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Publicado: 21 de enero de 2015
DISEÑO DE LA SARTA DE PERFORACION
Definición de Sarta y Descripción del Proceso de Perforación.
Sarta de Perforación.
Es un acople mecánico entre la broca y el sistema rotario de superficie por medio de componentes metálicos ensamblados secuencialmente, tales como Lastrabarrenas, Tubería Pesada y de Perforación. Su función es transmitir fluido y la rotación generada por el “top-drive”hacia el BHA de fondo durante la perforación, siendo por tanto fundamental un adecuado diseño de dicha sarta.
Funciones:
Transmitir rotación a la broca.
Soportar y transmitir cargas axiales y torsionales.
Colocar peso sobre la broca.
Guiar y controlar la trayectoria del pozo.
Permitir circulación de fluidos para limpiar el fondo del hueco.
Enfriar y lubricar la broca.
Descripcióndel Proceso.
Desde la superficie, la perforación del pozo se inicia con una sección vertical (primera) para lograr las mejores condiciones de salida hacia el objetivo (target). El procedimiento a seguir en la perforación direccional (segunda sección), que empieza desde el eje vertical hasta llegar al inicio del tramo horizontal (tercera sección), consiste en:
A partir del KOP se construye unacurva continua para alcanzar un determinado ángulo de inclinación.
Manteniendo el ángulo, continúa la construcción de una sección tangencial hasta un punto dado de acuerdo a lo planificado.
Una nueva sección de construcción de ángulo, que finaliza cuando se alcance la inclinación requerida (86º – 90º) para iniciar la perforación del tramo horizontal.
Finalmente se perfora la secciónhorizontal navegando en una longitud pre-determinada (800 a 1200 pies) dentro del yacimiento productor. Se debe tener en cuenta los cambios en la trayectoria del pozo para minimizar los problemas que se presenten durante la perforación, como: limpieza e inestabilidad del hueco, arrastre de la tubería y torque sobre la sarta.
La descripción efectuada se presenta en la Figura 1.Componentes de la Sarta.- Se describen desde superficie hasta el fondo del pozo y son los siguientes:
Sistema “Top Drive” (TDS).
Transmite rotación a la sarta por medio de un motor incorporado al sistema y durante la perforación crea un vínculo entre la mesa rotaria y el equipo de fondo. Entre las ventajas de su utilización tenemos:
Capacidad de rotar y circular, facilitando maniobras ymejorando la limpieza del hueco.
Rimar en ambas direcciones.
Tubería de Perforación (DP).
Permite la circulación del fluido de perforación hasta la broca.
La Figura 2 representa la Tubería de Perforación y la Tabla 1 muestra las características de la misma.
FIG. 2 TUBERIA DE PERFORACIÓN
TABLA 1
CARACTERISTICAS DE TUBERÍAS DE PERFORACIÓN
Tamaño2-3/8” a 6-5/8” (diámetro externo del tubo)
Rangos de Longitud
Existen 3 rangos de longitud:
R1 =18 a 22 ft
R2= 27 a 30 ft
R3= 38 a 45 ft
Grado del Acero
E-75, X-95, G-105, S-135
Peso Nominal
Depende de los diversos rangos de tamaño y peso
Tubería de Perforación Extrapesada (HWDP).
Da peso adicional sobre la broca y permite la transición de esfuerzos entre la Tubería dePerforación (DP) y los lastrabarrenas, teniendo el mismo diámetro externo que la tubería de perforación pero el interno es generalmente de 3 pulgadas.
Los HWDP representados en la Figura 3, pueden ser de dos tipos:
a Lisos, y
b Espirales.
FIG. 3 TIPOS DE TUBERÍA EXTRAPESADA
Lastrabarrenas (DC).
Son tubos de pared gruesa que proporcionan peso sobre la broca, representados en la Figura 4.FIGURA 4 DESCRIPCION DEL LASTRABARRENA
Funciones:
Protegen la sarta de perforación del pandeo y torsión
Controlan dirección e inclinación.
Por su rigidez, disminuyen patas de perro (dogleg),
Mejoran el desempeño de la broca.
Reducen la perforación irregular y el pegamiento de tubería.
Los Lastrabarrena pueden ser lisos y espirales y se representan en la Figura 5.
