01 Sistemas y Componentes de Los Equipos de Perforacion

5/26/2018 01 Sistemas y Componentes de Los Equipos de Perforacion

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M.I JOSE HOMERO TREVIO GARCIA


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1.- Equipos de perforacin y sus componentes

Tipos de equipos de perforacin

Clasificacin de los equipos de perforacin

Especificaciones y caractersticas de equipos de perforacin

Sistemas que integran un equipo de perforacin

a. Sistema de Potencia

b. Sistema de Levantamiento de cargas

c. Sistema de Rotacind. Sistema de circulacin de los fluidose. Sistema de control superficial


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EQUIPOS DE PERFORACION TERRESTRES

(Onshore)

AUTOTRANSPORTABLES CONVENCIONALES


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CLASIFICACIN PROFUNDIDAD

PESO PIES METROS

LIGERO 3.000-5.000 1.000-1.500

MEDIO 5.000-10.000 1.500-3.000

PESADO 10.000-16.000 3.000-5.000

ULTRAPESADO 16.000-25.000 5.000-7.500


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Tpicamente se fabrican en configuraciones liviana, mediana ypesada. Se movilizan empleando camiones de carga pesada ygras. Los equipos livianos slo pueden perforar unos pocosmiles de metros. Los grandes son capaces de perforar por encimade los 6500 metros.


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ARMABLES

Los componentes de estos equipos van montados en patines,detal forma, que el equipo puede moverse en unidades en paquetesque pueden ser acopladas fcilmente.La torre es ensamblada por partes, con pasadores, en el terrenode la localizacin, y luego se levanta como una unidad integral

usando el sistema de levantamiento del equipo (malacate).


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Los equipos modernos, se fabrican de tal manera que la torre y loselementos que constituyen el equipo, puedan movilizarse fcilmente e

instalarse fcilmente.

Se utilizan para perforar todo tipo de pozos en tierra firme, desde pozossomeros hasta ultra profundos.


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Autotransportables

Autotransportables son aquellosequipos MONTADOS SOBREUNIDADES MOVILES y son utilizadospara la perforacin de pozosverticales o direccionales, con la torreen posicin fija (vertical) .


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SemiSumergibles

EQUIPOS PARA PERFORACION MARINA

(Offshore)

APOYADOS ENFONDO FLOTANTE

Plataformas Jackups

Barcos

Barcazas


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BARCAZA SUMERGIBLE

BARCAZA FLOTANTE


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El cantiliver permite asercarse alas plataformas fijas


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Sec02_FieldDevelopmentPlanning_All.ppt

TLP Tension Leg Platform

Mini-TLP Mini Tension Leg Platform ETLP Extended Tension Leg Platform

SPAR Cylindrical Floating Vessels

DDCV Deep Draft Caisson Vessel

SCF Single column Floater Semi-sub Semi-submersible Floater

FPS Floating Production System

FPSO Floating Production Storage and Offloading

GBS Concrete Gravity Based Structure

DEFINICIONES


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TIPOS A B C D E

Profundidad (pies) 8000 10000-12000

15000 20000 25000

Capacidad de torre

(mil lbs)

500 750 1200 1600 2000

Potencia delmalacate (HP)

400 600-750 1500 2000 3000

Potencia de labomba (HP)

800 800-1000 1300 1400 1600

Capaidad deAlmacenamiento(Bls)

Menor 500 500-800 1200-1500 1200-1500 1200-1500

Mltiple deestranguladores

5000 5000 10000 10000 10000-15000


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El cable de perforacin sostiene todo el ensamble deperforacin por medio de un sistema de poleas yvarios dispositivos de agarre. Las poleas y losdispositivos de agarre son llamados, herramientas de

elevacin, entre ellas estn incluidas:

1. Bloque de corona2. Polea viajera3. El gancho4. Los elevadores


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SISTEMA DE IZAJE


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LINEA RAPIDALINEA MUERTA

CABLE DE P ERFORACION

ANCLA O BECERRO

CORONA


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Es un arreglo de poleas montado envigas, en el tope de la de la torre deperforacin, donde se pasa el cable deperforacin en forma alternada, arriba en

l mismo y abajo en el Polea viajera, paraque el sistema de levantamiento seaoperacional.La mayora de las coronas tienen decuatro a siete poleas que puedan serhasta de 6 pies de dimetro y estnmontadas en fila en un pasador central.

Su funcin es la de proporcionar los medios de soporte para

suspender la sarta en el pozo o colocarla a una elevacin

conveniente durante las operaciones de perforacin sobre el piso

de la torre.

