Sarta de Perforación

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Sarta de Perforación by Mind Map: Sarta de Perforación

1. La sarta de perforación es una parte importante en el proceso de perforación rotatorio, su Diseño y selección requieren de un análisis cuidadoso para la obtención de resultados satisfactorios.

2. Componentes básicos de la sarta de perforación :

2.1. Barrena

2.2. Porta Barrenas

2.3. Motor de Fondo (Opcional)

2.4. Doble Caja

2.5. Valvulas de Seguridad

2.6. Lastra Barrenas (Drill Collar)

2.6.1. Los Collares (ó Lastra barrenas) tienen las siguientes funciones en la escala de perforación:

2.6.1.1. Protegen la Sarta de perforación de Doblamiento y la Torsión

2.6.1.2. Controlan la dirección y la inclinación de los pozos

2.6.1.3. Para perforar pozos rectos y pozos verticales

2.6.1.4. Reducen las “patas de perro”, asientos de llave y salientes

2.6.1.5. Aseguran que la playa de revestimiento mar bajada exitosamente

2.6.1.6. Mejoran el desempeño de la barrena

2.6.1.7. Reducen la perforación irregular, tubería pegada y brincos

2.6.1.8. Como herramientas de pesca, para pruebas de formación y en operaciones de terminación del pozo

2.6.2. Dentro los tipos de Lastra barrenas tenemos:

2.6.2.1. Liso

2.6.2.2. Espiral

2.7. Junta de Seguridad

2.8. Rimas

2.9. Estabilizadores

2.9.1. El principal medio para mantener el control de la dirección en un pozo es por medio del posicionamiento efectivo de estabilizadores dentro de la herramienta de fondo, BHA

2.9.1.1. Razones para usar estabilizadores

2.9.1.1.1. Se usan como el método fundamental para controlar el comportamiento direccional de la mayoría de las herramientas de fondo

2.9.1.1.2. Ayudan a concentrar el peso de la herramienta de fondo sobre la barrena

2.9.1.1.3. Reducen al mínimo el doblamiento y las vibraciones que causan el desgaste de los acoples y dañan los componentes de la herramienta de fondo tales como los MWDs

2.9.1.1.4. Reducen el torque de perforación al evitar que haya contacto del collar con las paredes del pozo y los mantiene concéntricos dentro del hoyo

2.9.1.1.5. Ayudan a evitar el que la tubería se pegue por presión diferencial y también la formación de asientos de llave

2.9.2. Tipos de Estabilizadores

2.9.2.1. Camisa Reemplazable

2.9.2.2. Cuchilla Soldada

2.9.2.3. Cuchilla Integral

2.9.2.4. Camisa no rotaria

2.9.2.5. Escariador de rodillos

2.10. Martillos

2.11. Tubería pesada (Heavy Weigth)

2.11.1. Tiene el mismo diámetro externo que la tubería de perforación normal pero el diámetro interno es mucho más reducido (normalmente 3 ”) y un refuerzo en la mitad del cuerpo del tubular del tamaño de los acoples para resistir el desgaste por abrasión contra la pared del hoyo

2.11.2. Tipos de Tuberias pesadas

2.11.2.1. Lisa

2.11.2.2. Espiral

2.12. Canastas colectoras

2.13. Tuberia de perforacion

2.13.1. Segmento cilindrico hueco compuesto generalmente de acero definida por una geometria de diametro y espesor del cuerpo

2.13.1.1. Tipo de Acero

2.13.1.1.1. Aceros ordinarios

2.13.1.1.2. Aceros especiales

2.13.1.2. Caracteristicas Geometricas

2.13.1.2.1. Diametro Interior

2.13.1.2.2. Diametro Exterior

2.13.1.2.3. Espesor

2.13.1.3. Caracteristicas Mecanicas

2.13.1.3.1. Clase

2.13.1.3.2. Grado

2.13.1.3.3. Resistencia a la tension

2.13.1.3.4. Resistencia a la presion interna

2.13.1.3.5. Resistencia al colapso

2.13.1.3.6. Resistencia a la torsion

2.13.2. Acoples

2.13.2.1. Todos los API de los API tienen un punto de cedencia en el interior de 120.000 psi independientemente del grado de la tubería de perforación en el que se usen (E, X, G, S).

2.14. Sustituto de la flecha

2.15. Hules protectores

3. La sarta de perforacion cumple las siguientes funciones :

3.1. Trasmitir rotacion a la barrena

3.2. Transmitir y soportar cargas axiales

3.3. Transmitir y soportar cargas de torsion

3.4. Colocar el peso sobre la barrena a perforar

3.5. Guiar la y controlar la trayectoria del pozo

3.6. Permitir la circulacion del FP para retirar recortes y enfriar la barrena

4. Aspectos Mecanicos

4.1. Conocidas las formaciones a atravesar se deben considerar los factores mecánicos que permitan optimizar el ROP

4.1.1. Dichos aspectos mecánicos son :

4.1.1.1. Peso sobre la mecha o barrena

4.1.1.2. Revoluciones por minuto

4.2. Las variables para seleccionar los aspectos mecanicos son :

4.2.1. Esfuerzo de la matriz de la roca

4.2.2. Tamaño y tipo de mecha

4.2.3. Tipo de pozo

4.2.4. Tipo de Herramienta de Fondo

5. Basicamente la organizacion de los componentes en la sarta de perforacion tendran que ver con el objetivo de la misma

6. Principios Básicos del Control Direccional en Perforación

6.1. El Principio Fulcrum

6.1.1. Un ensamblaje con un Estabilizador Cercano a la Barrena y de pleno calibre, seguido por 40’ – 120’ de lastra barrena antes del primer Estabilizador de Sarta, o aún sin estabilizador de sarta, va a desarrollar un ángulo cuando se aplica el peso sobre la barrena

6.2. El Principio de Estabilización

6.2.1. Si hay tres estabilizadores colocados en la sarta de tal forma que el espaciamiento entre ellos sea corto, la herramienta de fondo va a resistirse a seguir una curva y forzará la barrena a perforar en una trayectoria relativamente recta. Las Herramientas de Fondo con este tipo de configuración se llaman “Ensambles Empacados”

6.3. El Principio de Péndulo

6.3.1. Como su nombre lo indica en un ensamble de péndulo la barrena va a tratar de llegar a la vertical debido al efecto de péndulo. Este ensamble se diseña colocando un estabilizador de sarta de 15 a 60 pies distante de la barrena y no colocando un NBS ni de pleno calibre ni de calibre reducido

6.3.1.1. Si los lastra barrena entre el estabilizador y la barrena hacen contacto con la pared del pozo la longitud del péndulo se va a reducir y si se coloca demasiado peso sobre la barrena el ensamble de péndulo de hecho podría empezar a construir ángulo; por lo tanto, se requiere de una selección cuidadosa de parámetros

6.4. Tipos de Ensamblajes de Fondo Rotacionales

6.4.1. Ensamble de Péndulo

6.4.2. Ensamblaje Empacado

6.4.3. Ensamblaje para construir rotando

6.4.4. Ensamblaje dirigible

6.4.5. Ensamble de Motor de Lodo con Acople Torcido