A continuación las principales partes de un Taladro de Perforación de 750 caballos de Fuerza (HP). Las especificaciones corresponden a un taladro tìpico para profundidades no ayores de 10.000 pies. Proximamente hablaremos de taladros con mayores capacidades
I- ESPECIFICACIONES TÉCNICAS.
Un taladro de perforación rotatoria de 750 HP consta generalmente de una cabria o torre de perforación de 75 pies (23 metros aprox.) de altura desde la Planchada, para dar un total de 90 pies desde la superficie de la locación. La cabria posee 8 líneas y puede almacenar 12.000 pies de tuberías tipo Drilling Pipe (DP - Tubería de Perforació) de 5" y de 3-1/2", o segun el diametro que se requiera.
La sub estructura comúnmente es de 15 pies (4,57 mts) de altura desde el suelo, poseyendo una capacidad de 350.000 Libras (350 Klbs) o mas. El winche de la Planchada es de tipo Aire/Hidráulico y posee una capacidad de 4000 libras. Mientras que el winche de la corredera es de tipo hidráulico de freno mecánico con capacidad de 5 toneladas (11 Klbs).
El malacate posee una capacidad de 750 HP continuos, de freno auxiliar hidromático y un mínimo de 350 Klbs de izamiento en low/low como mínimo. Este equipo cuenta con dos (02) generadores eléctricos y una casa de fuerza.
II- SECCIONES DE UN TALADRO
Un equipo de 750 HP está dividido en varias secciones, cada una con sus respectivas herramientas clasificadas de la siguiente manera:
II.1 – SUB ESTRUCTURA, CABRIA Y ACCESORIOS.
Esta sección esta conformada por la Sub Estructura, la Cabria o torre de Perforación, el bloque corona, el winche de la planchada, el winche de la corredera, los accesorios de la cabria (iluminación, escaleras, llaves de tenaza y de Jerónimo, y el encuelladero).
II.2 – EQUIPOS DE LEVANTAMIENTO Y ROTACIÓN.
En esta sección se encuentran el Malacate, la guaya de perforación, el Top Drive, el bloque viajero, el Gancho, la Mesa Rotaria en la base de la planchada, el buje maestro y el que se emplea para corrida de revestidor.
Otros accesorios que forman parte de esta sección de equipos son: las parrillas (brazos de los elevadores), el sustituto de sacrificio, el sistema de Soft Torque y la Llave Hidráulica, la cual permite enroscar y desenroscar la tubería de producción aplicándole el torque deseado.
II.3 - SISTEMA DE BOMBEO Y ALTA PRESION
Está conformada por 2 bombas de Lodo, 1 bomba súper cargadora, las líneas de alta Presión y el Stand Pipe de Circulación .
II.4 - SISTEMA DE LODO DE BAJA PRESION
El cual abarca los equipos de preparación y tratamiento de lodo de perforación, entre los cuales están el Tanque de Pre-Mezcla con sus respectivas 2 bombas y 2 embudos; agitadores, Tanques activos para Lodo, Tanques de Reserva, Tanque de Viaje, 1 Desgasificador, Bomba de succión del Cellar y el Flow Line (Línea de Flujo) con su respectiva Bandeja Recolectora.
II.5 - SISTEMA DE POTENCIA Y TRANSMISION
Compuesto por los Motores diesel, la casa de fuerza y dos generadores.
II.6 – AUXILIARES
Compuesta por la Casa de Perro, las herramientas y sistema para trasladar tuberías a la planchada.
II.7 – SISTEMA DE CONTROL DE POZOS.
Esta compuesta por las válvulas Impiderreventones (BOP), las líneas de Matar, Estranguladora y de Emergencia y el Choke Manifold, cuyas especificaciones serán presentadas en el ítem III de este Reporte.
II.8 – EQUIPOS DE PERFORACIÓN.
Constituida por herramientas y equipos necesarios para las labores de perforación, tales como: 1 elevador y 1 cuña para cada revestimiento, llaves de Tenaza, cuñas de porta-mechas, quiebra mechas, entre otros.
Otras de las secciones están constituidas por el Equipo de seguridad, Campamentos y los Equipos misceláneos.
III- EQUIPO DE CONTROL DE REVENTONES.
Constituye uno de los equipos de mayor interés para salvaguardar la vida del pozo, los trabajos que se han hecho para perforarlo y hasta la vida y seguridad del personal que labora en la Planchada ante los peligros de Reventones y arremetidas que ocurren durante la perforación. El equipo de Control de reventones constituye el sistema de control de Pozos del Taladro.
En un taladro de 750 HP se posee para este sistema dos válvulas impiderreventones (VIR`s) O BOP, por sus siglas en inglés. La BOP Anular, de 11 pulgadas, que posee una presión de trabajo de 3000 psi a 5000 psi, según las presiones que se manejan en las formaciones a perforar , esta hecha con empaque de acero reforzada con una goma especial teniendo como función cerrar la tubería. Una segunda válvula, llamada BOP RAM, también de 11”, permite cerrar un determinado diámetro de tubería de perforación o bien el hoyo abierto.
