TRABAJO PERFORACIÓN.docx

DESARROLLO DEL SISTEMA DE CIRCULACIÓN EN LA PERFORACIÓN DE POZOS PETROLEROS MEDIANTE LA DESCRIPCION DE LOS COMPONENTES SUPERFICIALES Y SUB-SUPERFICIALES PARA ADQUIRIR SÓLIDOS CONOCIMIENTOS INDICE GENERAL 1. INTRODUCCIÓN 2. ANTECEDENTES 3. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA 3.1 PROBLEMÁTICA PRINCIPAL 3.2 PROBLEMÁTICA SECUNDARIA 4. OBJETIVOS 4.1 OBJETIVO PRINCIPAL 4.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS 5. JUSTIFICACIÓN 5.1 JUSTIFICACION OPERATIVA 5.2 JUSTIFICACIÓN ECONOMICA 5.3 JUSTIFICACIÓN TECNICA 6. MARCO TEORICO 6.1 FLUIDO DE PERFORACION 6.2 EQUIPOS SUPERFICIALES 6.2.1 BOMBAS DE LODOS 6.2.2 AREA DE PREPARACIÓN DEL FLUIDO 6.2.2.1 TANQUES DE LODO 6.2.2.2 EMBUDO DE MEZCLA 6.2.2.3 DEPOSITOS DE QUIMICA O BARRIL QUÍMICO 6.2.3 EQUIPO DE CONTROL DE SOLIDOS 1

6.2.3.1 CAJONES DE LODO 6.2.3.2 LINEA DE RETORNO 6.2.3.3 ZARANDA 6.2.3.4 TRAMPAS DE ARENA O ASENTAMIENTO 6.2.3.5 DESARENADORES 6.2.3.6 DESLIMADORES 6.2.3.7 CENTRIFUGA DE DECANTACIÓN 6.2.3.8 HIDROCICLONES 6.2.3.9 DESGASIFICADOR 6.2.4 CONEXIONES SUPERFICIALES 6.2.4.1 MANGUERA DE INYECCION 6.2.4.2 MANGUERA DE CUELLO DE GANSO 6.2.4.3 LINEAS HORIZONTALES 6.2.4.4 TUBO VERTICAL 6.2.4.5 UNION O POLEA GIRATORIA 6.2.4.6 MANGUERA DE CUADRANTE O DE LODO 6.2.4.7 CUADRANTE 6.3 EQUIPO SUBSUPERFICIAL 6.3.1 SARTA DE PERFOACION 6.3.2 ESPACIO ANULAR 6.3.3 TUBERIA DE PERFORACIÓN

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6.3.4 PORTA TREPANO 6.3.5 TREPANO 6.3.6 BOQUILLA DE TREPANO 6.3.7 BHA INDICE DE FIGURAS 1. 2. 3. 4.

FIGURA 1 FLUIDO DE PERFORACIÓN FIGURA 2 BOMBA DUPLEX FIGURA 3 BOMBA TRIPLEX FIGURA 4 MOVIMIENTO DE UN PISTON PARA REALIZAR LA EMBOLADA 5. FIGURA 5 TANQUES DE LODOS 6. FIGURA 6 EMBUDO DE MEZCLA 7. FIGURA 7 DEPOSITOS DE ADITIVOS 8. FIGURA 8 CAJONES DE LODO 9. FIGURA 9 LINEA DE RETORNO 10. FIGURA 10 ZARANDA VIBRATORIA 11. FIGURA 11 TRAMPAS DE ARENA 12. FIGURA 12 DESARENADORES 13. FIGURA 13 CENTRIFUGA DE DECANTACIÓN 14. FIGURA 14 HIDROCICLONES 15. FIGURA 15 DESGASIFICADOR 16. FIGURA 16 MANGUERA DE INYECCIÓN 17. FIGURA 17 MANGUERA DE CUELLO DE GANSO 18. FIGURA 18 LINEAS DE DESCARGA 19. FIGURA 19 TUBO VERTICAL 20. FIGURA 20 POLEA GIRATORIA 21. FIGURA 21 MANGUERA DE CUADRANTE O LODO 22. FIGURA 22 KELLY O CUADRANTE 23. FIGURA 23 SARTA DE PERFORACIÓN 24. FIGURA 24 ESPACIO ANULAR 25. FIGURA 25 TUBERIA DE PERFORACIÓN 26. FIGURA 26 PORTA TREPANO 27. FIGURA 27 TREPANO 28. FIGURA 28 BOQUILLA DE TREPANO 29. FIGURA 29 BHA 1. INTRODUCCIÓN

