EQUIPOS PERFORACION

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El transporte de energía eléctrica comenzó hace 130 años ante la crecientedemanda que experimentó la energía eléctrica por los avances introducidos,especialmente con la aparición de la bombilla de cristal vacío o bombilla eléctrica en1879 gracias a Thomas Alba Edison. La primera transmisión de energía eléctrica serealizó en 1882 en EEUU, en corriente continua de baja tensión, a 110 V. Tambiénen ese año se instaló en Europa la primera línea de transmisión de energía eléctricaen corriente continua, a 2 kV y con una distancia de 50 km, entre Miesbach y Múnichen Alemania.Aunque las primeras redes de distribución eléctrica funcionaron en corrientecontinua, la tecnología de la época entorpeció la implantación de ésta como sistemaestándar de transporte de energía, debido a las costosas instalaciones y a laspérdidas en los conductores. Esto junto con las ventajas que aportaba la transmisiónen corriente alterna consiguió que el transporte eléctrico en corriente continuaquedase marginado, siendo la transmisión HVAC la elegida. El perfeccionamientodel generador de corriente alterna y el invento del transformador permitieron generary transportar electricidad de un modo más económico, así la HVAC se extendióglobalmente, generándose energía cada vez más lejos de los puntos de consumo einstalando largos tendidos aéreos con tensiones cada vez mayores.Pero con el aumento de la distancia, en las líneas HVAC aparece el problema de laenergía reactiva, que oscilaba entre las capacitancias y las inductancias de lossistemas. Es aquí cuando se empieza a plantear de nuevo el transporte en HVDC,que continuó desarrollándose de forma paralela, como posible sistema detransmisión de energía eléctrica, al no perder capacidad de transporte en largosrecorridos.El principal inconveniente para la transmisión en HVDC hasta el momento había sidola incapacidad de disponer de un sistema convertidor CA-CC y viceversa, fiable yeconómico. Hasta el momento la distribución en corriente continua se habíadesarrollado utilizando la tecnología existente en la época, como el diodo, el triodo yel tubo de vacío, desarrollados todos ellos a principios del siglo XX. Poco después TRANSPORTE DE ENERGÍA ELÉCTRICA EN CC. ENLACES HVDC-VSC.CAPÍTULO 2: EVOLUCIÓN HISTÓRICA DE LA TRANSMISIÓN HVDC. 6se inició el desarrollo de las válvulas de arco de mercurio (también llamada válvulade vapor de mercurio), para los procesos de transmisión y distribución de energíaeléctrica para altas tensiones y potencias, que ofreció durante mucho tiempo la líneamás prometedora, desarrollándose válvulas de hasta 1000 V.Durante un tiempo el desarrollo de las válvulas de mercurio planteó ciertosproblemas por la incapacidad de lograr tensiones mayores aumentando laseparación entre ánodo y cátodo. El problema se resolvió introduciendo electrodosde distribución de campo entre ánodo y cátodo, método ideado por el que esconsiderado padre de la HVDC, el ingeniero eléctrico sueco Dr. Uno Lamm (Fig.2.1).Fig.2.1 Dr. Uno Lamm.Partiendo de esta base, había llegado el momento de hacer pruebas defuncionamiento. En este aspecto fueron pioneros países como Suecia o Alemania,en este último se firmó el primer contrato comercial en 1941, para la construcción deun enlace HVDC de 60 MW. Se trataba de un cable subterráneo que debía transmitirhasta 150 A utilizando 200 kV a una distancia de 115 km, pero nunca llegó aconstruirse. El siguiente caso se da en 1950 cuando la Unión Soviética construyó unenlace experimental de 150 km entre Moscú y Kasira a una tensión de 200 kV.Las pruebas efectuadas durante estos años por la compañía eléctrica suecaSwedish State Power Board y el incremento de las necesidades energéticas,llevaron a la construcción del primer enlace mundial de carácter comercial paratransmisión en HVDC. Se construyó entre la isla de Gotland, entre el Mar Báltico y la TRANSPORTE DE ENERGÍA ELÉCTRICA EN CC. ENLACES HVDC-

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Mdulo II

Mdulo II

2. Sistema de Rotacin.2.1 El ensamblaje rotatorio.2.1.1 La mesa rotatoria.2.1.2 El buje maestro.2.1.3 El buje del cuadrante.2.1.4 Las cuas.2.1.5 Las llaves.2.2 La sarta de perforacin.2.2.1 La unin giratoria.2.2.2 El cuadrante.2.2.3 El sustituto del cuadrante.2.2.4 La tubera de produccin.2.2.5 Las lastrabarrenas.2.2.6 Herramientas especiales de fondo.2.2.7 La barrena o mecha.

