SISTEMA DE PERFORACION ROTARIA

SISTEMA DE PERFORACIONANTECEDENTES HISTORICOS.-En Amrica el primer pozo perforado fue el pozo Drake, perforado en inmediaciones de una emanacin de petrleo muy cerca de un barranco bajo la supervisin del coronel Edwin Drake en Titusville (Pensilvania), este pozo alcanz una profundidad mxima de 65 pies en el ao 1859.Este acontecimiento marc el inicio de la industria petrolera y por ende avances y renovaciones tecnolgicas, equipos, herramientas, mitologa, etc.Pas un largo tiempo hasta la implementacin de un mtodo completamente nuevo que es el denominado mtodo rotario o mtodo rotativo que fue introducido alrededor de 1900. Este mtodo utiliza un trpano cuya funcin es crear un agujero mediante la rotura de las rocas subterrneas.

PRINCIPIOS BASICOS DE LA PERFORACIONEn el mtodo de la perforacin rotaria, el agujero es perforado por la accin combinada de rotacin y peso aplicados a un taladro o trpano de acero.

En la perforacin rotaria de rocas, el trpano es conectado a una columna de acero compuestas de piezas de sondeo (tubera de perforacin) y portamechas, manufacturadas con acero y de alta resistencia las cuales transmiten al trpano el efecto de rotacin, impartida desde la superficie por la mesa rotaria y simultneamente ejercen sobre el trpano el efecto de su peso, para que ambos efectos combinados produzcan la perforacin deseada.COMPONENTES PRINCIPALES DEL SISTEMA DE PERFORACION.- 1.Cabeza de inyeccin o unin giratoria. 2.Cuadrante o kelly 3.Mesa rotaria 4.Sarta de perforacin a). Tuberas de perforacin (sondeo Drill pipe) b). BHA Barras pesadas (heavy weight) - Portamechas - Crossover - Estabilizadores - Escariador (reamer) 5.Trpano o barrenas 6.Top drive CABEZA DE INYECCIONLlamada tambin unin giratoria es una herramienta rotatoria que es colgada del gancho y bloque de aparejo para suspender y permitir la rotacin libre de la sarta de perforacin, este provee una conexin para la manguera del cuadrante y un pasadizo para el flujo del fluido de perforacin hacia la sarta de Perforacin.La parte interior de la unin est conectada directamente a la vlvula de seguridad del cuadrante, lo que permite que la barra maestra gire.Estas uniones son capaces de soportar un peso superior a 250 toneladas, rotando a 200 r.p.m. Bajo la presin interna de 3000 psi.

Funcin. La unin giratoria realiza tres funciones especiales.Suspender la sarta de perforacin Permitir la rotacin libre del vstago y de la tubera de perforacinConectar la manguera de inyeccin a travs del cuello de ganso. CUADRANTE O KELLYEl cuadrante llamado tambin Kelly, vstago o flecha, es un elemento que se encuentra en el extremo superior de la columna de perforacin.El cuadrante es una barra pesada de acero de 4 a 6 lados, sea cuadrado o hexagonales, hay casos que son triangulares el cual se acopla al buje de impulsin de la mesa rotaria por medio del buje de impulsin del cuadrante y transmite la energa rotaria a la barrena a travs de la sarta de perforacin y que va suspendida entre la unin giratoria y la mesa rotaria, el cuadrante va conectado al parte superior de la tubera de perforacin que esta dentro del hoyo y que hace dar vueltas al la sarta de perforacin a medida que la mesa rotaria gira.Tiene un agujero que permite que el fluido circule por o hacia el pozo y suba por el espacio anular. El cuadrante puede medir de 37 a 54 pies de longitud (11.28 a 16.46 mt.) Pero el tamao normal es de 40 pies (12.28 mt.)

Funcin.-

Suspender la columna de perforacin

Hace que la columna gire.

Conduce el fluido de perforacin dentro de la columna.