CORONA

Polea viajera


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Diseo: la distribucin del pesode un Polea viajera afecta su

funcionamiento.

Un buen diseo mantiene lamayor parte del peso ms abajodel pasador central, esto haceque el bloque quede derecho, es

decir en posicin vertical, auncuando no est cargado,ejemplo, cuando sale delagujero.

POLEA

COJINETES DE RODILLOS

PROTECTOR DEPOLEA

RANURA DEPOLEA

CAJA PROTECTORAAEREODINAMICA

PLACA DE GRILLETE

GRILLETE

VISTA EN CORTE DE UNA POLEA VIAJERA

GRASERAS

PASADORCENTRAL

PASADOR DE SEGURIDAD DELASA


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EL RADIO DE LA RANURA.

Si la ranura de la polea es demasiado angosta para el cable,habr desgaste excesivo tanto en ste como en los lados de lapolea.Si la ranura es demasiado ancha, el cable carecer del soporte

lateral necesario y tendr la tendencia de achatarse al pasarpor la polea.A medida que las ranuras se desgastan con el uso, poco a pocovan cambiando sus dimensiones, hasta el punto de volverse

ineficaces: por lo tanto, es importante que el radio de lasranuras sea inspeccionado con regularidad (tabla 1).Se emplean lminas calibradoras especiales en la inspeccinde las ranuras para determinar cuando debernreacondicionarse.


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Dimetro del Cable deAcero, d Tolerancia*

Radio Fondo de Ranura, R**

Mnimo Mximo

3/8 (9.5) +1/32,-0 (+0.8,-0) 0.205 (5.20) 0.215 (5.46)7/16 (11.1) +

1/32,-0 (+0.8,-0) 0.235 (5.97) 0.245 (6.22)

1/2 (12.7) +1/32,-0 (+0.8,-0) 0.265 (6.73) 0.275 (6.99)

9/16 (14.3) +1/32,-0 (+0.8,-0) 0.300 (7.62) 0.310 (7.87)

5/8 (15.9) +1/32,-0 (+0.8,-0) 0.330 (8.38) 0.340 (8.64)

3

/4 (19.0) +1

/32,-0 (+0.8,-0) 0.390 (9.91) 0.400 (10.16)7/8 (22.2) +

3/64,-0 (+1.2,-0) 0.460 (11.68) 0.475 (12.07)

1 (25.4) +3/64,-0 (+1.2,-0) 0.525 (13.34) 0.540 (13.72)

1 1/8 (28.6) +3/64,-0 (+1.2,-0) 0.585 (14.86) 0.600 (15.24)

1 1/4 (31.8) +1/16,-0 (+1.6,-0) 0.655 (16.64) 0.670 (17.02)

1 3/8 (34.9) +1/16,-0 (+1.6,-0) 0.720 (18.29) 0.735 (18.67)

1 1/2 (38.1) +1/16,-0 (+1.6,-0) 0.780 (19.81) 0.795 (20.19)

1 5/8 (41.3) +3/32,-0 (+2.4,-0) 0.860 (21.84) 0.875 (22.23)

1 3/4 (44.4) +3/32,-0 (+2.4,-0) 0.925 (23.50) 0.940 (23.88)

FUENTE: American Petroleum Institute*Tolerancia segn se especifica en la tabla 2.

**Radio mnimo de fondo de ranura R es igual al radio nominal del cable de acero, ms la mitad de la toleranciapositiva con la suma redondeada al 0.005 de pulgada (0.127mm) ms cercano.


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EL DIMETRO DE LA SUPERFICIE DE RODAMIENTO

Es importante porque el hecho mismo de plegar una lneade acero alrededor de una polea ocasiona ya bastante

desgaste en la misma. Los cables de acero de dimetrosgrandes como 1 1/2 pulgadas o ms no son tan flexiblescomo los de dimetros menores.

Cuando los cables de mayor dimetro estnconstantemente trabajando alrededor de las poleas, lafriccin de alambre contra alambre y torn contra tornes bastante severa. Cuanto ms pequea es la polea mssevero es el desgaste.


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Es una pieza localizada debajo del Polea viajera al la que vaunido y del cual van suspendidos la unin giratoria, la flecha y lasarta de tubera hasta la barrena durante las operaciones deperforacin.Sostiene el elevador durante el ascenso y descenso de la sarta.Estn diseados segn el peso mximo que pueden levantar.

El rango de diseo vara entre 50 y ms de 600 toneladas.