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La perforación de pozos petroleros abarca 7 sistemas relevantes entre los cuales el presente trabajo está dedicado a explicar detalladamente en base a sus componentes el sistema de circulación. Consiste de cuatro mayores subcomponentes:     

El fluido de perforación. El equipo de bombeo. El equipo de circulación. El área de preparación. El área de acondicionamiento.

Este sistema proporciona un soporte vital al sistema de perforación rotativo ya que perfora el pozo proveyendo el equipamiento, los materiales y el área de trabajo para preparar, mantener y revisar el elemento primordial de la perforación rotativa: el fluido de perforación al cual popularmente se lo llama lodo. La principal función del sistema de circulacion es de hacer circular el fluido de perforación hacia el interior y fuera del pozo con el proposito de remover los recortes de roca del fondo del pozo a medida que se perfora, además de proveer un medio para controlar el pozo y las presiones de formación mediante el fluido de perforación.

2. ANTECEDENTES Las primeras concesiones de petróleo en Bolivia datan de 1865 aunque éstas no tuvieron resultados prácticos. Gracias a las gestiones de un visionario empresario, Luís Lavadenz se perforó el primer pozo descubriendo petróleo en 1913, obteniendo una concesión de un millón de hectáreas para la exploración de petróleo. Debido a los cuantiosos gastos y capital requerido para esta tarea, Lavadenz vendió sus intereses y concesiones a la empresa Richmond Levering Company de Nueva York en 1920. Posteriormente, otra compañía norteamericana, Standard Oil Company compró las concesiones de Richmond Levering. En 1924 esta empresa descubrió el campo Bermejo, en 1926 Sanandita, en 1927 Camiri y en 1931 instaló refinerías en estas dos últimas localidades. Pero esta empresa tendría problemas legales de gran envergadura con el estado boliviano. A partir de

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1931 empezó a retirar equipo y maquinaria del país e incluso realizó EXPORTACIONES clandestina sa Argentina. Durante la Guerra del Chaco (donde se peleó por territorio donde hipotéticamente había petróleo con Paraguay) se rehusó a suministrar petróleo al gobierno boliviano para las Fuerzas Armadas en 1932. Estos hechos tensionaron la relación entre estado y empresa. Cuando los militares asumieron el poder después de la guerra, la imagen y reputación de la empresa estaba gravemente dañada. En 1935, el presidente José Luís Tejada inició un juicio contra la empresa por fraude y por las denuncias de EXPORTACIONES clandestinas de petróleo entre 1926 y1927. Esta denuncia fue probada y luego admitida por la empresa. En año 1994 la empresa INTEVEP S.A. realizó un estudio sistemático con seis de los surfactantes comerciales que actualmente ofrecen las compañías de servicio a las filiales operadoras de la industria petrolera venezolana, el cual comprende la determinación de las propiedades físico-químicas de los surfactantes y su evaluación para dilucidar el problema de adhesión de las arcillas a las partes metálicas de la sarta de perforación. Como medida preventiva para minimizar de los problemas de embolamiento de mechas y sartas de perforación algunas compañías han implementado la utilización de fluidos a base de glicol para disminuir la tensión interfacial en la interacción arcilla-mecha para así asegurar un desplazamiento eficaz y por consiguiente aumentar la tasa de penetración. Como medidas preventivas a la producción de pegas de tubería durante las operaciones de perforación, diversas empresas han implementado la utilización de aditivos lubricantes y/o reductores de fricción, estos aditivos químicos estos constituidos por materiales como: Aceites Minerales (animales o vegetales), Surfactantes , Polímeros, Alcoholes .En el ámbito nacional, Quiroga elaboró una revisión bibliográfica sobre el estado actual de la tecnología de fluidos de perforación base agua para perforar lutitas de alta reactividad. Sus publicaciones indican que estos sistemas mejorados debido a que han

3. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

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La escasa información provoca la falta de interés y dificulta informarse sobre la función e importancia de los componentes tanto superficiales y sub superficiales del sistema de circulación en la perforación petrolera. 3.1 PROBLEMÁTICA PRINCIPAL La falta de actualización, modernización e información sobre el sistema de circulación de pozos petroleros. 3.2 PROBLEMÁTICA SECUNDARIA Muy pocos textos de perforación de pozos están traducidos al español y también el

costo elevado de los mismos, la falta de edición y

modernización de los mismos.