Frecuentemente se colocan 2 vlvulas de seguridad en cada extremo del cuadrante, la primera en el extremo superior del cuadrante se lo denomina vlvula de seguridad superior del cuadrante, la otra se coloca en el extremo inferior y se lo denomina vlvula de seguridad inferior del cuadrante.Una o ambas vlvulas pueden cerrarse para impedir que la presin ascendente proveniente del interior de la barra maestra penetre as cuadrante o, a la manguera de lodo.Durante la perforacin las roscas de la espiga (macho) sufren un desgaste considerable, para evitar este desgaste se debe emplear un sustituto del cuadrante.Sustituto del cuadrante.- Es una seccin corta de tubera con un macho (espiga) y una hembra (caja) cuyos extremos tienen roscas. Este tramo corto de tuberas se agrega al extremo inferior del cuadrante y la tubera de perforacin se enrosca al sustituto en lugar que al cuadrante.

MESA ROTARIADefinicin.La mesa rotaria de hecho, es lo que le da el nombre al sistema de perforacin rotativo. Su energa proviene de su propio motor o de un sistema elctrico fuera de la torre.La mesa rotaria, el cuadrante y la unin giratoria funcionan conjuntamente para hacer girar la sarta de perforacin y a la barrena por lo tanto se consideran como los componentes rotatorios ms importantes de una instalacin de perforacin rotaria.

TAMAO DE LA MESA ROTARIAEl dimetro de abertura de la mesa rotaria, por la cual pasan las barrenas y otras herramientas indican la capacidad general de la mesa rotaria, otra manera de clasificar la mesa rotaria es de acuerdo a su capacidad de carga que varan de 100 a 600 toneladas, tambin tiene un dimetro que vara entre 17 y 49 .

ACCESORIOS DE LA MESA ROTARIAEl buje de transmisin:

Es un dispositivo encajado en la mesa rotaria, por medio del cual pasa el cuadrante y mediante el cual se transmite la torsin de la mesa rotaria al cuadrante y a la sarta de perforacin. El buje de transmisin tambin es llamado buje de la flecha.

El resultado de este acoplamiento es que cuando la mesa rotaria gira, hace girar al buje de transmisin y ste hace girar toda la sarta de perforacin.

El Buje Maestro:El buje maestro es un dispositivo que va colocado directamente en la mesa rotaria de tal manera que el impulso de rotacin o torsin, de la mesa rotaria pueda ser transmitido al cuadrante y as pueda girar la sarta de perforacin.

Cuas:

Las cuas son piezas de metal en forma de prismas con dientes u otros dispositivos de agarre, se puede decir que son conjuntos flexibles de piezas cuyas superficies interiores con cuervas y dentadas para acomodar la superficie exterior de la columna de perforacin.

Estas se emplean para sostener la tubera de perforacin en la mesa rotaria y para evitar que se resbale dentro del pozo cuando se est conectando o desconectando el vstago, estos instrumentos son capaces de disminuirse gradualmente para que encajen alrededor de la tubera y se calzan contra el ahusamiento del buje maestro.

TIPOS DE CUAS:Tipo A.- Son cuas rotarias que se usan exclusivamente con tuberas de perforacin.- Tipo B.- Son cuas para portamechas que se ajustan automtica a todo tamao de portamechas. - Tipo C.- Son cuas para tuberas de revestimientos.

Definicin.La sarta de perforacin es una parte importante del proceso de perforacin rotaria.La sarta de perforacin, es un conjunto de herramientas, bsicamente tuberas de diferentes dimetros y funciones que se van aadiendo segn avanza la perforacin; compuesta por el sondeo o tuberas de perforacin (drill pipes), el arreglo de fondo de pozo o B.H.A. (Bottom Hole Assembly), los cuales van por encima de un elemento cortante denominado Barrena o Trpano (bit) el cual es el encargado de la trituracin de la roca en el fondo del pozo.