RANGO DE CARGA:350 a 1.000 Ton (300 a 900 TM)


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DIAMETRO DE LAS POLEAS:24 a 72 (61 a 183 cm)

RANGO DE CARGA:175 a 650 Ton(160 a 590 TM)

RANGO DE CARGA:100 a 1.250 Ton(90 a 1.125 TM)

COMBINACIN POLEA-GANCHO GANCHO Y POLEASEPARADOS


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Son abrazaderas extremadamente resistentes que sujetan lasarta de tubera, ya sea de perforacin, de revestimiento o deproduccin, de tal manera que la sarta de tubera pueda ser

descendida dentro del agujero o sacada de l.

Los elevadores de tubera usados especficamente paratubera de perforacin estn asegurados al gancho por medio

de eslabones, o asas.


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Elevador tipo Cuello de Botella: Este tipo de elevador puedelevantar tuberas de perforacin que tienen un ahusamiento de18 grados en el hombro de la unin de tubera, justo donde seune con la tubera.

TIPO CUELLO DE BOTELLA DECIERRE CENTRAL


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Tanto los elevadores de cuello levadizo como los del tipo cuello de botella, sepueden conseguir en dos modelos distintos:

1. Con un cerrojo central con abertura en el centro.2. Con una pequea abertura lateral para acomodar la tubera de perforacin.

Un modelo de elevador con cerrojo central tiene un pasador de bisagra angulado queobliga que el elevador se cierre cuando est cargado.

ELEVADOR DE TUBO DE TIPO DESLIZANTE

PESO-LIVIANO PESO-PESADO


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AHUSAMIENTO DE18 GRADOS

UNIN DE TUBERA ENEXTREMOS CAJA

CUERPO

UNIN DE TUBERA ENEXTREMO ESPIGA

TUBERA DE PERFORACIN CONAHUSAMIENTO DE 18 GRADOS

ELEVADOR TIPO CUELLODE BOTELLA

Un elevador diseado paracorresponder con elahusamiento de 18 grados esconocido en el campo comoelevador cuello de botella o de18 grados.


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ELEVADOR TIPO CUELLO LEVADIZO

El elevador tipo cuello levadizo es el que se utiliza con un tipo de tuberaque tiene un hombro cuadrangular en la caja de la unin de tubera; lasuperficie maquinada del elevador levanta contra el hombro cuadrado dela unin de tubera.

Este tipo de elevador tambin se usa con portabarrenas y tubera de

perforacin para agujeros de dimetro reducido que no tienen hombrosdonde el elevador pueda agarrar. En este caso, hay que atornillar unsustituto de izaje o una unin sustituta al portabarrenas o a la tubera,para as proporcionar una superficie de agarre al elevador.


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Caractersticas y especificaciones del malacate.Es la unidad de potencia ms importante de un equipo. Por lo tanto, su seleccin requiere de unmayor cuidado al adquirir los equipos o, en su caso, al utilizarlos en un programa especifico.

Los malacates han tenido algunos cambios evolutivos, pero sus funciones son las mismas. Es unsistema de levantamiento en el que se puede aumentar o disminuir la capacidad de carga, atravs de un cable enrollado sobre un carrete.


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POTENCIA NOMINAL EN LOS MALACATES

LBS X1000


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POTENCIA

TIEMPO


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CALCULO DE LA LONGITUDDEL CARRETE


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Bloque Corona

Un bloque localizado en el tope de la torre mstil1. Contiene un nmero de poleas donde se enrolla lacable de perforacin.

2. El bloque corona provee los medios para llevar la cablede perforacin desde el tambor hasta la polea viajera.

3. El bloque o corona es estacionario y esta firmementemontado sobre el tope de la torre mstil.

4. Cada polea dentro del bloque corona acta como unapolea individual.

POLEA VIAJERA Y CABLE DE PERFORACION


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POLEA VIAJERA Y CABLE DE PERFORACION


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EL EQUIPO ROTATORIO

EL EQUIPO ROTATORIO CONSISTEEN UNA UNION GIRATORIA, FLECHA,MESA ROTATORIA, Y LA SARTA DEPERFORACION .


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TOP DRIVE


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TOP DRIVE Needed for

Drilling with Casing

Drilling rotation and torque

Hoisting

Circulating

Pipe Make-up

Drilling Automation


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Casing Drive SystemTransfers pipe from V door.

Applies connection and drilling

torque to casing.Supports weight of casing string.

Protects the casing threads.

Makes circulation seal.

Fast connections.

Not absolutely necessary but normallyused.

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1. Pick Up CDS.2. Make up CDS to top drive.

3. Place joint in V-door with crane.

4. Hoist Joint with CDS.

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Surface EquipmentDrilling(Conventional Rig)

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5. Tail in joint.

