000

5000

6000

7000

LARGO INICIAL DEL CARRETE DE CABLE EN PIES

5.- SISTEMA DE IZAJES DE CARGAS CABLE DE PERFORACIÓN

Hay otra forma de calcular la vida útil del cable de perforación en caso que no se cuente con la tabla anterior conociendo la meta de servicio que en este caso es de 1900 tons./km. Y 27 mts. De corte.

Ejemplo:

Si tenemos un carrete instalado de 5,000 pies 0 1524 mts. nos queda una reserva de 1524- 476 m = 1048 mts. si el programa de corte son 27 mts. Según la tabla tendríamos 1048 / 27 =38.8 cortes. Si cada corte corresponde según tabla a 1900 tons./ km. Serian 38.8 x 1900 = a 73,720 tons. / km. La vida de este cable serían 74 toneladas- kilómetro

5.- SISTEMA DE IZAJES DE CARGAS CABLE DE PERFORACIÓN Debemos seleccionar una Meta de servicio entre cada corte en valores de ton–km y puede determinarse en forma aproximada con la grafica de la siguiente diapositiva. Se traza una línea desde la altura del mástil hasta el cable que utiliza y de ahí se traza otra línea para la izquierda donde están la toneladas kilómetro a la que se debe de cortar el cable. Para el caso tomado el mástil tiene una altura de 43 mts. Según la tabla debe de usar cable de 1 3/8” y el resultado son 1900 tons./km. NOTA: Los pequeños círculos dentro de la tabla de la grafica significan el diámetro de cable que usan según la altura del mástil. EJEMPLO. ALTURA 24 A 28 Mts.

DIAMETR DEL CABLE 1”

28 Mts.

1” y 11/8”

28 a 37 Mts.

1 1/8”

37 A 44.7 Mts.

44.7 A 57.5 Mts.

1 1/8” y 1 3/8”

1 1/8” A 2”

5.- SISTEMA DE IZAJES DE CARGAS CABLE DE PERFORACIÓN

TABLA DE META DE SERVICIO Relación entre la altura del mástil, toneladas-kilómetros y diámetros del cable. pies

80.4

93.5

metros 24.5

28.5

4000

3050

1900

1315

875

121 37.0

Cable de 1 ½”

Cable de 1 3/8”

Cable de 1 1/4”

Cable de 1 1/8”

Cable de 1”

146.6

188.6

44.7

57.5

5.- SISTEMA DE IZAJES DE CARGAS CABLE DE PERFORACIÓN

Nos hemos referido a como conocer: A.- La vida útil de un cable de perforación (Cuantas toneladas debe de rendir el carrete de cable nuevo).

B.- La meta de servicio. (A cuantas toneladas kilómetro se debe de cortar un cable de perforación). Ahora veremos la tabla donde conoceremos las longitudes en metros recomendadas para los cortes de acuerdo con la altura del mástil y el diámetro del tambor. Manera de comprenderla: 1.- Se selecciona la altura del mástil y se tira una línea horizontal para la derecha. 2.- Se selecciona el diámetro del tambor y se tira una línea para interceptar la primer línea y ahí donde se intercepten nos da la cantidad en metros recomendados para cortar el cable ( Recordemos que el deslizamiento será la mitad del corte) Nota: Se pueden hacer varios deslizamientos, antes del corte siempre y cuando la suma de las longitudes sea igual a la longitud del corte recomendado.

5.- SISTEMA DE IZAJES DE CARGAS CABLE DE PERFORACIÓN

5.- SISTEMA DE IZAJES DE CARGAS CABLE DE PERFORACIÓN Cuando solicite un cable de acero se deben tomar en cuenta los requisitos siguientes:

Longitud del cable (según el guarnido o cantidad de reserva).  del cable. Número de torones. Número de alambres por toron. Colocación de los alambres.

RECOMENDACIONES PRÁCTICAS DE CUIDADO, PROBLEMAS Y SUS CAUSAS PAG. 157 A 161.

Tipo de alma (fibra, plástico, acero). Calidad de acero de los alambres (arado, arado mejorado). Tipo de construcción (preformado, no preformado). Acabado de los alambres (galvanizado o no). Tipo de torcido (regular o lang). Dirección del torcido (derecho o izquierdo).