FIGURA 5...
Definición de Sarta y Descripción del Proceso de Perforación.
Sarta de Perforación.
Es un acople mecánico entre la broca y el sistema rotario de superficie por medio de componentes metálicos ensamblados secuencialmente, tales como Lastrabarrenas, Tubería Pesada y de Perforación. Su función es transmitir fluido y la rotación generada por el “top-drive”hacia el BHA de fondo durante la perforación, siendo por tanto fundamental un adecuado diseño de dicha sarta.
Funciones:
Transmitir rotación a la broca.
Soportar y transmitir cargas axiales y torsionales.
Colocar peso sobre la broca.
Guiar y controlar la trayectoria del pozo.
Permitir circulación de fluidos para limpiar el fondo del hueco.
Enfriar y lubricar la broca.
Descripcióndel Proceso.
Desde la superficie, la perforación del pozo se inicia con una sección vertical (primera) para lograr las mejores condiciones de salida hacia el objetivo (target). El procedimiento a seguir en la perforación direccional (segunda sección), que empieza desde el eje vertical hasta llegar al inicio del tramo horizontal (tercera sección), consiste en:
A partir del KOP se construye unacurva continua para alcanzar un determinado ángulo de inclinación.
Manteniendo el ángulo, continúa la construcción de una sección tangencial hasta un punto dado de acuerdo a lo planificado.
Una nueva sección de construcción de ángulo, que finaliza cuando se alcance la inclinación requerida (86º – 90º) para iniciar la perforación del tramo horizontal.
Finalmente se perfora la secciónhorizontal navegando en una longitud pre-determinada (800 a 1200 pies) dentro del yacimiento productor. Se debe tener en cuenta los cambios en la trayectoria del pozo para minimizar los problemas que se presenten durante la perforación, como: limpieza e inestabilidad del hueco, arrastre de la tubería y torque sobre la sarta.
La descripción efectuada se presenta en la Figura 1.Componentes de la Sarta.- Se describen desde superficie hasta el fondo del pozo y son los siguientes:
Sistema “Top Drive” (TDS).
Transmite rotación a la sarta por medio de un motor incorporado al sistema y durante la perforación crea un vínculo entre la mesa rotaria y el equipo de fondo. Entre las ventajas de su utilización tenemos:
Capacidad de rotar y circular, facilitando maniobras ymejorando la limpieza del hueco.
Rimar en ambas direcciones.
Tubería de Perforación (DP).
Permite la circulación del fluido de perforación hasta la broca.
La Figura 2 representa la Tubería de Perforación y la Tabla 1 muestra las características de la misma.
FIG. 2 TUBERIA DE PERFORACIÓN
TABLA 1
CARACTERISTICAS DE TUBERÍAS DE PERFORACIÓN
Tamaño2-3/8” a 6-5/8” (diámetro externo del tubo)
Rangos de Longitud
Existen 3 rangos de longitud:
R1 =18 a 22 ft
R2= 27 a 30 ft
R3= 38 a 45 ft
Grado del Acero
E-75, X-95, G-105, S-135
Peso Nominal
Depende de los diversos rangos de tamaño y peso
Tubería de Perforación Extrapesada (HWDP).
Da peso adicional sobre la broca y permite la transición de esfuerzos entre la Tubería dePerforación (DP) y los lastrabarrenas, teniendo el mismo diámetro externo que la tubería de perforación pero el interno es generalmente de 3 pulgadas.
Los HWDP representados en la Figura 3, pueden ser de dos tipos:
a Lisos, y
b Espirales.
FIG. 3 TIPOS DE TUBERÍA EXTRAPESADA
Lastrabarrenas (DC).
Son tubos de pared gruesa que proporcionan peso sobre la broca, representados en la Figura 4.FIGURA 4 DESCRIPCION DEL LASTRABARRENA
Funciones:
Protegen la sarta de perforación del pandeo y torsión
Controlan dirección e inclinación.
Por su rigidez, disminuyen patas de perro (dogleg),
Mejoran el desempeño de la broca.
Reducen la perforación irregular y el pegamiento de tubería.
Los Lastrabarrena pueden ser lisos y espirales y se representan en la Figura 5.
FIGURA 5...
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