INTRODUCCIONLa perforacin de un pozo petrolero no es slo una obra de ingeniera de alta precisin, es un trabajo de atencin y tensin permanentes para los hombres que integran el equipo. El equipo de perforacin es grande y pesado; antes de poder perforar en zonas alejadas, a veces es necesario construir caminos cortando selvas o cruzando desiertos a fin de llegar a ellas. Ahora para reducir los costos de transporte los primeros pozos explorados de zonas alejadas pueden ser perforados por equipos mucho ms pequeos que hacen pozos de poco dimetro. La perforacin de un pozo empieza con la planificacin de las operaciones de traslado de equipos hacia la locacin, estas operaciones pueden llegar a demorar debido a la falta de acceso al sitio donde se realizar la perforacin, luego los equipos sern armados tomando todas las medidas de seguridad para su posterior funcionamiento y comienzo de la perforacinLa barrena tambin llamada mecha, trepano o broca es una herramienta que al girar rpidamente impulsada por el taladro corta las rocas, con el tiempo la barrena de perforacin se gasta y tiene que ser reemplazada. Toda la sarta que pesa ms de 100 toneladas debe ser levantada hasta la superficie y desarmada seccin por seccin a medida que va subiendo. Se coloca la nueva barrena y se la hace bajar lentamente a medida que se ponen otra vez las secciones de la sarta. En un pozo profundo, esta operacin, denominada viaje, puede tomar la mayor parte de un turno de 12 horas. Hasta hace poco la sarta de perforacin era manipulada por la cuadrilla de perforacin. A fin de aumentar la seguridad y reducir los costos de perforacin, se van utilizando ahora equipos perforadores automticos, con operaciones mecanizadas de movimiento de varillaje y controles electrnicos. Uno de los materiales esenciales para el trabajo de perforacin es el fluido de perforacin. Es una mezcla especial de arcilla, diversos productos qumicos y agua que se bombea constantemente hacia abajo por el varillaje y sale por los agujeros que tiene la barrena. La corriente de lodo retorna hacia arriba por el espacio anular que queda entre la sarta de perforacin y la pared del agujero perforado, y arrastra consigo fragmentos de roca cortados por la barrena. En la superficie, el lodo recuperado se tamiza y vuelve a bombearse al pozo. Los fragmentos (ripios) que quedan en el tamiz indican el tipo de roca que va encontrando la barrena y pueden exhibir indicios de petrleo cuando se va llegando a una formacin petrolfera. El lodo enfra la barrena y evita escape de gas o petrleo cuando la barrena penetra en una trampa. Los costados del pozo pueden estar huecos y el lquido de inyeccin perderse por las cavidades; el trpano puede quedar aprisionado. Para evitar estos riesgos peridicamente se monitorea los fluidos de perforacin que permita que no ingrese al pozo fluido de formacin. Entre la tubera y las paredes del pozo se introduce una lechada de cemento, que una vez fraguada sostendr definitivamente todo el complejo. Por la caera instalada pasa entonces la sarta de perforacin, que seguir operando con un dimetro ms pequeo. A mayor profundidad, se introducir un segundo tramo de entubacin de dimetro inferior al primero y, probablemente, despus tambin un tercero que pasar por el segundo. As, cuando el pozo est llegando a su profundidad final, el dimetro del trpano posiblemente no supere los 10 centmetros, aunque la perforacin se haya iniciado con un dimetro de 50 centmetros. Durante todo este proceso se realizan frecuentes cambios de trpano, maniobra que exige otra previa: el retiro de la barra de sondeo. El perforador debe adems estar atento, para evitar que la herramienta quede aprisionada en el fondo del pozo o que la sarta se desve de la vertical, maniobrando permanentemente con la velocidad de rotacin del trpano y el peso de la sarta de perforacin para lograr el correcto equilibrio de toda la operacin.