Esta última Válvula posee dos sets de ranes o arietes. Los ciegos, que cierran solamente el hoyo abierto , y los cortantes, que cortan la tubería y cierran el pozo. Entre las válvulas anular y de arietes, se encuentran carretos que están provistos de orificios donde se conecta la línea que va al distribuidor de flujo usado para controlar las arremetidas y la línea de matar el pozo por donde se bombea lodo pesado.
Por último en este equipo se encuentra el MULTIPLE DE ESTRANGULAMIENTO, también conocido como Choke Manifold, que el empleado en un equipo de 750HP consta de un ensamblaje de tuberías de 3 1/16” que resisten una presión mínima de 3000 lppc. Consta de un estrangulador manual y otro automático. Su panel de control es una cónsola de control remoto hidráulico, manómetros que miden la presión desde 0 – 3000 lppc, y un sensor de pistón.
Otros equipos que forman parte del sistema de control de pozos son las válvulas Kelly Cock y Flotadora, las señoritas para levantar todo el conjunto de las Válvulas Impiderreventones (BOP), la Botella de circulación y el BOP interno.
IV- EQUIPO DE LEVANTAMIENTO
El sistema de levantamiento esta constituido por una serie de equipos y herramientas configuradas y diseñadas según el tipo de maniobra y/o operación que se ejecute. El taladro dispone de un malacate de 750 HP continuos de capacidad. Este tiene 2 motores con potencia entre 750 y 1000 caballos de fuerza (HP), de freno auxiliar tipo hidromático. El malacate posee 8 líneas que proporcionan una capacidad de izamiento equivalente a 350.000 libras como mínimo. Este tiene un tambor en el cual va enrollado el cable de perforación, que tiene que resistir el peso de la sarta.
Desde este equipo se brinda una fuerza de tensión para levantar o bajar el Bloque viajero, que sostiene al Top drive, de cuyas características hablaremos en el ítem VII de esta sección. Este está suspendido mediante una guaya o cable de perforación de 1 1/8” de diámetro, que pasa desde el malacate a través de una serie de poleas fijas ubicadas en la cima de la cabria, que forman la corona o el bloque fijo, cuya función es transmitir el peso de la sarta de perforación.
Otra parte del sistema de levantamiento está constituida por una plataforma denomina ENCUELLADERO, desde la cual un trabajador, al que se le llama Encuellador, cumple la función de colocar las parejas de tuberías y portamechas mientras se están realizando las operaciones de perforación y revestimiento. Esta plataforma comúnmente se encuentra a unos 60 pies de altura desde el suelo.
El equipo de levantamiento del taladro también es conformado por la mesa rotaria, que para este sistema es de tipo Pin Drive con una capacidad de 250 Toneladas de carga estática y 20-½” de apertura mínima. Posee un buje maestro y otro para corrida de revestidor, así como un juego de brazos para elevadores (parrillas) con capacidad de 350 toneladas, y además se cuenta con una llave hidráulica para enroscar y desenroscar tuberías de perforación, con torquímetro incorporado.
Para sostener la tubería durante cada viaje de ésta, se dispone de una serie de cuñas que permiten unir la sarta de perforación a la mesa rotaria y el bloque viajero. Estas cuñas tienen una superficie interior curva y dentada que permiten apretar la tubería.
V- EQUIPO DE POTENCIA.
Este lo constituyen motores de combustión interna que generan la energía necesaria para el buen funcionamiento de todos los equipos del taladro de perforación. Esta energía puede ser distribuida manera eléctrica o bien de forma mecánica.
En Taladros como el que se ha descrito en este artìculo, se encuentran motores Diesel de 900 HP, dos generadores eléctricos con capacidad de 250 KW, dos transformadores de 75 KW. Esto garantiza el suministro eléctrico para todos los equipos del taladro y los trailers del campamento.
VI- EQUIPO DE LODO
También conocido como Sistema de Circulación, por medio del cual se bombea, circula y recupera lodo de perforación, así como se controlan los ripios o sólidos que vienen de la formación hacia el cabezal del pozo. Primariamente este equipo está compuesto por las bombas de lodo, que funcionan con motores eléctricos, que las hacen capaces de mover grandes volúmenes de fluidos a altas presiones. Se clasifican de acuerdo al número de pistones que poseen en Dúplex, Triplex y Centrífugas.
El taladro descrito en este artìculo posee dos bombas tipo triplex con motores de 1000 HP cada uno. Posee una bomba super cargadora con motor eléctrico de 50 HP, Líneas de Alta Presión (de hasta 5000 psi de trabajo y tubería Schedule 160) y el Stand Pipe de circulación, de 4 ½” con válvulas que trabajan a una presión de trabajo de 5000 psi. Este conecta la línea de descargas de la bomba de lodo con la manguera de lodo, que se conecta a la unión giratoria para descargar los fluidos de perforación en la sarta.