6. Stab joint.7. Stab CDS.

8. MU & Tq connection.

9. Drill Joint down.

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Unobstructed Floor when Drilling with Casing


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Su funcin es resistir el peso de la sarta deperforacin durante las operaciones delevantamiento y descenso de la misma, ascomo el de las tuberas de revestimiento.

El cable de perforacin es una de las partesms costosas en las operaciones deperforacin, por lo tanto requiere de uncuidadoso manejo y un mantenimiento

adecuado para prolongar su uso.


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El Cable de Perforacin:Los cables difieren en el nmero de torones y en el arreglo

patrn de los hilos en cada uno de ellos. La mayora de los Cables dePerforacin se clasifican en 4 grupos, basados en el nmero de toronesy el nmero de hilos por Torn como se muestra en la tabla inferiorextrada del manual IADC:

torones HILOS torn


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PREFORMADO

El preformado de los torones es para que encajenapretadamente unas con otras, sin necesidad desometerlos a una tirantez excesiva.

El cable preformado corre menos riesgo de enroscarseo retorcerse cuando se afloja la tensin de la lnea(hacer cocas), y se desliza por las poleas con mssuavidad, adems de tener una vida til ms larga.

El cable preformado es, en cierto sentido, cablemuerto, lo que significa que es menos propenso adesprenderse o saltar al ser cortado, como sucederacon un cable que no lo est.


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CONSTRUCCIN

El alma o ncleo, soporta los toronesexteriores del cable y determina suflexibilidad. La mayora de los cablesutilizados en los campos petrolerostienen un alma de acero denominadancleo de cable de acero independiente(NCAI).

Los cables con NCAI tienen mayorfuerza y resistencia al aplastamiento

que los cables con alma de fibra; perostos ltimos son menos costosos y msflexibles, por lo que a menudo se usanpara operaciones de limpieza de pozo.

ALMA ONCLEO

CABLE DEACERO

CONSTRUCCIN DEL CABLE DEACERO


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CONSTRUCCIN

El alma de un cable es una torn de hilos de acero que van en espiral endireccin contraria a la torcedura de las torones exteriores. Este arreglo delas torceduras en direccin opuesta equilibra la resistencia del cable y

neutraliza el tremendo esfuerzo de torsin que el cable tendr que resistircuando est soportando cargas.

Calidad del acero. La calidad, o grado, delacero que se usa en los cables de perforacines generalmente acero de arado mejorado.

Trama. La envoltura espiral de las torones enun cable de acero, hacia la derecha o hacia laizquierda, visto desde arriba, se llama latrama del cable.

TRAMA DERECHA TRAMA REGULAR

TRAMA IZQUIERDA TRAMA REGULAR

TRAMA IZQUIERDA TRAMA LANG

TRAMA DERECHA TRAMA LANG


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TRAMA DEL CABLE

La trama derecha, indica que la direccin delespiral es hacia la derecha.

La trama izquierda, indica que la direccin delespiral es hacia la izquierda.

La trama REGULAR, seala que los hilos en cadatorn estn torcidos en direccin contraria a ladireccin del espiral de los torones; esta torsin endirecciones opuestas fortalece el cable y reduce latendencia a desenroscarse.

Los cables con trama LANG, tienen las torones y loshilos de cada torn torcidos en la misma direccin.

Estos cables de trama LANG son usados enoperaciones industriales ms que en los campospetroleros.

TRAMA DERECHA TRAMA REGULAR

TRAMA IZQUIERDA TRAMA REGULAR

TRAMA IZQUIERDA TRAMA LANG

TRAMA DERECHA TRAMA LANG


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DISEO

Un diseo comn es el diseo 6 x 19 Seale.

El nmero 6 se refiere al nmero de torones querodean al ncleo de cable de acero independiente.

El nmero 19 indica que cada torn tiene 19 hilos:un alambre central rodeado por nueve hilos delgados,

y stos a su vez, rodeados por nueve hilos msgruesos. En el diseo SEALE, el nmero de hilosinternos de cada torn es el mismo que el nmero dehilos externos.


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DISEO


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El Trenzado y su construccin

2. Hilos de Rellenos (Filler)Consiste en dos capas de hilosdel mismo tamao trenzados alrededor de un hilocentral. La capa interna tiene la mitad de los hilos dela capa externa y entre las dos capas se colocan hilosde relleno ms delgados.