2. Sistema de Rotacin.SISTEMA GIRATORIOEn la mayora de las actividades en algn momento

se requiere la rotacin de la sarta. A menudo es

necesario para perforar el cemento, los empaquetadores

(packers) o los tapones de la formacin y cuando

estn fresando, pescando o colocando herramientas

de pozo abajo. Se puede transmitir la rotacin de

la tubera por medio de una mesa rotatoria. La

mesa rotatoria tambin debe soportar la sarta de

trabajo en aquellos momentos en que la carga no

est sostenida por la torre. Tambin se puede lograr

la rotacin por medio de un rotor de superficie

(Top Drive), cabeza giratoria o llaves hidrulicas.

Se pueden percibir los problemas de control en

el pozo abajo por medio de los cambios en el

torque de rotacin y ste se debera supervisar

constantemente. ROTOR DE SUPERFICIE

La unidad del rotor de superficie, Top Drive

o mando superior, se ha utilizando principalmente

para los equipos de perforacin, pero tambin

ha sido diseado para trabajos ms pequeos de

reacondicionamiento (workover). No se requieren

el vstago (kelly) y bujes del vstago tradicionales

dado que la sarta de trabajo se rota directamente con

electricidad o presin hidrulica. El sistema es una

mejora en la tecnologa rotativa, dado que se puede

usar varias uniones de tubera (trozos) a la vez. Un

elevador convencional levanta y baja la sarta cuando se

maniobra. Con el rotor de superficie, siempre hay una

respuesta rpida disponible ante amagos de reventones

en el pozo mientras que se maniobra o se perfora.

El eje de perforacin no est nunca a ms de unos

segundos de distancia entonces el perforador puede

colocar las cuas, conectar la sarta, rotar y torsionar

la conexin, entonces el cierre del pozo no depende

de la cuadrilla de la plataforma. Con un rotor

de superficie, se puede mantener la circulacin (la

bomba afuera del pozo), a igual que la capacidad

de repasar durante las maniobras de sacada. Los

peligros se reducen al eliminar las dos terceras partes

de la conexiones y no gira ningn buje en el piso.

UNIONES GIRATORIAS ELCTRICASLas cabezas giratorias son unidades de bombeo

y rotacin que estn diseadas para la perforacin

liviana, las operaciones de reparacin y remediacin.

La fuente de energa para proveer la rotacin es

fluido hidrulico de bombas hidrulicas. Es comn

que se usen las bombas del sistema hidrulico

del equipo de workover para esto. Tambin hay

disponibles unidades de energa montadas en patines

/ remolques. Se debe extender un cao telescpico

de torsin, o brazo, a una gua, o parte rgida del

equipo debido al efecto de torsin de la rotacin.

PROCEDIMIENTO CON CABEZA O BOP ROTATORIAA menudo se utiliza la cabeza rotatoria para la

perforacin con aire, y en zonas donde se tienen

presentes grandes cantidades de gas asociado. La

cabeza rotatoria nos permite perforar o circular mientras

se est venteando gas (al quemador) y devolviendo el

lodo a los tanques o fosas. Un procedimiento para

desviar el pozo podra ser:

1. Incrementar la presin de cierre (dependiendo del

tipo de pozo).

2. Acelere las bombas para aumentar la Densidad

Equivalente de Circulacin, aunque debe tenerse

cuidado de no producir una contra- presin muy

alta como para que exceda los lmites de presin

del sistema.

CUAS VIAJERAS

Las cuas viajeras o insertadores (snubbers),

estn ubicadas en el conjunto viajero y se mueven

junto con el mismo. Estas cuas sujetan la caera

y transmiten fuerza para levantar la caera fuera del

pozo, o para forzarla hacia abajo. Pueden usarse dos

o ms juegos de cuas para levantar y para insertar.

Usando dos o ms juegos de cuas viajeras, se gana

una ventaja de tiempo al no tener que invertir un

solo juego cuando se llega al punto de equilibrio.