5.- SISTEMA DE IZAJES DE CARGAS CABLE DE PERFORACIÓN Cuidados y recomendaciones prácticas para evitar deterioro. Es muy importante manejar correctamente el cable de acero para evitar daños antes de ser empleado. Cuando se va extraer cable nuevo de un carrete, es necesario colocar éste en una barra sólida apoyada sobre dos cargadores que suspendan el peso total del carrete y a una altura aproximada de 50cm sobre el suelo. Posteriormente se cambia al porta carrete fabricado de tubo de 6 5/8” de diametro ya que es más resistente y facilita el movimiento del cable. Al estar colocado el cable de acero en el carrete auxiliar evita el riesgo de que éste se mueva y pueda provocar un accidente al personal al estar efectuando los deslizamientos. El cable debe mantenerse bajo techo y evitar al máximo que esté en contacto con humedad, gases, ácidos, etc. Al colocar un cable nuevo en el aparejo de levante del equipo se deberá trabajar varias veces con la carga mínima del polipasto, para que se acomode en el carrete del tambor principal. También se deberá evitar cargas repentinas al inicio del trabajo y frenadas bruscas.

El cable de acero está construido de muchas partes entre sí. Debido al uso se va eliminando la lubricación de fábrica, por esto será necesaria la lubricación en el campo, como la ilustración.

5.- SISTEMA DE IZAJES DE CARGAS CABLE DE PERFORACIÓN Es muy importa que al pasar un cable de un carrete a otro se saque por la parte de arriba del carrete lleno a la parte de arriba del vacío o invirtiendo ambas posiciones. Forma Correcta Por arriba

Por abajo

Forma Incorrecta Salir por arriba y entrar por abajo

Salir por abajo y entrar por arriba

5.- SISTEMA DE IZAJES DE CARGAS CABLE DE PERFORACIÓN 5.6.- Carga máxima de acuerdo al número de líneas.

Para calcular la carga máxima recomendada en el aparejo, se debe de tomar en cuenta el número de líneas del guarnido. Los equipos de perforación y Mantenimiento a pozos utilizan cable de acero tipo boa serie 6 x 19 alma de acero, acero de arado mejorado Donde:

FORMULA R x No L Cm =

Cm. R No. L Fs3

= ton Fs 3

= = = =

Carga máxima en ton Resistencia a la tensión por línea Numero de líneas Factor de seguridad 3

Ejemplo: Cable de acero tipo boa de 13/8” guarnido a 8 líneas, resistencia de 77.54 tons. efectiva por línea.

Cm =

77.54 x 8 FS-3

= 206.6 TONS.

5.- SISTEMA DE IZAJES DE CARGAS CABLE DE PERFORACIÓN

FORMULAS PARA CALCULOS DE: CARGA MAXIMA, NUMERO DE LINEAS Y FACTOR DE SEGURIDAD CARGA MAXIMA =

RESISTENCIA A LA TENSIÓN X NUMERO DE LINEAS

FACTOR DE SEGURIDAD

CARGA MAXIMA FLOT. X FACTOR DE SEGURIDAD NUMERO DE LINEAS = RESISTENCIA A LA TENSIÓN

RESISTENCIA A LA TENSIÓN X NUMERO DE LINEAS FACTOR DE SEGURIDAD = CARGA MAXIMA

5.- SISTEMA DE IZAJES DE CARGAS CABLE DE PERFORACIÓN Factores de seguridad con respecto al levantamiento de una carga.

Ejemplo: Se desea levantar una sarta que pesa 131 tons. con un aparejo guarnido con cable de 1 3/8” y se predispone un margen de seguridad de 3 ¿ a cuántas lineas debe de estar guarnido el aparejo ? DATOS: Resistencia del cable de 1 3/8” = 52.5 tons. Margen de seguridad 3 se refiere a que el guarnido que tenga el equipo de acuerdo a la resistencia del cable deba de levantar el valor de la carga multiplicada por 3. En este ejemplo tendremos que usar un guarnido que soporte (131 tons. X 3) =393 tons. CARGA MAXIMA FLOT. X FACTOR DE SEGURIDAD NUMERO DE LINEAS = RESISTENCIA A LA RUPTURA

131 tons. X 3 NUMERO DE LINEAS =

= 8 LINEAS 52.5 TONS.

5.- SISTEMA DE IZAJES DE CARGAS CABLE DE PERFORACIÓN

5.2.- Características y mantenimiento de la corona y polea viajera. CORONA

Las coronas tienen como función proporcionar un medio para el guarnido del cable de operación, con las poleas del conjunto viajero, con el ancla de la línea muerta y con el tambor del malacate.