4. OBJETIVOS 4.1 OBJETIVO PRINCIPAL. Facilitar la descripción y definición de los equipos del sistema circulatorio para

que

el

estudiante

de

ingeniería

petrolera

adquiera

sólidos

conocimientos útiles para su vida profesional. 4.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS.  Elaborar un diagnóstico a los estudiantes sobre el conocimiento del sistema de circulación en la perforación petrolera.  Crear un comité encargado de traducir libros acerca de la industria petrolera para el mejor entendimiento de los estudiantes.  Realizar charlas y seminarios acerca de la actualización e innovación en la perforación de pozos.  Evaluar técnica y económicamente el proyecto.

5. JUSTIFICACIÓN 5.1 JUSTIFICACIÓN OPERATIVA Se explicará el tema con la ayuda de gráficos y figuras mostrados mediante diapositivas. 5.2 JUSTIFICACIÓN ECONÓMICA Los textos actualizados sobre los sistemas de la perforación de pozos tienen un costo elevado además de no estar traducidos al español y 1

el proyecto beneficiará a los estudiantes proveyendo de información sobre las funciones y componentes del sistema de circulación. 5.3 JUSTIFICACIÓN TÉCNICA Se demostrará el proyecto con la ayuda de una maqueta, trípticos, diapositivas y un video con el fin de hacer más entendible la función del sistema de circulación de pozos. 6. MARCO TEÓRICO El sistema de circulación de pozos petroleros consta de equipos tanto superficiales como sub-superficiales los cuales tienen el objetivo de ser medio de circulación del componente más importante de este sistema el cual es el fluido de perforación.

FLUIDO DE PERFORACIÓN El fluido de perforación es un soluto (base) mezclado con un aditivo y/o producto con propiedades físicos-químicas específicas, necesarias para el pozo a perforar. El lodo de perforación y/o de reacondicionamiento es un fluido, de características físicas y químicas apropiadas, que por circulación remueve el ripio de formación del

recinto

del

hoyo

de

perforación

o

del

pozo

en

operaciones

de

reacondicionamiento. Puede ser aire o gas, agua, petróleo y combinaciones de agua y aceite con diferente contenido de sólidos. No debe ser tóxico, corrosivo ni inflamable pero si inerte a las contaminaciones de sales solubles o minerales, y además, estable a las temperaturas. Debe mantener sus propiedades según las exigencias de las operaciones y debe ser inmune al desarrollo de bacterias. Funciones  Evacuar los recortes de perforación  Controlar las presiones de la formación 1

        

Suspender y descargar los recortes de perforación Obturar las formaciones permeables Mantener la estabilidad del pozo Minimizar daños a la formación Alivianar, enfriar y lubricar el trepano o columna de perforación Transmitir energía hidráulica a las herramientas y la sarta Ayuda a la evaluación de las formaciones Evita la corrosión de las herramientas Minimiza el daño ambiental

Un fluido de perforación debe poseer las características adecuadas para sostener la formación que de otra manera se derrumbaría dentro del pozo. Este tipo de fluido o lodo de perforación revoca las paredes del pozo como argamasa. La presión hidrostática creada por el peso de la columna de fluido en el pozo presiona contra la pared revocada sosteniendo las formaciones inconsolidadas o sueltas que pueden caerse o derrumbarse dentro del pozo.

