El sistema rotativo incluye todos los equipos utilizados para lograr la rotación de la broca. Originalmente, el principal impulsor en el sistema de todas las plataformas era la mesa giratoria.
Las partes principales del sistema rotatorio con una mesa giratoria son
la unión giratoria, el cuadrante kelly y la sarta de perforación.
La Unión giratoria cumple dos funciones importantes en el proceso de perforación. Es un punto de conexión entre el sistema de circulación y el sistema giratorio. También proporciona un sello de fluido que debe absorber el desgaste de rotación mientras mantiene la presión. La sección superior del eslabón (swivel) giratorio tiene una fianza para la conexión al gancho del elevador, y el cuello de ganso del eslabón giratorio proporciona una conexión hacia abajo para la manguera giratoria.
El kelly es la primera sección del tubo debajo del eslabón giratorio. La sección transversal exterior del kelly es cuadrada o (más comúnmente) hexagonal para permitir que se agarre fácilmente para girar. El torque se transmite a Kelly a través de los bujes Kelly, que se ajustan dentro del buje maestro de la mesa giratoria. El hilo de Kelly está a la derecha en el extremo inferior y a la izquierda en el extremo superior para permitir la rotación normal a la derecha de la sarta de perforación.
Durante las operaciones de perforación, en cada conexión, se agrega una nueva tubería debajo de Kelly. Para evitar el desgaste prematuro de las roscas de Kelly, se utiliza un submarino de ahorro de Kelly entre la Kelly y la primera unión de la tubería de perforación. Las válvulas de polla de Kelly están ubicadas en ambos extremos de Kelly.
Las plataformas modernas usan un topdrive para reemplazar los bujes kelly, kelly y la mesa giratoria. La rotación de la sarta de perforación se logra a través de motores hidráulicos o eléctricos. Un tipo de unidad de disco superior se muestra en la Fig. 2
Los topdrives están suspendidos del gancho y pueden viajar hacia arriba y hacia abajo de la torre de perforación. Esto permitirá que la perforación se realice con soportes de tuberías, en lugar de juntas simples, lo que ahorrará un tiempo considerable. Comparando con el proceso convencional, donde se debe agregar una nueva tubería a la sarta de perforación después de que se haya perforado la longitud de una sola unión, utilizando un sistema de transmisión superior, se producirá una nueva conexión solo después de la longitud de un soporte (dos, tres o cuatro tubos) ha sido perforado.
Además de ahorrar tiempo, un sistema con un topdrive permite que la perforadora reinicie la circulación de fluido o la rotación de la sarta de perforación más rápido al sacar la tubería, lo que reduce la posibilidad de problemas como la tubería atascada.
La sarta de perforación conecta el equipo de superficie con la broca en el fondo del pozo. La mesa giratoria, o el top drive, gira la cadena de perforación y, en consecuencia, la rotación se transmite a la broca.
La sarta de perforación está compuesta básicamente por dos partes principales, las tuberías de perforación y el conjunto de fondo de pozo (BHA) (ver Fig. 3 ). Las tuberías de perforación (Fig. 3b) se especifican por diámetro exterior, peso por pie, grado de acero y rango de longitud.
Las tuberías de perforación están clasificadas por API en los siguientes rangos de longitud: el rango 1 es de 18 a 22 pies (5,5 a 6,7 m), el rango 2 es de 27 a 30 pies (8 a 9 m) y el rango 3 es de 38 a 45 pies (12). a 14 m).
El tubo de perforación de rango 2 se usa más comúnmente. Como cada junta de tubería tiene una longitud única, la longitud de cada junta debe medirse con cuidado y registrarse para permitir una determinación de la profundidad total del pozo durante las operaciones de perforación.
Las uniones de la tubería de perforación se unen entre sí en la sarta de perforación por medio de tool joint (Fig. 3a). La parte de la tubería de perforación a la cual se une la junta de la herramienta tiene paredes más gruesas que el resto de la tubería de perforación para proporcionar una junta más fuerte. Esta porción más gruesa de la tubería se llama el upset. Si el grosor adicional se logra al disminuir el diámetro interior, se dice que la tubería tiene un upset interno. Si el grosor adicional se logra al aumentar el diámetro exterior, se dice que la tubería tiene un upset externo. En ocasiones, se fabrica una cara dura de carburo de tungsteno en la superficie exterior de la caja de la junta de la herramienta para reducir el desgaste abrasivo de la junta de la herramienta por la pared de perforación cuando se gira la sarta de perforación.
El BHA es la sección inferior de la sarta de perforación. Aunque un BHA puede tener muchos tubulares diferentes dependiendo de la complejidad de la operación, la mayoría del BHA está compuesto por collares de perforación (Fig. 3c). Los collares de perforación son tubulares de acero grueso de paredes gruesas que se utilizan para aplicar peso a la broca.
La tendencia de pandeo de la tubería de perforación de paredes relativamente delgadas es demasiado grande para usarla para este propósito. La distancia más pequeña entre el pozo y los collares de perforación ayuda a mantener el hoyo recto. Los estabilizadores (Fig. 4) a menudo se utilizan en la cadena del collar de perforación para ayudar a mantener los collares de perforación centralizados. Otros tipos de tubulares utilizados incluyen amortiguadores y martillos de perforación. Además, las tuberías de perforación de peso pesado (heavy weigth), un tipo de tubería de perforación con paredes más gruesas, se colocan comúnmente en la parte superior del BHA para realizar la transición entre los collares de perforación más pesados y las tuberías de perforación.
