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2.1 TECNOLOGIA PARA PERFORACIÓN TERRESTRE Y MARINA
INTEGRANTES:BOLAÑOS LOPEZ NADIA MIRYAILINARES HERNANDEZ JENIFER
MEDINA CAMPOS LARISSAVELUETA TORRES PATRICIA YESENIA
INSTITUTO TECNOLÓGICO
SUPERIOR DE
COATZACOALCOS
EQUIPO 1
PERFORACION• Después de realizar unaexploración sísmica, laprospección geofísica parala determinación dehidrocarburos en el subsuelose procede a la perforaciónde pozos de exploración.
• La única manera de saberrealmente si hay petróleo enel sitio donde la investigacióngeológica propone que sepodría localizar un depósitode hidrocarburos, esmediante la perforación deun pozo.
PERFORACION TERRESTRE Y MARINA
PERFORACIÓN
Perforacion: entérminos técnicos laperforación de unpozo en tierra o marconsiste en lapenetración dediversas capas de
roca hasta llegar auna concentraciónde petróleo conocidocomo yacimientopetrolífero.
PERFORACIÓN
TERRESTRE
Cuando se trata de
actividades en tierra la
locación a perforar está
ubicada en algún sitio
de difícil acceso, y hay
que realizar importantes
trabajos preparatorios
antes de instalar el
equipo.
Casi siempre se deben
construir los caminos de
acceso, que muchas
veces suponen la
construcción de puentes
y obras viales especiales,
desmonte de selvas, o
drenaje de pantanos.
Perforación marina
Otro método para aumentar laproducción de los campos petroleros(y uno de los logros másimpresionantes de la ingeniería enlas últimas décadas) es laconstrucción y empleo de equipos deperforación sobre el mar. Estosequipos de perforación se instalan,manejan y mantienen en unaplataforma situada lejos de la costa,en aguas de una profundidad dehasta varios cientos de metros. Laplataforma puede ser flotante odescansar sobre pilotes anclados enel fondo marino, y resiste a las olas,el viento y, en las regiones árticas,los hielos.
Existen diferentes conjuntos de equipos yherramientas que permiten la perforación de lospozos. La clasificación de los equipos es la siguiente
MARINOS
Convencionales.
Móviles
Fijos:
Plataformas fijas
ancladas.
Plataformas
autoelevables.
Plataformas de
piernas
tensadas.
Sumergibles.
Flotantes:
Semisumergibles
Barcos.
Barcazas
TERRESTRES
Se pueden clasificar ampliamente
en 6 tipos diferentes:
Equipos de Tierra.Equipos Sumergibles.Plataformas Auto – Elevables.Plataformas Fijas en el Mar.Equipos Semi-submergibles.Barcos de Perforación
TIPOS DE INTALACIONES
DE PERFORACION
Típicamente se fabrican en configuraciones liviana,mediana y pesada Se movilizan empleando camionesde carga pesada y grúas Los equipos livianos sólopueden perforar unos pocos miles de pies Los grandesson capaces de perforar por encima de los 20,000 pies.
EQUIPOS PARA PERFORAR EN TIERRA FIRME
EQUIPOS DE PERFORACION SUMERGIBLES
Ideales para perforar en aguasmuy someras. Pueden navegar oser remolcados. Se sumergencuando los compartimientos delcasco son inundados con agua.
El equipo se apoya en el lecho delagua y parte del mismo queda porencima del nivel del agua parapermitir el trabajo de la cuadrillade perforación.
Estos equipos son apropiados parapantanos poco profundos, ríos yaguas interiores Construidosespecialmente como sumergibles.
Pueden operar también en áreascon frío extremo. Profundidadestípicas del agua son de 20 pies
PLATAFORMAS MÓVILES AUTO-ELEVABLES
Poseen patas estructurales que se pueden subir y bajar a voluntad.Cuando las patas son levantadas el equipo flota en el agua y puedeser remolcado o transportado por barco a otra localización. Al llegara la nueva localización se bajan las patas hasta que penetren y seafiancen sobre el lecho marino. La plataforma se eleva entoncessobre el nivel del agua. Las plataformas Auto – Elevables puedenperforar en aguas hasta de 400 pies.