FIGURA 1 FLUIDO DE PERFORACIÓN Fuente: http://www.ptolomeo.unam.mx/ Los componentes o equipos y accesorios del sistema de circulación son: EQUIPOS SUPERFICIALES BOMBAS DE LODOS Son las encargadas de hacer cumplir el ciclo de circulación del lodo, desde que lo succionan del tanque respectivo, hasta

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que el fluido retorna al extremo opuesto del tanque de succión, después de pasar por el interior de las tuberías y los espacios anulares respectivos. Estas bombas toman el lodo de los tanques y lo impulsan hasta la sarta de perforación. Cada equipo de perforación debe tener como mínimo tres bombas para el fluido de perforación; dos deben estar conectadas de tal manera que puedan operar solas, en paralelo y una tercera como auxiliar. Existen dos tipos de bomba:  Bomba Dúplex Son bombas de doble acción, es decir, desplazan fluidos en las dos carreras del ciclo de cada pistón mediante válvulas y descargas en ambos lados de la Camisa. Cuando el pistón se desplaza en su carrera de enfrente, al mismo tiempo succiona por la parte posterior y viceversa.

FIGURA 2 BOMBA DUPLEX Fuente: http://documents.tips/documents/4-sistema-de-circulacion.html

 Bomba Triplex Son bombas de acción sencilla, es decir, el pistón desplaza fluido solamente en su carrera de enfrente y no succiona. Debido a esto, las bombas triples necesitan mantener las camisas llenas de fluido y

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esto se logra a través de bombas centrífugas. La bomba más emplea es la dúplex ya que son de doble acción y por manejar caudales variados y su alto rendimiento.

FIGURA 3 BOMBA TRIPLEX Fuente: http://documents.tips/documents/4-sistema-de-circulacion.html 

Factor de embolada Es el desplazamiento de las bombas de lodo por cada embolada. Una embolada es un ciclo del pistón, es decir, el movimiento recíproco que realiza un pistón en el interior de la camisa, desde el punto muerto inferior hasta el punto muerto superior y regresando al punto muerto inferior. El factor de emboladas se expresa en barriles por embolada (bls/emb) o galones por emboladas (gal/emb) o sus recíprocos (emb/bl, emb/gal).

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FIGURA 4 MOVIMIENTO DE UN PISTON PARA REALIZAR LA EMBOLADA Fuente: unam.petroleoygas/sistemacirculatorio.html ÁREA DE PREPARACIÓN DEL FLUIDO: Es el área donde se encuentra almacenado los materiales a utilizar para la perforación del pozo, así como los tanques y equipos utilizados para tal fin. Esta localizado en la cabecera o inicio del sistema de circulación generalmente consta de: 

Tanque de agua que almacena suficiente cantidad para ser utilizada en este

 

sector. Silos que contiene arcillas o materiales para incrementar la densidad. Depósito de materiales que está localizado próximo a los tanques de lodo y al embudo preparador. Contiene almacenado sacos de aditivos secos que



se los mantiene hasta que se los requiera. Equipo de mezclado es el embudo que se lo utiliza para la preparación y añadido de aditivos al fluido de preparación.

TANQUES DE LODOS Están conjugados con el equipo de control de sólidos ya que en ellos se prepara o acondiciona el lodo proveniente del pozo para ser nuevamente succionado por las bombas y expulsado por la misma al sistema de circulación.

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FIGURA 5 TANQUES DE LODOS Fuente: Ensayo sobre el sistema circulatorio. Uncatolicachile.html  Tanques Auxiliares Son tanques complementarios y pueden subdividirse en: tanque de mezcla, depósitos de agua y tanques de reservas.  Tanque de Mezcla En este tanque se pueden preparar fluidos con características definidas ya que cuentan con equipos de mezclas independientes del sistema de los tanques activos como por ejemplo agitadores, los cuales se encargan de batir el lodo.  Tanque de Reserva Se usa para mantener cualquier fluido ya preparado y listo para ser usado. En pozos exploratorios, se mantiene en reserva un lodo con densidad de 0.5 lbs/gal mayor que la densidad del lodo en uso.  Tanques de Asentamiento o sedimentación También se le conoce como trampa de arena. Es el tanque donde se recibe el retorno del pozo. Aquí se instalan los equipos separadores de sólidos primarios (zarandas), para descartar los cortes de tamaño mayor a 74 µ (micrones). La arena se asienta en el mismo por gravedad.  Tanques Intermedios Es el tanque donde se instala el resto de los equipos separadores de sólidos (desarenadores, deslimadores y centrifugas), elimina

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partículas y sólidos indeseables y siempre contendrá partículas finas de la formación que no se pueden eliminar por su tamaño entre 4 y 74 µ.  Tanques de Succión Es el tanque desde donde el fluido, casi libre de sólidos, es succionado por las bombas de lodos. En el que se instalan los equipos de mezcla. EMBUDO DE MEZCLA Equipo utilizado para agregar al lodo los aditivos en forma rápida.