Tipo Filler


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3. Sellado (Seale)Dos capas alrededor de un hilo central con el mismonmero de hilos en cada una. Los hilos en la capa exterior sonms gruesos que los de la capa interior y descansan en losvalles que se forman entre los hilos interiores, haciendo eltrenzado hermtico o sellado

Tipo Seale


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4. WarringtonDos capas de hilos, la capa exterior tiene hilosde dos tamaos que se alternan entre grande y pequeo. Loshilos grandes descansan en los valles que se forman entre los

hilos de la capa interna y los pequeos en la coronas o crestasdel trenzado de la capa interior.

Tipo Warrinton


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5.-Patrones combinados(Seale-Warrinton)

El Trenzado y su construccinNormalmente las trenzas estn preformadas para que tomen laforma helicoidal que van a tener una vez que estn envolviendo

el cable central. Estas se denomina Trenzas Preformadas oPRF de sus siglas en ingles (Preformed strands)Patrones utilizados en los cables de perforacin:1) Hilos de Relleno2) Sellado (Seale)3) Combinado


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DISEO

Una descripcin completa de un cable de acero incluye:

1. Longitud2. Dimetro3. Nmero de torones4. Nmero de hilos de cada torn5. Diseo de construccin6. Tipo, direccin y longitud de su trama7. Calidad del acero8. Preformado y tipo de alma

Por lo tanto, una descripcin de un cable que especifique 5,000 pies (1500 m),1 1/8 (29 mm), 6 x 19, Seale, regular, acero de arado mejorado, preformadoy NCAI, designa un cable de acero de 5,000 pies (1500 m) de longitud, de undimetro de 1 1/8(29 mm), con seis torones de 19 hilos cada uno, de diseoSEALE, con trama regular derecha, de acero de arado mejorado, preformado ycon ncleo de cable de acero independiente.


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SELECCINDimetro.Es necesario recordar que los cables de perforacin estn fabricadoscon sobredimenciones, es decir, con un dimetro mayor a loespecificado.

Un cable con un dimetro ligeramente mayor que su tamaonominal puede funcionar apropiadamente, pero un cable cuyodimetro es menor que su tamao nominal no podr ser utilizado.

Dimetro Nominal del Cable Subtamao Sobretamao

0 a (0.00 a 19.00) 0 1/32

(0.79)

13/16 a 11/8 (20.63 a 28.57) 0

3/64(1.19)

1 13/16 a 1 (30.16 a 38.10) 01/16(1.58)

FUENTE: American Petroleum Institute


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SELECCIN

La medicin del dimetro de cables se efectamediante el uso de un calibrador lineal capaz demedir incrementos hasta de 1/64 de pulgada (0.4mm). El calibrador se coloca de manera que mida elmximo espesor del cable, o sea, la distancia desde

el punto ms saliente de una de sus torones hasta elpunto ms saliente del torn opuesto.

Una medicin correcta del cable permitir que stesiente perfectamente en las ranuras de las poleas.

Si cabe demasiado ajustado, la ranura apretarexcesivamente la parte exterior del cable ydistorsionar el alma. Si queda demasiado flojo, elcable se aplastar, y desgastar la superficie derodamiento de la ranura. Cualquiera de estas dossituaciones limitar sustancialmente la vida til del

cable.

CORRECTO INCORRECTOUso del calibrador para determinar eldimetro del cable de acero

Apareamiento del cable del acero conlas ranuras de las poleas


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LONGITUD

Antes se acostumbraba cortar el cable de perforacin lalongitud precisa para guarnir en los bloques el nmero exacto de

lneas que se requeria para realizar un trabajo determinado.Hoy, se acostumbra tener una longitud de cable adicional comolnea de reserva en el tambor, lista para ser usada en el programade deslizamiento y corte.

El hecho comprobado de que cable ms largo rinde ms servicio

por cada pie (metro) adicional de longitud.Una cantidad excesiva de cable en el carrete de abastecimientopuede resultar un estorbo si se estn perforando pozos someros,con traslados frecuentes de la instalacin de perforacin.


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LONGITUD

El costo de trasladar elcable varias veces puede

anular la economaresultante delrendimiento mayor de uncable ms largo.La lnea de reservafacilita un programa dedeslizamiento y corte queresultar en una vida mslarga para el cable, si lasdems condiciones semantienen constantes.

