ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL FACULTAD DE INGENIERÍA QUÍMICA Y

AGROINDUSTRIAINGENIERÍA QUÍMICA

MECÁNICA DE FLUIDOS II

Tema: Equipos y Herramientas de Perforación

Integrantes:

Miguel A. Barba

Vanessa Maldonado

Pamela Herrera

Marylin Pallasco

Andrea Uvillús

Mecanismos de perforación

La perforación de un pozo en tierra o mar consiste en la penetración de las diversas capas de roca hasta llegar al yacimiento.

Antiguamente este proceso se hacia mediante el golpeteo del suelo

y la roca con algún material duro(barrena) hasta desgastarlos.

En 1859 se desarrollo la teoría de perforar manteniendo la barrena todo el tiempo en contacto con la roca y que el corte

de roca se hiciera mediante la rotación continua de la barrena

Mecanismos de perforación

Actualmente para perforar un pozo, se utiliza de manera general, un sistema rotatorio.

Esta operación de perforar un pozo se lleva acabo mediante una herramienta denominada “Barrena ”

La industria clasifica generalmente a los pozos como “pozos exploradores”, “pozos delimitadores” y “pozos de desarrollo”.

Selección del equipo de perforación

Para poder seleccionar un equipo de perforación específico, se deben determinar los requerimientos del pozo a perforar, dentro de los más importantes se encuentran:

Diámetro del agujero a perforarPotencia hidráulica,Tipo y configuración de las sartas de perforaciónPrograma de tuberías de revestimiento, etc

Herramientas y equipos de perforación

1. Top Drive Rotación de la sarta directa

Mayor seguridad operacional

Instalación fácil y manejo a través de una consola

Proceso efectivo, menor tiempo de perforación , reduce los gastos

Efectivo en actividades de pesca

2. Kelly

•Trasmitir el giro que le proporciona la mesa de rotación al varillaje•Conducir por su interior el fluido de perforación

Enroscada la cabeza giratoria de inyección

Enroscada la primera varilla de la columna mediante un acoplo

3. Drill Pipe

Rango Longitud [ft]

1 18-22

2 27-30

3 38-45

•Tubería bastante fuerte y relativamente liviana• conectarse al kelly o top drive •Manejo cuidadoso y mantenimiento regular

4. Heavy walled drill pipe (HWDP)

Función reducir la fatiga y estrés del Drill Pipe

• Consta de paredes gruesas, mayor cantidad de juntas y estas son más largas

HWDP espiral presenta estrías que reducen el área de contacto

5. Collares de perforación (drill collars)

Funciones

Aumentar el peso de la broca para permitir que

los cortadores de la misma perforen la

formación.

Mantener al drill pipe en tensión

Proporcionar rigidez o consistencia para que la

dirección del pozo se mantenga.

Producir un efecto péndulo, permitiendo que los pozos casi

verticales puedan ser perforados.

.Su diámetro oscila entre 3 y 12 pulgadas

Su peso varía entre 650 y 1500 lb (300 a 5100 kg)

La longitud de los drill collars usualmente es de 30-31 pies (9,5 m).

5. Collares de perforación (drill collars)

5.1. Tipos de drill collars

• Cuadradas

• Espirales

• Lisas

6. Crossovers

7. Reamers y estabilizadores

• Mantienen el hueco con un diámetro completo

Reamers

• Mantienen los drill collars centrados dentro del hueco

Estabilizadores

8. Brocas de perforación

Brocas

Cónicas

Dientes de acero

Carburo de tungsteno

Con cortadores fijos

Diamantes compactos

(PDC)

Diamantes

Broca corazonadora

8. Brocas de perforación

HERRAMIENTAS ESPECIALES Y COMPLEMENTOS

1. HERRAMIENTAS DE PESCA

RECUPERACIÓN

DESTRABADORES

RESCATADORES

DEMOLEDORAS

RECUPERADORES

2. MARTILLOS DE PERFORACIÓN

2. MARTILLOS DE PERFORACIÓN

3. SHOCK-SUBS Y MUD MOTORS

4. BOPs

ACUMULADORES Y

BOMBAS

5. CASING

Herramientas utilizadas en la perforación de pozos direccionales

• HERRAMIENTAS DEFLECTORAS:

Mecha: Permite cortar y penetrar las formaciones (Normalmente blandas).

Cucharas deflectoras “Whipstocks”: piezas de acero en forma de cuchara, se utilizan para iniciar las desviaciones.

Motores de fondo: elimina la rotación de la tubería

• HERRAMIENTAS DE MEDICIÓN: sirven para localizar posibles “Patas de perro”.

Péndulo invertido o totco: Instrumento para detectar las desviaciones.

Monel: herramienta que corrige los efectos del campo magnético de la tierra y material metálico de la sarta de perforación.

Martillo (Jar): herramientas que se encarga de desarrollar un impacto en caso de hoyos ajustados o atascados

Estabilizador: Se usan para controlar la desviación del hoyo y reducir el riesgo de patas de perro

HEL (Hostil environment logging): herramienta para cuantificar la profundidad de perforación.

MFR (Multiply frecuency resistivity): herramienta para obtener datos en tiempo real de la litología y fluidos presentes mientras se está perforando