SARTA DE PERFORACIN

Para disear una sarta de perforacin se debe tener en cuenta las siguientes variables:Profundidad final del pozo.Dimetro del hueco.Densidad del lodo.Margen para presionar.Factores de seguridadLongitud, dimetro y peso de los drill collars.Grado, tamao y peso de los drill pipes disponibles.Propsito de una Sarta de Perforacin:

La sarta sirve para varios propsitos los cuales son:

-Proveer un conducto interior para fluir lodo del equipo hasta el trepano-Imparte fuerza de rotacin al Trepano-Permite imprimir peso sobre el Trepano-Provee estabilidad con un arreglo de fondo para minimizar vibracin de la sarta, desviacin del pozo y trabajo descentralizado del trepano.Composicin de la Sarta de Perforacin:a). Tuberas de perforacin (sondeo Drill pipe)b). BHA Barras pesadas (heavy weight)- Portamechas- Crossover- Estabilizadores - Escariador (reamer)Trpano o barrenas TUBERAS DEPERFORACIN.- (drill pipe)

Definicin.- La tubera de perforacin es un tubo de acero o aluminio usada para transmitir energa rotaria y fluida de perforacin a la barrena situada en el fondo del pozo.El grado del DP describe la mnima fluencia del tubo, estos valores son importantes porque son utilizados en clculos de Reventa miento, Colapso y Tensin.Diseo.-En la actualidad la gran mayora de los materiales tubulares se fabrican de acuerdo a especificaciones aprobadas por el API.Estas especificaciones cubren las propiedades mecnicas y detalles de fabricacin y las dimensiones de la tubera, una tubera de perforacin queda especificada en forma general por:Dimetro exterior:Cada pieza de la tubera de perforacin puede tener un dimetro exterior (OD) que vara entre 2 3/8 y 6 5/8 de pulgadas (60.4 y 168.3 mm.).Rango de longitud:La tubera de perforacin tambin se fabrica en longitudes de estndar divididas en los rangos siguientes:Rango 1 18 a 22 pies ( 5.47 a 6.71 m) ya obsoleto.Rango de 2 27 a 30 pies ( 8.23 a 9.14 m)Rango 3 38 a 45 pies ( 11.58 a 13.72 m )

(drill pipe)

La longitud usada ms comnmente es la de 30 pies (9.14 m). Las longitudes no incluyen la longitud de tubera que va unida a cada extremo. La unin de tubera es un accesorio especial con enroscado de que se agrega a los extremos de cada seccin de tubera de perforacin permitiendo as conectar las secciones de tubera para armar la sarta de perforacin. Esta tubera se fabrica de acuerdo a las especificaciones del API para resistencias a punto cedente y a la tensin. La resistencia mnima a punto cedente se refiere a la fuerza necesaria para estirar o comprimir la tubera de perforacin hasta deformarla permanentemente .

Grado de Fabricacin de acero La mayora de las tuberas sin costuras que hoy en da pertenecen a uno de los cuatro grados. - API (1)E, con una resistencia mnima al punto cedente de 75000 psi. - A PI (2)X-95, con una resistencia mnima a punto cedente de 95000 psi. - API (3)G-105, con una resistencia mnima al punto cedente de 150000 psi. - API (4)5-135, con una resistencia mnima al punto cedente de 135000 psi. UNION ENTRE TUBERIAS Cuando se adaptaron las normas del API para tuberas de perforacin, el diseo de los extremos de las tuberas y accesorios fueron modificando de manera de que ellos se pudiesen atornillar a las roscas en los extremos de las tuberas de perforacin. Estos accesorios fueron nominados uniones de tubera y requieren una herramienta de apriete (tenazas) sobre ellas para armar o desarmas la conexin de roscas. UNIONES ENTRE TUBERIAS

BARRAS PESADAS (heavy weight)Es un componente de peso intermedio para la sarta de perforacin. Consiste en tuberas de perforacin de paredes muy gruesas con joints.