Altura de laTorre o Mstil

en Pies(Metros)

LneasEnsartadas

Longitud Mnimaen Pies (Metros)

Longitud Sugerida enPies (Metros)

180 (54.86) 6 1,550 (472) 3,500 (1 067)

8 2,000 (610) 5,000 (1 524)

10 2,250 (686) a12 2,600 (792) 7,500 (2 286)

150 (45.72) 6 1,300 (396) 3,500 (1 067)

8 1,600 (488) 5,000 (1 524)

10 1,900 (579) a

12 2,200 (671) 7,500 (2 286)

125 (38.10) 6 1,100 (335) 3,500 (1 067)

8 1,350 (411) a

10 1,600 (488) 5,000 (1 524)

90 (27.43) 6 800 (244) 1,350 (411)

8 1,000 (305) 1,550 (472)


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NGULO DE DESVIACIN

Es importante para controlar el desgaste delcable. Cuando un cable est guenido entre eltambor y la polea de la lnea viva, queda

paralelo a la ranura de la polea nicamente ensu punto especfico del tambor, generalmenteen el centro.A medida que el cable se mueve desde estepunto hacia uno u otro extremo del tambor,se va formando un ngulo que causa desgaste

al pegar en los flanges o en los lados deltambor la lnea viva a alta velocidad.El ngulo de desviacin es inevitable, pero sepuede mantener a un mnimo menos de 1.5grados para tambores ranurados.

Angulo de desviacin

Polea viva

Lnea central dela polea viva

Angulo dedesviacin

Angulo dedesviacinincorrecto

1.5


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DIAMETRO DE LA POLEA:7/8 a 2 (22 a 51 mm)


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VIDA TIL

De todos los accesorios reemplazables es decir, artculos que sedesgastan ms por el uso en las operaciones de perforacin el cable deperforacin es la unidad de mayor costo para el contratista deperforacin, con la posible excepcin del combustible y las barrenas.

Por lo tanto, es econmicamente degran importancia prestar atencin alas diferentes maneras de prolongarla vida til del cable de perforacin.

Estos cuidados incluyen:1. Comprar el cable adecuado para el trabajo especifico2. Usar poleas y tambor de tamao apropiado3. Mantener registros de servicio en toneladas-millas o km4. Tener un programa de deslizamiento y corte bien planificado y

mantener cuidadosamente el cable.


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DESLIZAMIENTO Y CORTE

Para planificar un programa de deslizamiento y corte es necesario tomarnota de factores tales como:

1. Altura de Ia torre o mstil2. Nmero de lneas ensartadas y dimetro de las poleas3. Registro de las toneladas-km que el cable rinde y debera rendir (segnoperaciones).

El concepto del deslizamiento de una lnea est basado en la idea de que,

puesto que la lnea se desgasta ms en ciertos puntos crticos, stos debenser cambiados frecuentemente a diferentes posiciones, para evitar que sedeteriore prematuramente en los puntos crticos de trabajo durante lasoperaciones.


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Las rupturas del cable de perforacin pueden derivar en:

Lesiones a la tripulacion del equipoDos a la torre.Cada de la sarta de perforacin al agujero perforado.


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Cada vez que sube o baja la polea viajera el cable realiza un trabajo.Este Trabajo se puede cuantificar en Toneladas-Kilmetro (T-K)

que es la carga al gancho en toneladas que se multiplica por ladistancia recorrida en km.Por lo tanto mientras se perfore, se haga un viaje de tubera ose introduzca TR al pozo el cable realiza Trabajo.

La cuantificacin y registro continuo del Trabajo del cable esindispensable durante la perforacin, ya que la seguridad delpersonal estar en juego si se descuida este control.Aunque en la primera impresin parece muy complicado elclculo de Trabajo del cable en realidad no lo es, y en cambio,

es una forma efectiva de vigilar su vida til .


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Se le denomina factor de seguridad del cable a la relacin que existe entre la resistenciareal de cable y la carga de trabajo. En cada trabajo especfico se recomienda utilizar unfactor de seguridad. Al elegir un cable para una carga determinada ya que de esto

depende su rendimiento. Dicho factor de seguridad (o coeficiente de seguridad) sepuede expresar en forma matemtica como:

Donde:F.S. = Factor de seguridad, adimensional.Rr = Resistencia a la ruptura del cable, en Tons. o kg o lbs.

Ce = Cargas esttica (o carga de trabajo), en Tons. o kg o lbs.Los factores mnimos de seguridad, para los cables de acero aprobadopor el API son los siguientes:CABLES DE TAMBOR PRINCIPAL. = 3CABLES DEL TAMBOR DE SONDEO.... = 3EN OPERACIN DE PESCA.. = 2

CORRIENDO TUBERAS DE REVESTIMIENTO.= 2

Dependiendo de la aplicacin se podr variar el F.S. cuando se manejen cargas que


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requieren un mximo cuidado por que involucran un gran riesgo (como en el caso delos ascensores de pasajeros que se aumenta a 8:1 y an hasta 12:1) Sin embargo, hayque tomar en cuenta que es necesario aumentar el factor de seguridad cuando hay

vidas en juego, un ambiente muy corrosivo y si no se tiene una inspeccin frecuente.Los factores de seguridad ms recomendable en las operaciones de perforacin seencuentran entre 3.0 y 5.0, para el clculo de la carga mxima permisible en las lineas


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El concepto de este clculo, significa que se puede manejar en las lneasguarnidas en el aparejo una carga o peso hasta de 350 tons., con ciertaseguridad ya que nuestras lneas tendrn una resistencia de 2 veces de lacarga mxima

Tabla 7.11 Datos del cable acero - Alma de fibra


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Clasificacin de 6 x 37 alma de fibraAcero de arado mejorado y extra mejorado tipo SUPERFLEX.