Finalmente, todo el equipo de perforacin que casi siempre opera a la intemperie sometido a las inclemencias del tiempo debe estar preparado para enfrentar, controlar y superar las consecuencias de un escape de gas, que puede resultar devastador para el equipo y para los hombres que trabajan con l. Aunque la industria petrolera ha desarrollado sofisticadas tcnicas de seguridad para la prevencin de este tipo de accidentes, ninguna resulta de utilidad cuando las personas a su cargo, por distraccin u olvido, dejan de prestarles atencin. Terminado el programa de perforacin, es probable que no se encuentre petrleo ni gas natural, o que el volumen de hidrocarburos comprobado no justifique el desarrollo comercial del pozo. Todo el dinero y los esfuerzos invertidos por la empresa habrn sido intiles y las perforadoras volvern a intentar en otra locacin. Tambin gracias a los grandes avances de la ingeniera ahora, es posible construir plataformas para la perforacin en el mar y ms altas que la mayora de los rascacielos del mundo y anclarlas al fondo del mar. Estas plataformas contienen miles de toneladas de equipos y pueden alojar a cientos de personas que trabajan en turnos, para que el petrleo se produzca, almacene y bombee a tierra firme sin interrupciones. En los sistemas de produccin submarina no hay una plataforma para cada yacimiento; el petrleo se bombea desde los pozos y colectores que estn en el lecho marino a una plataforma de un yacimiento cercano. Se han diseado diversos sistemas a fin de atender a las diferencias en la profundidad de las aguas y el tamao de los yacimientos y tambin para tratar de encontrar mtodos cada vez menos costosos.

EQUIPOS DE PERFORACION1.-CLASIFICACION DE LOS EQUIPOS DE PERFORACION:1.1.- Equipos de perforacin terrestres (onshore): Tpicamente se fabrican en configuraciones liviana, mediana y pesada. Se movilizan empleando camiones de carga pesada y gras. Los equipos livianos slo pueden perforar unos pocos miles de metros. Los grandes son capaces de perforar por encima de los 6500 metros.1.1.1.- auto transportables:Auto transportables son aquellos equipos montados sobre unidades mviles y son utilizados para la perforacin de pozos verticales o direccionales, con la torre en posicin fija (vertical).

1.1.2.- convencionales:ARMABLESLos componentes de estos equipos van montados en patines, de tal forma, que el equipo puede moverse en unidades en paquetes que pueden ser acopladas fcilmente.La torre es ensamblada por partes, con pasadores, en el terreno de la localizacin, y luego se levanta como una unidad integral usando el sistema de levantamiento del equipo (malacate).Los equipos modernos, se fabrican de tal manera que la torre y los elementos que constituyen el equipo, puedan movilizarse fcilmente e instalarse fcilmente.Se utilizan para perforar todo tipo de pozos en tierra firme, desde pozos someros hasta ultra profundos.

1.2.- EQUIPOS PARA PERFORACIN MARINA (OFFSHORE)

1.2.1. Equipos de perforacin sumergiblesIdeales para perforar en aguas muy someras. Pueden navegar o ser remolcados. Se sumergen cuando los compartimientos del casco son inundados con agua.El equipo se apoya en el lecho del agua y parte del mismo queda por encima del nivel del agua para permitir el trabajo de la cuadrilla de perforacin.Estos equipos son apropiados para pantanos poco profundos, ros y aguas interiores Construidos especialmente como sumergibles.Pueden operar tambin en reas con fro extremo. Profundidades tpicas del agua son de 20 pies.1.2.2. Plataformas mviles auto-elevablesPoseen patas estructurales que se pueden subir y bajar a voluntad. Cuando las patas son levantadas el equipo flota en el agua y puede ser remolcado o transportado por barco a otra localizacin. Al llegar a la nueva localizacin se bajan las patas hasta que penetren y se afiancen sobre el lecho marino. La plataforma se eleva entonces sobre el nivel del agua. Las plataformas Auto Elevables pueden perforar en aguas hasta de 400 pies1.2.3. PLATAFORMAS FIJAS AUTOSUFICIENTES Y PLATAFORMAS FIJAS CON BARCOS DE APOYO Permanecen inmviles una vez construidas. Pueden perforar varios pozos desde una misma localizacin. Pueden ser autosuficientes o asistidos por barcazas (chalanas) de servicio.