FIGURA 6 EMBUDO DE MEZCLA Fuente: http://yaoumachinery.es/4-mud-hopper-9.html DEPÓSITOS DE QUÍMICA O BARRIL QUÍMICO Es el sitio donde se almacenan los productos químicos y aditivos necesarios (viscosificante, densificantes, adelgazantes, materiales de control de filtrado, emulsificantes).

FIGURA 7 DEPOSITOS DE ADITIVOS Fuente: http://yaoumachinery.es/4-mud-hopper-9.html

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EQUIPO DE CONTROL DE SOLIDOS O AREA DE ACONDICIONAMIENO Son los equipos encargados de limpiar y acondicionar el fluido de perforación, antes de ser inyectado nuevamente al pozo. La ubicación ideal para los equipos separadores de sólidos, en función del orden de su secuencia de operación es: la zaranda, trampa de arena, los desarenadores, los deslimadores y las centrifugas. El volumen y tipo de sólidos que se encuentren en el lodo de perforación afecta directamente las propiedades del mismo, la hidráulica, la rata de penetración, la estabilidad del hoyo y el costo total del pozo. De allí la importancia del control de sólidos en los lodos. El buen funcionamiento del fluido depende del control diario de sus características. El control de sólidos es la función más importante del tratamiento del lodo. Es una tarea difícil pero necesaria para prolongar la vida útil del trepano, prolongar la vida útil de las bombas de lodo. CAJONES DE LODO Contenedores grandes de forma rectangular o cilíndrica usados para contener y controlar el fluido de perforación cuando este se encuentre en superficie.

FIGURA 8 CAJONES DE LODO Fuente: : http://yaoumachinery.es/4-mud-hopper-9.html

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LÍNEA DE RETORNO Es el conducto o tubería que va desde la boca del pozo donde llega el lodo con los ripios y gases hasta los equipos de control de sólidos.

FIGURA 9 LINEA DE RETORNO Fuente: http://yaoumachinery.es/4-mud-hopper-9.html ZARANDA Es el primer equipo que interviene en el proceso de eliminación de sólidos. Maneja lodos de cualquier peso. El lodo cargado de sólidos llega a la zaranda; el cual retiene a los sólidos grandes con su malla y deja caer el líquido y sólidos más pequeños al fondo. Es el principal equipo de control de sólidos que remueve partículas de gran tamaño. Procesa todo tipo de lodo, con o sin peso, y de su eficiencia depende del funcionamiento del resto de los equipos. Su función principal es la remoción de los ripios o desechos de formación de tamaño considerable que retoman a la superficie arrastrada por el lodo de perforación. Se clasifican en dos grupos.

FIGURA 10 ZARANDA VIBRATORIA Fuente: http://yaoumachinery.es/4-mud-hopper-9.html 1

TRAMPAS DE ARENAS O ASENTAMIENTO Sirve de asentamiento a las partículas sólidas por efecto de la gravedad luego de pasar a través de las mallas instaladas.

FIGURA 11 TRAMPAS DE ARENA Fuente: http://yaoumachinery.es/4-mud-hopper-9.html DESARENADORES Está diseñado para manejar grandes volúmenes de fluidos y remover sólidos livianos que han pasado por la malla de la zaranda. Es usado para remover arena con algo de limo, es decir, partículas mayores de 74 micrones. Debe ser puesto en operación al comienzo de la primera fase de la perforación de un pozo y preferiblemente en el hoyo superficial ya que en el aumento, en el porcentaje de sólidos en esta fase es muy rápido, esto debido a las elevadas tasas de perforación y circulación.