Ejemplo:


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Ejemplo:Se tiene un mstil T-126 (38.4 m de altura) querequiere un guarnido de cable de 370 m. para estoutilizamos un carrete con cable de 11/8 pulg. y

longitud de 2,460 pies (750 m.) construido conacero de arado mejorado preformado serie 6 x 19.Con la grfica (Fig. 7.14) se hace lo siguiente:Se localiza horizontalmente el valor de la longitudinicial del cable 2,460 pies (750 m).Trazar una vertical que intercepte la curva queindica un guarnido de cable de 366 m. (valor mscercano a 370m).Se traza una horizontal hacia la izquierda y selocaliza la vida relativa del cable en servicio el cualpara este ejemplo es de 6.8 x 10,000 = 68,000 tonkm aproximadamente.

GRFICA 2 PARA CALCULAR


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META DE SERVICIO

Relacin entre ton-km, altura del mstily dimetro del cable-1315 ton x kmDe acuerdo al API, los cortes posterioresal inicial para cables de 11/8 pg. ydimetros menores sern de 160 ton-km

menos, o sea 1,315-160 = 1,154. ton-km.Y para cables de 1o mayores ser de322ton-km menos.

Una milla = 1.609 km.

GRAFICA 3 PARA ESTIMAR ELFACTOR DE SERVICIO DE TON-KM


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En el ejemplo anterior los resultadosobtenidos son para un factor deseguridad 5, pero suponiendo que elequipo operara en condiciones severas,hay que corregir las ton-kmdisminuyendo el factor a un valor de 3.Para lograrlo se requiere utilizar lagrafica nmero (Fig. 7.16) como sigue:

Partiendo de la interseccin, trazar unahorizontal a la izquierda, donde selocaliza el factor de servicio nuevo, queda un valor adimensional de 0.58, el cualse multiplica por las ton-km. inicialesindicadas para este equipo,

obtenindose los valores corregidoscomo se sealan a continuacin.Con factor de servicio de 1 El 1ro corte =1,315 x 1= 1,315 ton-kmEl 2do corte = 1,315 - 160 = 1,154 ton-kmCon factor de servicio de 0.58 El corte =

1,315 x 0.58 = 763 ton-km


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DESLIZAMIENTO Y CORTE

El Trmino Puntos Crticos se refiere a aquellos lugares a lo largodel cable de perforacin que son sometidos a esfuerzosadicionales mientras se introduce o se extrae la tubera delagujero. Estas reas incluyen los puntos de levante mientras seest entrando al agujero y saliendo de l, y los puntos de

cruzamiento en las bridas del tambor donde el cable pega pararegresar a formar la siguiente capa de enrollamiento.

Cuando la carga no est soportndose con las cuas, los puntoscrticos sufren enorme tensin. Estos puntos estn en la partesuperior de las poleas del bloque de corona y en la base de laspoleas del Polea viajera.

El punto critico en la polea de la lnea muerta nunca vara. Esconstante durante el levantamiento de cargas, ya sea elevandotubera fuera del agujero o depositndola en el.

Todos los dems puntos crticos de desgaste cambian,dependiendo si la carga sale del agujero o baja dentro de l.

Puntos crticos de desgaste en el cable deperforacin, en las dos posiciones de

levante del bloque (sacando o metiendola sarta)

7.5.8. Deslizamiento y corte del cable de perforacinEl concepto de deslizamiento del cable est basado en el propsito de que:


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1. El desgaste del cable es mayor en los puntos crticos.

2. Deslizando el cable, los puntos crticos sern cambiados a un lugar diferente en el cable.

3. Deslizando el cable, los puntos menos desgastados se colocarn en el lugar de los puntos crticostan pronto como sean movidos.

La vida til del cable de perforacin puede aumentarse si se utiliza un programa efectivo para efectuarlos deslizamientos y cortes basndose en el incremento del servicio. Si se dependiera nicamente de lainspeccin a simple vista para estimar cundo se debe deslizar y cortar, se obtendra como resultadocortes excesivos y desgastes no uniformes, disminuyendo con esto, la vida en servicio del cable.