La Unión giratoria cumple dos funciones importantes en el proceso de perforación. Es un punto de conexión entre el sistema de circulación y el sistema giratorio. También proporciona un sello de fluido que debe absorber el desgaste de rotación mientras mantiene la presión. La sección superior del eslabón (swivel) giratorio tiene una fianza para la conexión al gancho del elevador, y el cuello de ganso del eslabón giratorio proporciona una conexión hacia abajo para la manguera giratoria.
El kelly es la primera sección del tubo debajo del eslabón giratorio. La sección transversal exterior del kelly es cuadrada o (más comúnmente) hexagonal para permitir que se agarre fácilmente para girar. El torque se transmite a Kelly a través de los bujes Kelly, que se ajustan dentro del buje maestro de la mesa giratoria. El hilo de Kelly está a la derecha en el extremo inferior y a la izquierda en el extremo superior para permitir la rotación normal a la derecha de la sarta de perforación.
Durante las operaciones de perforación, en cada conexión, se agrega una nueva tubería debajo de Kelly. Para evitar el desgaste prematuro de las roscas de Kelly, se utiliza un submarino de ahorro de Kelly entre la Kelly y la primera unión de la tubería de perforación. Las válvulas de polla de Kelly están ubicadas en ambos extremos de Kelly.
Las plataformas modernas usan un topdrive para reemplazar los bujes kelly, kelly y la mesa giratoria. La rotación de la sarta de perforación se logra a través de motores hidráulicos o eléctricos. Un tipo de unidad de disco superior se muestra en la Fig. 2
Los topdrives están suspendidos del gancho y pueden viajar hacia arriba y hacia abajo de la torre de perforación. Esto permitirá que la perforación se realice con soportes de tuberías, en lugar de juntas simples, lo que ahorrará un tiempo considerable. Comparando con el proceso convencional, donde se debe agregar una nueva tubería a la sarta de perforación después de que se haya perforado la longitud de una sola unión, utilizando un sistema de transmisión superior, se producirá una nueva conexión solo después de la longitud de un soporte (dos, tres o cuatro tubos) ha sido perforado.
Además de ahorrar tiempo, un sistema con un topdrive permite que la perforadora reinicie la circulación de fluido o la rotación de la sarta de perforación más rápido al sacar la tubería, lo que reduce la posibilidad de problemas como la tubería atascada.
La sarta de perforación conecta el equipo de superficie con la broca en el fondo del pozo. La mesa giratoria, o el top drive, gira la cadena de perforación y, en consecuencia, la rotación se transmite a la broca.
La sarta de perforación está compuesta básicamente por dos partes principales, las tuberías de perforación y el conjunto de fondo de pozo (BHA) (ver Fig. 3 ). Las tuberías de perforación (Fig. 3b) se especifican por diámetro exterior, peso por pie, grado de acero y rango de longitud.
Las tuberías de perforación están clasificadas por API en los siguientes rangos de longitud: el rango 1 es de 18 a 22 pies (5,5 a 6,7 m), el rango 2 es de 27 a 30 pies (8 a 9 m) y el rango 3 es de 38 a 45 pies (12). a 14 m).
El tubo de perforación de rango 2 se usa más comúnmente. Como cada junta de tubería tiene una longitud única, la longitud de cada junta debe medirse con cuidado y registrarse para permitir una determinación de la profundidad total del pozo durante las operaciones de perforación.
Las uniones de la tubería de perforación se unen entre sí en la sarta de perforación por medio de tool joint (Fig. 3a). La parte de la tubería de perforación a la cual se une la junta de la herramienta tiene paredes más gruesas que el resto de la tubería de perforación para proporcionar una junta más fuerte. Esta porción más gruesa de la tubería se llama el upset. Si el grosor adicional se logra al disminuir el diámetro interior, se dice que la tubería tiene un upset interno. Si el grosor adicional se logra al aumentar el diámetro exterior, se dice que la tubería tiene un upset externo. En ocasiones, se fabrica una cara dura de carburo de tungsteno en la superficie exterior de la caja de la junta de la herramienta para reducir el desgaste abrasivo de la junta de la herramienta por la pared de perforación cuando se gira la sarta de perforación.
El BHA es la sección inferior de la sarta de perforación. Aunque un BHA puede tener muchos tubulares diferentes dependiendo de la complejidad de la operación, la mayoría del BHA está compuesto por collares de perforación (Fig. 3c). Los collares de perforación son tubulares de acero grueso de paredes gruesas que se utilizan para aplicar peso a la broca.
La tendencia de pandeo de la tubería de perforación de paredes relativamente delgadas es demasiado grande para usarla para este propósito. La distancia más pequeña entre el pozo y los collares de perforación ayuda a mantener el hoyo recto. Los estabilizadores (Fig. 4) a menudo se utilizan en la cadena del collar de perforación para ayudar a mantener los collares de perforación centralizados. Otros tipos de tubulares utilizados incluyen amortiguadores y martillos de perforación. Además, las tuberías de perforación de peso pesado (heavy weigth), un tipo de tubería de perforación con paredes más gruesas, se colocan comúnmente en la parte superior del BHA para realizar la transición entre los collares de perforación más pesados y las tuberías de perforación.