Sin embargo, si se sujetan los dos simultneamente,

podra hacerse difcil desengancharlos de la caera.

Tambin se han desarrollado cuas bi - direccionales

que sujetan en ambas direcciones, aunque su uso no

se ha difundido mucho. CUAS ESTACIONARIAS

Las cuas estacionarias estn sujetas a la base del

gato. Con ellas se sujeta la caera cuando las cuas

viajeras no estn enganchadas. La unidad tpica

tiene dos juegos opuestos de cuas estacionarias,

uno para insercin (para prevenir que la tubera

viaje hacia arriba en la posicin de caera liviana),

y una en la posicin de caera pesada (para evitar

que la caera viaje hacia abajo). Si las presiones

del pozo son altas y se requiere una gran fuerza de

insercin, el segundo juego debe estar en la posicin

de caera liviana y usarse como un respaldo al

juego primario de cuas estacionarias. Cuas estacionarias en posicin de abiertas Cuas estacionarias en posicin de cerradasFALLA DE CUAS

Las cuas de potencia son actuadas tpicamente

4 o 5 veces por tramo de caera. Esto puede gastar

el filo de los dientes de la cua. Asimismo los

fluidos de terminacin o el encostramiento de la

herrumbre en las inserciones de dado de las cuas,

pueden ocurrir bastante rpidamente bajo ciertas

condiciones. Ambas pueden dar por resultado que

las cuas no tenga un agarre apropiado de la caera.

Puesto que las cuas son parte de un programa

de control de pozo en el trabajo de insercin, debe

darse un cuidado y mantenimientos apropiados a

las cuas, conviritndose en parte de la operacin.

Esto incluye el cepillado con cepillos de alambre

y el reemplazo de los dados gastados o rotos.

Ante la ocurrencia de una falla de cuas:

1 Cierre inmediatamente las cuas alternativas o

de respaldo (las unidades de insercin tienen un

mnimo de dos tazones para operacin liviana).

2 Instale la vlvula de insercin en la posicin de

abierta.

3 Cierre los arietes de insercin.

4 Repare, limpie o reemplace el dado de la cua y

dle servicio al tazn, segn se requiera.

5 Pruebe la capacidad de soportar carga del

tazn de cuas, transfiriendo la carga con el

gato de insercin (los arietes de deslizamiento

permanece cerrados).

6 Inspeccione el tazn alternativo para ver la

condicin de los dados de cua, puesto que la

longitud es usualmente similar.

7 Reanude las operaciones.MESA ROTATORIA

Si se halla disponible, la mesa rotatoria est

conectada al conjunto viajero. Le da a la unidad

de insercin la capacidad de efectuar tareas de

perforacin y de fresado. Su fuerza motriz es

hidrulica, as como su regulado. La velocidad

de rotacin en rpm, debera de controlarse por el

volumen de fluido (en contraposicin con presin

hidrulica).

LLAVES HIDRAULICAS

Se usan llaves con fuerza motriz hidrulica para

enroscar o desconectar conexiones en caera de

dimetros mayores. Estn instaladas en la canasta.

CANASTA DE TRABAJO

La canasta de trabajo o canasta viajera es la

plataforma de trabajo de la unidad de insercin.

Est ubicada encima de los gatos hidrulicos. En

toda canasta de trabajo, debe tenerse como equipo

de norma, una vlvula de seguridad de apertura

plena.

CONTRAPESOS

Los contrapesos acoplados con un poste-gra telescpico, se controlan desde la canasta de trabajo.

Su principal funcin es la de elevar o bajar la caera a la canasta de trabajo, o hasta donde estn losayudantes a nivel del suelo.

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2. KELLY Y TOP DRIVES KELLY AND TOP DRIVES.2.1 PERFORANDO MAKING HOLE.

Un taladro de perforacin rotaria consiste de muchas piezas de equipo. Parte de ellas se encuentran en la superficie, y parte de ellas en el subsuelo.

Todo el equipo tiene un propsito, colocar la broca en el fondo del pozo para perforar o hacer el hueco. Para lograr esto, la cuadrilla de perforacin enrosca la broca en la parte final o inferior de una tubera especial llamada sarta de perforacin drill string.

Los miembros de la cuadrilla bajan la sarta unida a la broca dentro del