Otra serie de equipos y tanques forman el sistema de lodo de baja presión. En esta sección encontramos:
- El tanque de Pre-Mezcla para aditivos químicos para el fluido, con capacidad para 200 bls y 3 pies de profundidad. Posee como mínimo dos embudos para mezclar lodo, tipo Tasa de Corte con capacidad para peso de lodo de 18 lbs/gal.
- Los Tanques activos de lodo. Estos constan de un sistema de agitadores de motor eléctrico de 10 a 15 HP. Son 2 y poseen una capacidad de 320 barriles.
- Tanques de reserva, tiene instalado dos (02) de 500 bls cada uno para Agua Industrial, uno de también 500 bls de capacidad para Gasoil y dos para Contingencia Ambiental. Estos poseen bombas centrífugas conectadas al sistema eléctrico del taladro y 2 embudos para mezcla.
- Tanque de Viaje, con capacidad para 50 barriles.
- Un desgasificador de vacío, que permite la separación de manera continua de pequeñas cantidades de gas presentes en el lodo luego de que proviene de la línea de Flujo.
- Bomba de succión del Cellar, que posee un sifón de achique de 6”.
- Línea de Flujo, también conocida como FLOW LINE, que dispone de una bandeja de recolectora de lodo donde éste se descarga.
VII- INSTRUMENTACIÓN.
Para el buen funcionamiento de los trabajos en el taladro se requiere de un continuo monitoreo que certifique que se está perforando con los parámetros establecidos para el pozo y que permita controlar todas las operaciones que se están ejecutando. Las principales estructuras y herramientas de instrumentación de un taladro la constituyen:
- LA CONSOLA DEL PERFORADOR, donde se encuentra un indicador de peso tipo EB, un manómetro de presión de bomba de lodo, con lectura desde 0 a 5000 lppc., un indicadores de Torque de las llaves de la tenaza y de la mesa rotaria con capacidad de lectura de hasta 5000 lppc para el primer indicador y un rango de 0 a 25.000 ft.lbs (libras por pie) en el segundo. En la consola del perforador se encuentra también otro indicador para el número de emboladas de las bombas, con un rango de 0 a 200 SPM (strokes por minuto) y 2 manómetros que miden las revoluciones por minuto de la mesa rotaria, a un rango de 0 – 150 RPM y 0 – 300 RPM respectivamente.
- REGISTRADOR DE PARAMETROS DE PERFORACIÓN, de tipo electrónico y digital, que registran el peso de la sarta, la carga en el gancho, el RPM y Torque de la mesa rotaria, la tasa de penetración (ROP), la presión de bombeo de lodo, el volumen llenado del pozo y emboladas de las bombas en operación.
- MEDIDOR DE FLUJO EN LOS TANQUES DE RESERVA Y ACTIVO, que lleva un registro tanto en digital como en papel, codificando la data transmitida de la perforación y enviarla en tiempo real mediante conexión, con una sensibilidad del sensor de 1 a 5 barriles.
- INDICADOR DE LAS EMBOLADAS DE LAS BOMBAS DE LODO, de los que se cuenta con 2, con un rango de lectura de 0 a 200 SPM.
- SISTEMAS DE CONTROL DE FLUJO DE RETORNO Y DE VOLUMEN DE LODO.
VIII- TOP DRIVE Y BLOQUE VIAJERO.
El Top Drive (Manejo superior, en inglés) constituye una herramienta innovadora y de muy alto rendimiento para la perforación rotatoria. Este se desplaza enganchado al bloque viajero, subiendo por rieles. Consiste de un motor eléctrico que transmite la potencia de su eje a una caja de transmisión, proporcionándole rotación a la sarta de perforación al mismo tiempo que hace circular el fluido de perforación. El Top Drive de un taladro de 750 a 1000 HP posee una capacidad de 250 Hp API, motores de alto torque (20.000 lbs. Pie) con potencia de 350 Hp.
El bloque viajero, como su nombre lo indica, se traslada a través de la torre, compuesto de un sistema de poleas que permiten el paso del cable de perforación, que baja y vuelve a subir hasta el bloque fijo o corona, ubicada en la cima de la cabria. Sostiene el gancho, el top drive que va conectada a este y por ende, toda la sarta de perforación. En este taladro el bloque viajero tiene una capacidad de 250 Toneladas.
IX- EQUIPO AUXILIAR.
Esta sección abarca los equipos y herramientas necesarias para facilitar el trabajo en la planchada, así como los generadores de potencia eléctrica y neumática. En el taladro se encuentra la llama CASA DEL PERRO, desde donde se registran los parámetros de perforación y se localiza la consola de control remoto para operar la válvula impide reventones (BOP).
Se cuenta con una corredera de 55 pies de longitud y soportes de tubería para irlas almacenando y prepararlas para su uso. Se cuenta con juegos de llaves de tubo, llaves de cadena, de Impacto y ajustables. Mandarrias de bronce, de hierro y cepillos industriales.