FIGURA 12 DESARENADORES Fuente: http://yaoumachinery.es/4-mud-hopper-9.html

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DESLIMADORES Remueve sólidos que no retiene el desarenador. Opera un rango menor a 20 micrones (tamaño del ripio) los conos son por lo general de 4 pulgadas de diámetros y debe ser puesto en operación al comenzar la operación y que de esta manera se presión de 30-40 LPCA. Esta capacidad para mover hasta un 150% del caudal de circulación descarta un alto porcentaje de sólidos indeseables. El Deslimador está diseñado para operar con una. CENTRIFUGA DE DECANTACIÓN Remueve sólidos más pequeños (3.5 micrones). Elimina además de sólidos, parte de la fase liquida del lodo que contiene material químico en solución, tales como lignosulfonato, soda caustica, entre otros. Es un equipo diseñado para separar los componentes de un líquido según la densidad, la centrifuga funciona incrementando la fuerza gravitacional sobre un sistema para acelerar el proceso de sedimentación de los sólidos suspendidos en el fluido permitiendo separar partículas mayores de 2 micrones de diámetros.

FIGURA 13 CENTRIFUGA DE DECANTACIÓN Fuente: www.ptolomeo.unam.mx HIDROCICLONES Mecanismo que separa sólidos de distintos tamaños, por asentamiento de partículas. El lodo pasa tangencialmente por la parte del cono o ciclón, simultáneamente se propicia una fuerza centrífuga que obliga las partículas a orientarse hacia la pared del cono. Las partículas grandes y pesadas precipitan y

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son eliminadas por el fondo del cono. El lodo restante se desborda por arriba y sale por la abertura del vértice.

FIGURA 14 HIDROCICLONES Fuente : www.ptolomeo.unam.mx DESGASIFICADOR Mecanismo que se encarga de retirarle gas al lodo a fin d propiciarle la densidad debida al lodo, evitar arremetidas y para facilitar bombeos efectivos

de

lodo

y

no

de

lodo

con

gas.

FIGURA 15 DESGASIFICADOR Fuente: www.ptolomeo.unam.mx

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CONEXIONES SUPERFICIALES Se le da el nombre de conexiones superficiales al conjunto formado por líneas horizontales, el tubo vertical, la manguera de lodo, la unión giratoria y el cuadrante. MANGUERA DE INYECCIÓN Es una manguera de goma reforzada, flexible y extremadamente fuerte que conecta la tuberia vertical con la union giratoria.

FIGURA 16 MANGUERA DE INYECCIÓN Fuente: www.ptolomeo.unam.mx

MANGUERA DE CUELLO DE GANSO Se encuentra en un extremo de la manguera de inyeccion, tiene forma de ( S) y está conectado a laa union giratoria

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FIGURA 17 MANGUERA DE CUELLO DE GANSO Fuente: www.ptolomeo.unam.mx

LÍNEAS HORIZONTALES Son las tuberías que se encuentran en el piso o base de la torre, es decir son las tuberías que salen de la descarga de las bombas y llegan al tubo vertical.

FIGURA 18 LINEAS DE DESCARGA Fuente: http://yaoumachinery.es/4-mud-hopper-9.html

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TUBO VERTICAL Es un tubo o tubería que se extiende hasta media altura del mástil o torre, y permiten que el lodo de perforación llegue a las mangueras de perforación o mangueras rotativas también conocidas como manguera del cuadrante.

FIGURA 19 TUBO VERTICAL Fuente: http://yaoumachinery.es/4-mud-hopper-9.html

UNIÓN O POLEA GIRATORIA Forma parte tanto del sistema de circulación como del rotatorio

FIGURA 20 POLEA GIRATORIA Fuente: http://yaoumachinery.es/4-mud-hopper-9.html

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MANGUERA DE CUADRANTE O DE LODO Está fabricada con goma especial extrafuerte, reforzada y flexible Se utiliza para conectar el extremo superior del tubo vertical a la unión giratoria. Estas son fuertes y flexibles y se mueven hacia arribas y hacia abajo con los equipos elevadores.