El heavy weight, posee las siguientes ventajas:Reduce considerablemente los costos de perforacin al eliminar o reducir las roturas de tuberas en zonas de transicin.Aumentar el rendimiento y la capacidad de alcanzar mayores profundidades equipos pequeos al sustituir a los drill collars.Representa un ahorro considerable en perforacin direccional, al reemplazar en gran medida a los drill collars, reduciendo problemas de torque, tendencia a cambios de direccin, adems de las posibilidades de aprisionamiento diferencial.El heavy weight puede utilizarse en los siguientes tipos de perforacinPERFORACIN DIRECCIONAL.- quienes perforan en pozos adicionales han comprobado que la tubera heavy weight es ideal para pozos muy desviados por que es menos rgida que los lastrabarrenas y hace mucho menos contacto con la pared del pozo.

PERFORACIN VERTICAL EN FORMACIONES BLANDAS.- son muchas las ventajas que se derivan del uso de la tubera heavy weight cuando esta se usa para reemplazar las partes de la sarta de tubos lastrabarrenas en perforacin de formaciones blandas.

PORTAMECHASDefinicin.-Los portamechas o porta barrenas son tubos de acero pesado, de paredes gruesas, con conexiones de rosca en ambos extremos.

La cantidad de portamechas sobre la barrena depende de la perforacin que se realiza, el dimetro del pozo, el tipo de barrena, la tendencia del pozo a desviarse de la verticalidad y otras variables. Los portamechas estn situados encima de las barrenas de un arreglo dado lo cual ocasin un gran peso o una gran carga sobre la herramienta perforadora.

La mayora de los portamechas regulares son redondos y tienen aproximadamente 30 pies (9metros).

Funciones:Proporcionar peso adecuado sobre la barrena para perforar.Mantener el peso para impedir que la sarta de perforacin sea sometida a fuerzas de pandeo.Dar paso adecuado a la circulacin de fluido de perforacin en sus lados externos y la pared del pozo.Ayuda a proveer el efecto del pndulo para hacer que la barrena perfore un pozo ms cercano a la vertical.Minimizar los problemas de estabilidad debido a las vibraciones.Aminora los problemas de control de direccin debido a la inflexibilidad que se le da al BHA.

TIPOS DE PORTAMECHASPortamechas integrales o EstndarSon barras macizas y redondas, lisas de aleacin de acero con cromo molibdeno.Estos portamechas tienen la superficie exterior cilndrica lisa y son enderezados, alineando en toda su longitud; de hacer con normas API.Los portamechas tienen una longitud de 30, 31, 32, pies segn sea su OD, con un rango de tolerancia de ms o menos de 6 pulg. Estos portamechas son usados en todo lugar an en formaciones suaves.Portamechas helicoidales o espiralesLos portamechas helicoidales o acanalados en espirales, son empleados principalmente en pozos para dimetros medianos o pequeos, son comunes en las perforaciones profundas y en perforacin direccional para prevenir la pegadura diferencial en el pozo donde se facilitan el paso para que el fluido de perforacin salga y alivie la presin diferencial.Las acanaladuras en espiral proporcionan mejor circulacin del fluido de perforacin reduciendo las posibilidades de aprisionamiento por presin diferencial y el contacto de la pared del pozo permitiendo as compensar o equilibrar la presin hidrosttica alrededor del portamechas.

Portamechas cuadradosUn portamecha cuadrado es una barra cuadrada con esquinas cuadradas, el portamechas proporciona mayor rigidez a los conjuntos de la sarta de perforacin y da paso a la circulacin entre sus lados lisos y la pared del pozo.Esta clase de portamechas son comunes en formaciones duras o de gran buzamiento que permite aplicar ms peso sobre el trpano. Un portamechas cuadrado es menos efectivo cuando es usado en formaciones blandas, porque no soportan lo suficiente para evitar una desviacin.