Una regla prctica para los deslizamientos y corte del cable, sera:1. Deslice el menor nmero posible de metros, mientras estn en movimiento todos los puntos

crticos de desgaste en el cable, para que ninguno sea expuesto al mismo desgaste por segundaocasin, tambin es recomendable que se deslice el cable ms seguido cuando las operaciones quese efectan son severas o cuando el cable sufra tensiones intermitentes.

2. Corte el cable deslizado siempre y cuando:a) Una inspeccin visual muestre desgaste bien definido, entonces deber cambiarse.b) Se acumule mucho cable en el tambor.c) Las ton-km. acumulada desde el ltimo corte alcancen el nmero predeterminado para un corte.

Debemos seleccionar una meta de servicio entre cada corte en valores de ton x km. Este valor puede

determinarse mediante grfica, ajustndose de acuerdo con la experiencia. El trabajo realizado por el

cable en cada una de las operaciones, se calculan y se lleva un control para aplicar el programa de

deslizamientos y cortes.

Tabla 7.15 Nmero de vueltas por cortar de cable


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Longitud de una vuelta del cable en el tambor L = X DL= 3.1416 x 18 = 56.54 pg. x 0.0254= 1.43 mNumero de vueltas = 22/1.43 = 15.5 Vueltas

7 5 9 Clculo del trabajo realizado del cable en diferentes operaciones


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7.5.9. Clculo del trabajo realizado del cable en diferentes operaciones

1.- FRMULA PARA TRABAJO DEL CABLE EFECTUANDO VIAJE REDONDO


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Sustituyendo valores


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GUARNIDO DE APAREJOS PARA

MASTILES


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GUARNIDO

Guarnido: Es el ensarte de la lnea desde el tambor del malacate hasta el

ancla de la lnea muerta, pasando alternativamente por una polea delbloque de corona y una del Polea viajera.

El orden en que se guarne la lnea alternativamente a travs del bloque ypolea viajera produce lo que se llama el guarnido patrn, o modelo comose presenta enseguida.


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LA SARTA DE PRFORACION YSUS COMPONENTES


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COMBINACIONES ROTARIA, Y


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COMBINACIONES ROTARIA, YLLAVES DE FUERZA


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1. Presas

2. Lneas de succin

3. Bombas

4. Conexiones superficiales5. Tubera de perforacin

6. Barrena

7. Espacio anular

8. Lnea de descarga9. Vibradores y/o control de slidos

10. Recuperacin de recortes10

6

7

1

2

34

59

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SISTEMA CIRCULATORIO Y BOMBAS DE LODO


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COMPONENTES TIPO DEL EQUIPO DE SUPERFICIE


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BOMBAS DE LODO LINEAS DE DESCARGA , PRESAS DE LODOSY CENTRIFUGAS .


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BOMBAS DE LODO Y VALVULAS DE SUCCION,DESCARGA Y DE SEGURIDAD


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Para la eficacia de funcionamiento mxima, la presin de la precarga debe ser 75 por ciento de

la presin mnima del sistema operativo o de 2,000 psi como mnimaPara las condiciones de funcionamiento normales, la presin de la precarga debe ser de 50 a 60por ciento de la presin media del sistema operativo o de 2,000 psi.Para las condiciones de funcionamiento del lmite, la presin de la precarga se debe mantenerentre 30 y 75 por ciento de una presin de funcionamiento media del sistema o 2,000 psi,mnimo. Para verificar si tienen la presin adecuada de precarga, se debe medir sin la presin de

funcionamiento del sistema.


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PRESAS DE LODOS


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CLASIFICACION DE LOS SOLIDOS


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MOTORESCATERPILLAR

CORTE TRANSVERSAL DEL SISTEMA DEADMISIN DE ESCAPE


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CORTE TRANSVERSAL DEL MOTOR

ADMISIN DE ESCAPE


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ARREGLO DE PREVENTORES


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PREVENTORES ESFERICOS


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PREVENTORE SENCILLO DE ARIETES


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PREVENTOR DOBLE CON SALIDAS LATERALES


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RAMS DE PREVENTORES


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MULTIPLE DE ESTRANGULACION


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MULTIPLE DE ESTRANGULACIONY CONSOLA DE OPERACIN


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SISTEMAS


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http://www.solarnavigator.net/petroleum.htm


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http://www.solarnavigator.net/petroleum.htm


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CON


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CONJUNTO DE PREVENTORES


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01 Sistemas y Componentes de Los Equipos de Perforacion

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