MALACATE

POLEA VIAJERA

ANCLA

El bloque de la corona esta formado por 4 o 6 poleas que están montadas en línea sobre una estructura de acero, sujetadas por un perno central común, este conjunto se instala en la parte superior del mástil. CORONA

5.- SISTEMA DE IZAJES DE CARGAS CABLE DE PERFORACIÓN

Tipos de anclas. Ancla de línea muerta: Es un componente del sistema de Izáje que nos proporciona le medio para anclar el cable de perforación y mandar la señal de tensión al indicador de peso. Existen varias marcas y el tipo de cada una de ellas se combinara con el indicador de peso y diámetro de cable que este utilizando el equipo. Está constituida de una base fija y un tambor móvil con un brazo de palanca donde se fija el cable de perforación y se instala el diafragma (censor de tensión)

5.- SISTEMA DE IZAJES DE CARGAS CABLE DE PERFORACIÓN

Tipos de anclas.

1.- ANCLA NATIONAL TIPO “EB” CON DIAFRAGMA “MARTÍN DECKER”–890, PARA INDICADOR TIPO “E” o “EB”. (Capacidad 90,000 lbs.)

2.-ANCLA NATIONAL TIPO “D” CON DIAFRAGMA “MARTÍN DECKER E–80, PARA USARSE CON INDICADOR DE PESO TIPO “D”. (Capacidad 60,000 lbs)

3.-ANCLA NATIONAL TIPO “F” CON DIAFRAGMA “MARTÍN DECKER” E–160-A, SE INSTALA PARA INDICADORES DEL TIPO “FS” (Capacidad 40,000 lbs.)

4.-ANCLA NATIONAL TIPO “G” CON DIAFRAGMA INSTALADO “MARTÍN DECKER” E–190 PARA USARSE CON INDICADOR DE PESO TIPO “G” (Capacidad 30,000 lbs.)

5.- SISTEMA DE IZAJES DE CARGAS CABLE DE PERFORACIÓN GUARNIDO DE APAREJO PARA MASTILES IDECO CM YPIRAMIDE 87 LINEAS 6

5 4 3

7 6

5 4

3 2

1

2 F ED C B A

F E D C B A

Lado presas del lodo. Lado izquierdo

G Guarnido

izquierda

Numeración de las poleas de la Corona y de la polea viajera según guarnido

1

Lado del perforador. Lado derecho.

5.- SISTEMA DE IZAJES DE CARGAS CABLE DE PERFORACIÓN GUARNIDO DE APAREJO PARA MASTILES IDECO CM Y PIRAMIDE 10 LINEAS

7 6

5

4

3

2

1

F E D C B A

G Lado presas del lodo. Lado izquierdo

Guarnido

IZQUIERDO

Numeración de las poleas de la Corona y de la polea viajera según guarnido

Lado del perforador. Lado derecho.

5.- SISTEMA DE IZAJES DE CARGAS CABLE DE PERFORACIÓN GUARNIDO DE APAREJO PARA MASTILES CONTINENTAL EMSCO 8 LINEAS

7

6 5

4

3

2

1

F E D C B A

G Lado presas del lodo. Lado izquierdo

Guarnido Derecho Numeración de las poleas de la Corona y de la polea viajera según guarnido

Lado del perforador. Lado derecho.

5.- SISTEMA DE IZAJES DE CARGAS CABLE DE PERFORACIÓN GUARNIDO DE APAREJO PARA MASTILES CONTINENTAL EMSCO 10 LINEAS

7

6 5

4

F E D

Lado presas del lodo. Lado izquierdo

3

2

1

C B A

Guarnido Derecho Numeración de las poleas de la Corona y de la polea viajera según guarnido

G Lado del perforador. Lado derecho.

5.- SISTEMA DE IZAJES DE CARGAS CABLE DE PERFORACIÓN

PIRAMIDE

5.- SISTEMA DE IZAJES DE CARGAS CABLE DE PERFORACIÓN

GUARNIDO DE APAREJO PARA MÁSTILES IDECO C.M.

PIRAMIDE

5.- SISTEMA DE IZAJES DE CARGAS CABLE DE PERFORACIÓN

IDECO

5.- SISTEMA DE IZAJES DE CARGAS CABLE DE PERFORACIÓN

GUARNIDO DE APAREJO PARA MÁSTILES PIRAMIDE

IDECO

5.- SISTEMA DE IZAJES DE CARGAS CABLE DE PERFORACIÓN

5.- SISTEMA DE IZAJES DE CARGAS CABLE DE PERFORACIÓN

GUARNIDO DE APAREJO PARA MÁSTIL CONTINENTAL EMSCO