CROSSOVERLos crossover van en la sarta de perforacin entre el tubo de perforacin y los collares de perforacin y en otros puntos, un crossover tiene roscas especiales macho y hembra, los fabricantes las disean para unir las partes de la sarta de perforacin que tienen diseo de rosca diferente, por ejemplo una hembra del tubo de perforacin no puede enroscarse directamente en un macho del collar de perforacin por eso los operarios montan un crossover en la ltima unin del tubo de perforacin donde se junta con la primera unin del collar de perforacin, la caja del crossover se adapta al pin del tubo de perforacin y el pin del crossover se adapta al box del collar de perforacin, estas roscas de adaptacin permiten a los operarios unir la cadena del tubo de perforacin a la cadena del collar de perforacin, las plataformas de perforacin tienen normalmente una gran variedad de crossover.

ESTABILIZADORESEs una herramienta que se coloca cerca de la barrena y a menudo ms arriba de esta, en la sarta de perforacin y es utilizada para cambiar el ngulo de desviacin en el pozo mediante el control del punto de contacto entre el hoyo y los portamechas.Los estabilizadores son una parte importante del arreglo de fondo del pozo porque estabilizan el trepano y los portamechas, ayudando a los trpanos a rendir mejor mediante la ayuda a dichas barrenas.

Tipos de estabilizadoresa). Hoja rotativa.- Puede ser corta o larga y puede ser en cada caso espirales o derechas.b). Estabilizadores de mangas rotatorias.- Estas son las herramientas ms seguras desde el punto de vista del aprisionamiento diferencial es efectivo en formaciones duras, esta herramienta es estacionaria mientras los drill collar estn rotando. Uno de sus defectos es que sus componentes de goma son sensibles a altas temperaturas (250 F). c) Roller Reamer.-Pueden utilizarse en formaciones duras donde su capacidad de estabilizacin no es un factor importante. El contacto con las formaciones es reducido y por eso su capacidad de estabilizacin es mnima.La seleccin de estabilizadores se la realiza segn la formacin que se est atravesando o se planifica perforar. ESCARIADORESDefinicin.- Un escariador es una herramienta cilndrica que se emplean para ensanchar el dimetro del pozo en algn lugar reducido del mismo pozo.

Un escariador es colocado entre el trepano y el portamechas, es utilizado para mantener el calibre del pozo en formaciones duras y es la nica herramienta que realmente lo realiza aunque el contacto con la pared es muy pequeo.Los rodamientos de los escariadores abren el pozo a su mximo calibre de esta manera expande la vida del trepano y previene problemas de pegamientosUn escariador es tambin utilizado como estabilizador en formaciones duras. El cuerpo de un escariador est construido de una aleacin de acero de altas resistencias. EL TREPANO:El trpano llamado tambin (barrena, broca o mecha) es la herramienta ms importante en la perforacin cuyo servicio avanza al trabajo de perforacin, cortando las rocas, atravesando formaciones, profundizando el pozo.Este elemento puede ser de percusin o de rotacin o una combinacin de ambas. La barrena siempre incluye elementos perforantes, cortantes y de circulacin (toberas).

La eficiencia con la que la barrena perfora depende de varios factores: A) El estado fsico de la barrena. B) El peso que se aplica sobre esta para que perfore. C) La velocidad con que es puesta a girar.La accin del fluido de perforacin tambin influye sobre el rendimiento de la barrena.El fluido de perforacin debe limpiar, enfriar y lubricar la barrena, adems tiene que desalojar a los recortes generados por el trpano y levantarlos por el espacio anular hacia la superficie.A) Longitud de los dientes.- dientes ms largos logran mayor penetracin en la roca obteniendo mejor penetracinNmeros de dientes.- El nmero de dientes afectar de la siguiente manera: a mayor nmero de dientes representa mayor posibilidad de embotamiento del trpano.Forma de los dientes.- Afecta en la penetracin mediante la relacin que existe entre el rea de los dientes y la penetracin lograda.B) Peso sobre el trpano.- El peso aplicado sobre el trpano crear la fuerza necesaria como para vencer la fuerza contrapesiva de la roca fracturndola produciendo la penetracin necesaria.C) RPM (Revoluciones por minuto).- La penetracin responde en forma proporcional a las RPM que consta de dos factores:Cantidad de recortes generadosVelocidad de remocin de los RecortesLa forma tradicional de evaluar el funcionamiento de un trpano se basa en:1. Pies perforados2. Penetracin (POP) (pies/hrs.).3. Hora de rotacin (hrs.).La decisin sobre el tipo de barrena que se debe usar depende de varios factores tales como la clase de formacin que se va perforar, el tamao y el costo de la misma barrena.