PLATAFORMAS FIJAS AUTOSUFICIENTESY PLATAFORMAS FIJAS CON BARCOS DE
APOYO
Permanecen inmóviles una vez construidas.
Pueden perforar varios pozos desde una misma localización.
Pueden ser autosuficientes o asistidos por barcazas (chalanas) de servicio.
EQUIPOS SEMI-SUMERGIBLES
Tienen patas y apoyoshuecos. Como lossumergibles, las patas soninundadas. Sin embargo, serequieren anclas y / oimpulsores y posicionadorespara mantener el equipo enposición. Cuando seemplean impulsores, sellaman de PosicionamientoDinámico (controlado porcomputador).
Con este sistema semantiene el equipo establesobre el pozo a perforar .Utilizan instalaciones submarinas para control delpozo fluyendo – BOPs.
BARCOS PERFORADORES
Son unidades flotantes costa afueraauto-propulsadas, Empleansistema para control de reventonessimilares a los Semi-Sumergibles.Una Placa-Base de acero con huecocentral se posiciona en el lechomarino para indicar el sitio endonde se perforará el pozo. Losequipos Semi-Sumergibles y BarcosPerforadores se posicionan sobre laplaca para comenzar la perforacióndel pozo a través de ellas.
La TECNOLOGÍA de la perforación de pozos tomaen cuenta diferentes aspectos comoson: desarrollo, investigación, modernización,etc.
TECNOLOGIA DE LA PERFORACION
• El Objetivo es “Lograr perforar pozos petroleros en formaeficiente, segura, económica y que permita laexplotación adecuada de los hidrocarburos”.
El objetivo anterior nos indica que se debe estar renovandocontinuamente esta tecnología de acuerdo a las situacionesque se vayan presentando, por lo tanto se necesita de unaoptimización que tiene que contar con su propio objetivo,este objetivo de la Optimización de la Perforación es“Incrementar la eficiencia de las operaciones involucradas enla Perforación de Pozos”.
GEO-PILOT
Sistema Dirigible Rotatorio. Los Sistemas RotatoriosDirigibles mejoran la transferencia de peso y las tasas depenetración además de la limpieza del hueco debido a laconstante agitación de los ripios.
El concepto de diseño del sistema Geo - Pilot incluye ladeflexión de un eje rotatorio entre la broca y la sarta deperforación que permite el cambio de dirección mientrasla herramienta está en el fondo, eliminando el viaje paracambiar el rumbo de la sarta.
Descripción técnica
La parte superior de la herramienta es conectada en laforma convencional por medio de la tubería de perforaciónhasta el top drive y así la energía rotatoria es transmitida ala broxa de perforación
La comunicación con el geo-pilot involucra unpequeño sistema de pulso de lodo en o cerca de lamesa rotatoria es controlada por una computadoraen superficie manejada por un operador que codificaen comandos las ordenes dadas y estas sontransmitidas a la herramienta en el fondo por mediode una serie de pulsos negativos a través del lodo.
Muestrea las imágenes en tiempo real del LWD.
Rotary Steerable Assemblies(Concepto)
DHM, alternando el deslizamiento del mismo con la rotación de la sarta para direccionar el pozo.
El concepto de RS, fue patentado en los años 50 . En el mismo principio se basan hoy la mayoría de los sistemas RS. S
Sistemas Push The Bit y Point The Bit
Point The BitConsiste en aplicar una fuerza,generada dentro de la herramienta,que permita modificar la direccióndel trépano en la trayectoria deseada(poseen un ¨shaft interior¨ queproduce la desviación en latrayectoria del trepano).
Push The BitConsiste en aplicar una fuerzalateral de empuje sobre la pared delpozo para lograr dirigir el trépanoen la dirección deseada.
RSS Nueva Tecnología
Un sistema rotativo orientable es una nueva forma de tecnología deperforación utilizados en la perforación direccional y vertical. Seemplea el uso de equipos especializados de fondo de pozo parareemplazar a las herramientas convencionales de dirección talescomo los DHM+MWD.
Generalmente programados por el ingeniero MWD o perforadordireccional que transmite comandos utilizando equipos desuperficie (normalmente utilizando las fluctuaciones de presión enla columna de lodo). En otras palabras, una herramienta diseñadapara perforar direccionalmente con rotación continua de lasuperficie, eliminando la necesidad de deslizar un motordireccional.
