PROYECTO DE UNA TORRE DE PERFORACIÓN

PROYECTO DE UNA TORRE DE PERFORACIÓN CON
PERFILES PULTRUSIONADOS DE GFRP
(PROJECT A PERFORATION TOWER WITH PULTRUSION PROFILES OF GFRP)
Antonio Egido López, Ingeniero de Minas (IETcc)

Alfonso Recuero Fornies, Dr. Ingeniero de Caminos (IETcc)

Fecha de recepci ón : 12-IV-99

ESPAÑA

199-31

RESUMEN

S UMMARY

El proye cto presenta el diseño de una estructura desmontable
y reutiliza ble para larealización de sond eos de petróleo. La
estructura ha sido proy ectada con perjiles pultrusionados de
material comp uesto avanzado ya que presentan unas
cualidades, tanto fisic as como mecánicas , superiores a la de
los materiales convencionales. El empleo de estos materiales
ha sido justificado desde el punto de vista técnico y
económico. A lo largo del artículo se describen las
ope racionesrequerid as en la explotación por sondeos,así
como el planteamiento seguido en el cálculo estructural
mediant e un programa que tiene por objeto el análisis
matricial de estructuras de barras. Al final del mismo se hacen
una serie de reflexiones sobre las tendencias futura s de estos
materiales.

The goal ofthis project was to design a removable and
reusable structure (derrick) built with pultrusionprojiles of
GFRP (Glass Fiber Reinforced Polym ers) . These profiles have
beuer physical and mechanical properties than those
commonly used for these structures, such as steel or concrete
projiles. A methodology fo r drilling an oil jie/d is described in
this documentoThe stru cture has been worked out by comp uter
programo An economical study with a compari son between the
structure design ed withcommon materials and with
composites is inc/uded. An application to different situations
where steel design could not be possible is also shown.

1. INTRODUCCIÓN

2. TÉCNICA DE EXPLOTACIÓN POR SONDEOS

El objeto del proyecto es diseñar una estructura desmonta­
ble y reut ilizable para la reali zación de sondeos. Dicha
estructura es una torre de perforación (derrick) para la
explotación por sondeosde un campo de petróleo. La torre
de perforación que plantea este proyecto está diseñada para
po zos de petróleo con profundidades iguales o inferiores a
los 4.500 m, yaque al ser la estructura desmontable se cubre
casi el 90% de las técnicas de perforación realizadas en
tierra (té cnica " on shore").

La técnica o el proceso de perforación por sondeos ha
desarrollado tal nivel deperfeccionamiento en los últimos
años, que se ha convertido en uno de los métodos mineros
más extendidos y aplicados a ciertas sustancias tan vitales
para la humanidad como son el agua, los hidrocarburos o
algun as sales .
En pr imer lugar se describen las características de los
pos ibles sondeos de petróleo:

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Informes de la Construcc ión, Vol. 52 n" 471, enero/febrero 2001

Sondeo de rec on ocimiento en uncampo petrolífero ya
conoc ido : en este caso, se tiene la experiencia acumula­
da de los poz os que están en producción y se sa be el
diámetro con el que se puede comenzar la perforación, qué
tuberías se tienen que introducir y cuál es el diámetro final
del pozo.
Sondeo de reconocimiento: sólo tiene importancia desde el
punto de vista de investigación geológica; la profundidad
no suele superar los1.800 m.
Sondeo de explotación en región no explorada: en una
situación así se tiene que determinar si existe o no
producción. En caso afirmativo, se tienen que calcular los
diámetros de las tuberías de perforación, de revestimiento
y de producción. Evidentemente es el caso más común y,
a su vez, el más complejo.
El equipo de perforación consta de tres elementos esenciales:
El pr imer elementoestá constituido por una torre o
mástil de unos 40-50 m de altura que soporte todos los
esfuerzos verticales que se der iven de la sustentación de
la sarta y de la columna de entubación, así como de los
posibles atranques que puedan producirse. También sirve
para el almacenaje y manipulación de barras en posterio­
res operaciones de perforación. Las propiedades de los
materíales de la torre se...