FIGURA 21 MANGUERA DE CUADRANTE O LODO Fuente: www.ptolomeo.unam.mx

CUADRANTE Al igual que la unión giratoria es componente de los sistema de circulación y rotatorio. Es un tramo de la tubería de forma cuadrada hexagonal o triangular, generalmente de 40 pies de largo, cuyo objetivo es transmitir el movimiento de rotación de la mesa rotatoria a la sarta de perforación. A medida que el buje maestro de la mesa rotatoria gira, este hace girar el buje del cuadrante; como la tubería de perforación está conectada a la base del cuadrante, esta también tiene que girar

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FIGURA 22 KELLY O CUADRANTE Fuente: www.ptolomeo.unam.mx

EQUIPO SUBSUPERFICIAL LA SARTA DE PERFORACIÓN La sarta de perforación es una columna de tubos de acero, de fabricación y especificaciones especiales, en cuyo extremo inferior va enroscada la sarta de lastratrpano y en el extremo de ésta está enroscada el trepano, pieza también de fabricación y especificaciones especiales, que corta los estratos geológicos para hacer el hoyo que llegará al yacimiento petrolífero. Está compuesta de tubería de perforación y una tubería especial de paredes gruesas llamada Portamechas o Portatrepano. El lodo circula a través de los portamechas al igual que a través de la tubería de perforación. Transmite la potencia rotatoria a la mecha para poder perforar.

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FIGURA 23 SARTA DE PERFORACIÓN Fuente: Fuente: www.ptolomeo.unam.mx

ESPACIO ANULAR Son los diferentes espacios que hay entre la pared del pozo y la pared extrema de la sarta de perforación o de la tubería de producción, donde puede fluir el fluido.

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FIGURA 24 ESPACIO ANULAR Fuente: Fuente: www.ptolomeo.unam.mx TUBERÍA DE PERFORACIÓN Constituye la mayor parte de la sarta de perforación, esta soportada en la parte superior por el cuadrante, el cual le transmite la rotación a través de la mesa rotatoria. Un tubo de perforación mide aproximadamente 30 píes, cada tubo tiene dos roscas, una interna denominada caja y otra externa conocida como espiga o pin. Cuando se conecta un tubo a otro, la espiga se inserta en la caja y la conexión se enrosca. La tubería de perforación puede sufrir fallas originadas por corrosión, la cual comienza generalmente en el interior de la tubería.

FIGURA 25 TUBERIA DE PERFORACIÓN Fuente: DirectIndustry

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PORTATREPANO

Son cuerpos de acero más pesados que la tubería de

perforación y se utilizan en la parte más profunda del hoyo para darle peso a la mecha y permitir que esta avance y se perfore un hoyo lo más vertical posible.

FIGURA 26 PORTA TREPANO Fuente: http://www.oftalmo.com/studium/studium2004/stud04-4/04d-14.htm

TREPANO En perforación se requieren mechas capaces de perforar con la mayor rapidez posible, o sea, que se obtengan altas tasas de penetración.

FIGURA 27 TREPANO Fuente: http://www.oftalmo.com/studium/studium2004/stud04-4/04d-14.htm

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BOQUILLA DE TREPANO El trepano cuenta con orificios jets que les permiten la circulación del fluido cumpliendo las siguientes funciones.

FIGURA 28 BOQUILLA DE TREPANO Fuente: http://www.oftalmo.com/studium/studium2004/stud04-4/04d-14.htm BHA La porción inferior de la sarta de perforación, que consiste (desde el fondo hacia la superficie de un pozo vertical) en el trepano, la reducción para el trepano, un motor de lodo (en ciertos casos), los estabilizadores, el portamecha, la columna de perforación pesada, los dispositivos que operan por golpes ("tijeras o percutores") y los cruces para las diversas formas de roscas. El arreglo de fondo de pozo debe proporcionar la fuerza para que el trepano fracture la roca (peso sobre el trepano), sobreviva en un ambiente mecánico hostil y proporcione al perforador el control direccional del pozo. A menudo, el arreglo incluye un motor de lodo, el equipo de medición y de perforación direccional, las herramientas de adquisición de mediciones durante la perforación, las herramientas de adquisición de registros durante la perforación y otros dispositivos especiales. Un BHA simple, compuesto por un trepano, varios cruces y los portamechas, puede ser relativamente barato (menos de USD100 000 en 1999), en tanto que uno complejo puede costar aproximadamente diez veces más.

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FIGURA 29 BHA Fuente: http://www.oftalmo.com/studium/studium2004/stud04-4/04d-14.htm

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