Clase de formacin depende:- Abrasividad.- Con cuanta facilidad la roca se desgasta debido a la friccin cuando el trepano es usado sobre ella.- Dureza.- Con cuanta facilidad la roca puede ser rayada.- Permeabilidad.- Cuan bien se conectan los poros entre s de manera que el petrleo gas o agua puedan moverse entre las rocas.- Elasticidad.- La capacidad para volver a la forma y dimetro original despus de haber estado comprimido.- Presin poral.- La presin que ejerce el fluido en los poros sobre los granos de roca.- Porosidad.- Es la relacin entre el espacio poral y el volumen total de la roca reservorio.- Presin de sobrecarga.- La presin que la capa de formacin supuesta ejerce. Esta presin se incrementar con la profundidad.

Clasificacin de los Trpanos:TREPANOS CON PARTES MOVIL: TRPANOS DE RODILLOS.- Es una barra hecha de 2, 3, 4 conos cortantes montados sobre filas de dientes de aceros o botones de carburo de tungsteno. Esta barrena cuando fue construida por primera vez se la conoci exclusivamente como barrena de roca, lo cual se us con xito despus de varias modificaciones.Pueden clasificarse como:1.-Triconos de Dientes de Acero (dientes triangulares).- Es una barrena de rodillos que en la superficie de cada cono est integrada por filas de dientes de acero.Dependiendo del tipo de formacin a perforar los dientes de las barrenas estn diseados de acuerdo a la dureza, que puede ser:Formaciones Blandas.- Pueden incluir formaciones como: lutita, margas, calizas, arenas poco consolidadas.Formaciones medias.-Pueden incluir formaciones como: dolomitas, calizas duras, areniscas.Formaciones Duras.-Formaciones como: granito

2.-Triconos de Inserto de Carburo de Tungsteno.-

En estas brocas los dientes son de carburo de tungsteno insertados a presin en agujeros perforados para este propsito en los conos.La ventaja del trpano de carburo de tungsteno es que ellos son ms duros. Ocurre muy poco desgaste comparado con un trpano de dientes de acero.Las barrenas con insertos con carburo de tungsteno fueron desarrolladas para formaciones extremadamente duras y abrasivas, pero tambin pueden emplearse para la perforacin de formaciones duras, medias a blandas.

TREPANOS CON PARTES FIJA: TRPANOS COMPACTOS (PDC Y TSP).- Este es otro tipo de barrenas donde su elemento cortante lo forman diamantes industriales incrustados en el cuerpo de la barrena.Existen dos tipos de trpanos de diamantes sintticos que son usados hoy en da en la industria petrolera:- El compacto de diamante policristalino (PDC)

- El policristalino - trmicamente estable (TSP)

TRPANOS DE DIAMANTE NATURAL

Un trpano de diamante es habitualmente un trepano de cabezal fijo o un trpano de corte. Es llamado trpano de corte debido a que corta a la roca rebanndola como un cuchillo.

La desventaja del diamante es que al calentarse mucho puede perder su dureza. Los diamantes se clasifican de acuerdo a suskilates, los dientes grandes de a 1 kilate, con espaciamiento medio, se emplea en aquellas barrenas con utilidad ms verstil, este tipo de barrena se emplea en toda clase de formaciones.

Los diamantes pequeos de 1/8 a se emplean en formaciones duras dispuestas en patrones de menor espaciamiento.