Principios básicos de funcionamiento
• Posee un mandril interno, encargado de transmitirrotación , peso y torque al trépano en todo momento.
• Posee una camisa exterior que aloja los sensores(acelerómetros y sensor de posición ). La misma tambiénaloja los sets de pistones de empuje para la corrección.
• Los acelerómetros registrarán la inclinación del pozocada 10 segundos , lo cual indica el tiempo de reacción dela herramienta.
• Es una herramienta muy versátil debido a su cortalongitud.
Nueva Tecnología Para Perforación Vertical
-La herramienta posee un pack de sensores electrónicos por cada uno de loshombros donde se encuentran alojados los pistones de empuje, laalimentación eléctrica.-La zona de los pistones de empuje al igual que la zona donde se encuentranlos sensores y batería están aislados del fluido de perforación.-La zona de los pistones se encuentra sellada y con una cámara de aceite queproporcionará la fuerza hidráulica para mover los pistones. A su vez soncomandados por electroválvulas que se encargan de dirigir la fuerza a ladirección que corresponda
Nueva Tecnología Para Perforación Vertical
Herramienta Desactivada Herramienta Activada
Como se observa en la figura 2 los pistones se mantienen siempre abiertosmanteniendo a la herramienta centrada y a la camisa exterior sin rotar.Cuando se detecta una inclinación superior a 0.25 grados la herramientadetecta automáticamente la posición del set de pistones de la cara alta parainmediatamente retraer el set de la cara baja y que se proporcione el empujenecesario para la corrección de la trayectoria del pozo.
PERFORACIÓN CON TUBERÍA
FLEXIBLE
Permite perforar un pozo rápido seguro y a bajo
costo, ya que la tubería flexible no necesita de
conexiones por ser continua, maneja menor
volumen de fluidos y acero que las tuberías de
revestimiento.
Asimismo evitan pegaduras ya que se tiene
circulación continua.
PERFORACIÓN MULTILATERAL.
Su enfoque es perforar para
alcanzar nuevos objetivos de un
yacimiento, explotado con pozos
convencionales.
Para esto se perforan varios pozos
a partir de uno convencional con
el fin de incrementar el área de
drene del yacimiento en varias
direcciones dentro de la sección
horizontal, vertical o direccional y
lograr el incremento eficiente de la
producción de hidrocarburos
mientras se reducen los costos eimpactos ambientales de
contaminación en superficie.
PERFORACIÓN CON TUBERÍA DE
REVESTIMIENTO.
Esta consiste en eliminar la sarta de
perforación y sustituirla con tubería de
revestimiento, con lo cual se logra un
ahorro de entre el 7% y el 10%en el tiempo
total de perforación, por lo cual es una
alternativa más para optimizar la
rentabilidad de los proyectos de inversión,
sin embargo no debe utilizarse
indiscriminadamente en cualquier pozo o
campo, sin antes hacer una evaluación
económica de los pozos donde se
pretende utilizar esta técnica.
Para llevar a cabo esta técnica es
necesario contar con las juntas
adecuadas en las tuberías de
revestimiento para que se puedan ir
armando los diferentes tramos de tubería
PERFORACIÓN BAJO BALANCE
Se tiene cuando la densidad
equivalente del fluido de control se
diseña intencionalmente para que
sea menor que la presión de las
formaciones que se están
perforando.
El fluido puede tener densidad
natural o inducida, en cuyo caso se
agrega gas, aire o nitrógeno a su
fase líquida, permitiendo la entrada
de fluidos de la formación al pozo,
que deben circularse y controlarse
en la superficie.
PERFORACIÓN CON LÁSER.
Los láser producen una intensa radiación
electromagnética la cual se puede ocupar
para derretir o vaporizar formando agujeros
en las rocas.
Los destellos láser son producidos por
excitación de átomos hasta altísimos
estados de energía. Cuando los átomos
caen sobre estados mas bajos de energía,
dan una radiación electrónica
monofrecuencial, la cual puede ser
enfocada dentro de los intensos destellos
láser.
Al incidir estos destellos en la roca van
eliminando una parte de esta pero
producen una cierta zona de
fracturamiento que al estar en conjunto
con un sistema mecánico de perforación la
penetración es mas eficiente.