ACCESORIOSESPECIALES:Las herramientas giratorias de torsin y de potencia son dispositivos importantes de uso comn en la actualidad, los cuales ayudan a realizar el trabajo del equipo rotatorio principal, con el uso de herramientas de potencia se facilita el trabajo del perforador para aplicar en el momento preciso las fuerzas para accionar el cable de las tenazas y el cabrestante. Las herramientas giratorias de torsin y de potencia son:TenazasTenazas giratorias Tenazas de potencia Cadena de enrosque

1) TENAZASLas tenazas son unas llaves enormes utilizadas para conectar o desconectar, tubera de perforacin, tubera de revestimiento o cualquier tipo de tubera. As como ciertas herramientas se emplean llaves especiales de mandbulas, llamadas llaves de maniobras, llaves de barra o de tubos.2) TENAZAS GIRATORIAS.- Las tenazas giratorias se emplean tanto para enroscar como para desenroscar las conexiones de tubera cando se est haciendo una conexin. Existe varios tipos de tenazas giratorias, algunas son operadas con precisin neumtica o con precisin hidrulica.3) TENAZAS DE POTENCIA.- Las tenazas de potencia se utilizan para conectar o desconectar la tubera de perforacin o de revestimiento y cuya torsin es provista por presin neumtica o presin hidrulica. Se distinguen una de otras por la longitud del mango de acero empleado en su fabricacin.4) CADENA DE ENROSCAR.- La cadena de enroscar es una cadena de acero que se usa para enroscar una unin de tuberas cuando se est introduciendo tubera de perforacin al hoyo un extremo de la cadena esta enganchada a la llave de enrosque, otro extremo esta enganchada en el aparejo y la unin gira con velocidad y se enrosca. Una vez que se saca la cadena de la unin se colocan las llaves en el mismo lugar y se sigue tirando la cadena con el aparejo lo cual termina de ajustar la unin

TOP DRIVE El sistema del top drive es una tecnologa para la perforacin rotaria no convencional que consiste en un motor elctrico o hidrulico, suspendido en la torre de un equipo de perforacin el cual hace rotar la sartade perforacin y el trepano. El sistema del top drive reemplaza las funciones de la mesa rotaria, permitiendo rotar la sarta de perforacin desde el tope, usando la cabeza de inyeccin propia, en lugar de la cabeza de inyeccin, vstago y mesa rotaria convencionales.Adems el sistema se maneja a control remoto desde la consola del perforadorCOMPONENTES DEL SISTEMA TOP DRIVECOMPONENTES PRIMARIOS En primer lugar tenemos los componentes primarios, llamados asi porque son parte de la herramienta que se instala en el mstil del equipo de perforacin.Torque Track (Huella de torsin)Optional Swivel (Union giratoria opcional)Torque bushing (Cojinete de torque)Swivel sub (Sub unin giratoria)Extend Frame (Extencion del armazn)Quill (Pluma)Mainframe assembly (Ordenador central)Load Nut (Tuerca de carga)Pipe handlerassembly (Arreglo del asa de la tubera) Tiltassembly (Mecanismo de inclinacin) Stabbingvalve (Valvula punzante)Saver sub (Sub ahorrador)Grabberassembly (Llave de contra fuerza) Bailassembly (Arreglo del eslabon)Elevator (Elevador)

COMPONENTES SECUNDARIOSDenominados asi, porque son principalmente elementos de apoyo, pero aun asi cabe aclarar que sin ellos el Sistema en su totalidad no funcionariaLos principales componentes segundarios lo conforman: el panel de perforaciones, modulo de poder, bucle de servicio, elevadores hidrulicos:Panel de perforaciones(Drillers Panel).-El panel de perforaciones es un tablero de acero inoxidable equipado con todos los controles o mandos, los indicadores luminosos, instrumento de medicion y conectores requeridos para operar el Top Drive desde la posicin del perforador. Modulo de poder(Power Module).-Los Sistemas Top Drive de carcter hidrulico, vienen complementadas con bombas hidrulicas de diferentes clases. Estas bombas envan un flujo hidrulico atravez de un bucle cerrado, un sistema de alta presin hacia el motor del Top Drive, el cual provee la rotacin a la pluma(quill)Bombas adicionales envan un flujo hidrulico a travez de un sistema auxiliar al TOP DRIVE, permitiendo la operacin de varias funciones automticas asi como la circulacin del aceite hidrulico a travez de una filtracin y de un sistema de enfriamiento antes de retornar hacia el deposito. - Bucle de servicio(Service Loop).-El bucle de servicio es un conjunto de lneas que permiten la comunicacin de los elementos que componen al sistema TOP DRIVE.El bucle de servicio enva y recibe comunicacin elctrica desde el modulo de poder y el panel de perforacin, asi como el flujo hidrulico hacia y desde el Top Drive. -Elevadores hidrulico(hydraulic Elevators).-Los elevadores automticos, eliminan la necesidad de tener una persona operndolos manualmente.Esto da la capacidad de abrir y cerrar los elevadores en posiciones sumamente altas de BHA(Bottom Hole Assembly), y reduciendo de la misma forma la exposicin del operario a los riesgos adicionales asociados con operacines manuales de los elevadores

FUNCIONAMIENTO DEL TOP DRIVEEs necesario hacer mencin que dentro el sistema TOP DRIVE, como cualquier otra tarea se identifica intervenciones de carcter manual y de carcter automatizado; este ultimo que caracteriza al sistema Top Drive -Funciones automatizadas.-Estn comprendidas por las operaciones de extensin, inclinacin, operacin de la llave de contrafuerza(Grabber). -Extension.-

Esta operacin permite al Top Drive ubicarse por encima de la ratonera(mouse hole), lugar donde se alojaran las tuberas que han de bajarse para la perforacin del pozo.Es aca donde el Top Drive se extiende hasta la ratonera mouse hole.Realiza la conexin por medio de la pluma( rotacin del quill), con la tubera alojada a la ratonera.El Top Drive inicia su elevacin por la torre junto a la tubera conectada.Los tres pasos mencionados anteriomente se repiten tres veces, ya que el Top Drive nos ofrece la facilidad de perforar por tiros( 1 tiro=90 pies=3 tuberias) -Inclinacion de los eslavones( Link Tilt).-Normalmente conocido comoafianzadores estos pueden ser inclinados hacia adelante unos 35 grados y hacia atrs unos 55 grados, moviendo de esta manera el elevador y permitiendo realizar diversas tareas asociadas con el manejo de tubera de forma segura y reduciendo el tiempo en las operaciones.Durante la elevacin, los eslabones(link tilt) y el elevador se afianza a la tubera para otorgarle un mejor sostenimiento. -Operacin de la llave de contrafuerza(Grabber).-La llave de contrafuerza o grave actua como una tenaza, que permiten al momento del enrosque y desenrosque de las tuberas, otorga un adecuado torque.Normalmente el Grabber necesita una presin por encima de los 1000 Psi, para poder efectuar su debida operacin de afiance. Cabe recordar que esta presin proviene del Modulo de Poder(Power Module). La operacin realizada por el Grabber suele tomar un tiempo aproximado de 20-30 segundos.Se instala fcilmente en cualquier tipo de mstil o torre de perforacin, con las mnimas modificaciones y frecuentemente en un solo da.Sustituye a la Mesa Rotaria y al Vstago (Kelly). El Top Drive hace rotar la sarta de perforacin de manera directa.Rotacin y Circulacin continuas durante el movimiento de la sarta de perforacin

Ventajas del sistema del top driveMejora la seguridad en el manejo de la tubera. Todas las operaciones se las realiza por control remoto desde la cabina del perforador; reduciendo las labores manuales y riesgos asociados que.tradicionalmente acompaan a la tarea

Perfora secciones de 90 pies (1 tiro), reduciendo el tiempo de conexiones, al eliminar dos tercios de las mismas.

Mejora la eficiencia en perforacin bajo balance.

Se tiene para perforacin en tierra (Onshore) o costa fuera (Offshore).

El top drive significa incremento en la eficiencia de sus operaciones.

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