1.2.4. EQUIPOS SEMI-SUMERGIBLESTienen patas y apoyos huecos. Como los sumergibles, las patas son inundadas. Sin embargo, se requieren anclas y / o impulsores y posicionadores para mantener el equipo en posicin. Cuando se emplean impulsores, se llaman de Posicionamiento Dinmico (controlado por computador).Con este sistema se mantiene el equipo estable sobre el pozo a perforar . Utilizan instalaciones sub marinas para control del pozo fluyendo BOPs.

1.2.5. BARCOS PERFORADORESSon unidades flotantes costa afuera auto-propulsadas, Emplean sistema para control de reventones similares a los Semi-Sumergibles. Una Placa-Base de acero con hueco central se posiciona en el lecho marino para indicar el sitio en donde se perforar el pozo. Los equipos Semi-Sumergibles y Barcos Perforadores se posicionan sobre la placa para comenzar la perforacin del pozo a travs de ellas.

1.2.6. PLATAFORMAS FIJAS: Estos sistemas se caracterizan por encontrarse asentados sobre el suelo marino. Consisten en estructuras metalizas y/o concreto, que se extienden desde el lecho marino hasta la superficie. Estas estructuras son estables con relacin al fondo marino.Plataformas mviles autoelevables Jackups:Los Jack-ups actuales se usan en todo el mundo en condiciones ambientales muy severas. Por ejemplo un equipo para 76 m (250 pies) de profundidad.Al incrementarse la profundidad del agua, el criterio de diseo se vuelve mas severo. Un punto muy importante es que el criterio actual debe establecerse, usando datos de meteorologa dela rea donde se va a perforar.Equipo de perforacin sumergible (Barcazas): este equipo es usado en aguas muy someras y protegidas, como ros, bahas y en aguas de hasta 15m (50 pies) de profundidad.

1.2.7.- FLOTANTE:Antes las unidades mviles de perforacin marina fueron equipos de perforacin terrestre colocados sobre una estructura para perforar. Se usaron las mismas tcnicas desarrolladas en tierra. Se les denomina mviles de perforacin a los equipos convencionales montados sobre plataformas autoelevables, semisumergibles y barcos perforadores. Las tcnicas desarrolladas se utilizaron por algn tiempo, mas la necesidad de perforar en aguas profundas creo al nuevo ingeniero de diseo de estructuras costafuera. Junto con los nuevos conceptos de ingeniera, se creo una nueva generacin de equipos de perfoarcion ahora ya conocidos, como: sumergible (o barcaza), plataforma autoelevable, semidumergible y barco perforador.

Estos quipos tienen la caracterstica de trasladarse de una localizacin a otra navegando con apoyo de barcos remolcadores. Estos se encargan de colocarlos en sus respectivas localizaciones, efectuando maniobras de anclaje.Tipos bsicos de equipos de perforacin Qu factores intervienen en la seleccin de un equipo de perforacin? Territorio en el cual se va a operar. Rangos de profundidad de pozo y tamaos de los agujeros a ser perforados. Esfuerzos estimados sobre la tubera de revestimiento Requerimientos de rotacin de la mesa rotaria (RPM) Tubera de perforacin Lastra barrenas Limitacin en los paquetes de perforacin Sistemas de lodo, tanques, mltiples (manifold). Servicios auxiliares y energa requerida Alturas de trabajo, dentro de la estructura Equipo de Control de Arremetida de Pozo (Preventor) Controles Varios (cargadores, herramientas, instrumentos, etc.)

2. SITEMAS DE PERFORACION- Sistema de Soporte Estructural y Elevacin - Sistema de Rotacin - Sistema de Circulacin - Sistema de Generacin y Transmisin de Potencia - Sistema de Prevencin de Reventones o Surgencias

2.1 SISTEMA DE SOPORTE ESTRUCTURAL Y ELEVACINEste sistema soporta el sistema rotatorio en la perforacin del pozo, y est constituido por el equipo necesario para levantar, bajar y suspender los pesos enormes que el sistema rotatorio utiliza. Este sistema tiene dos subcomponentes principales: la estructura de soporte, que consiste en un armazn de acero que sostiene el conjunto de maquinarias y equipos; y el equipo especializado de elevacin, que se utiliza para elevar, bajar y suspender la sarta de perforacin o de produccin. 2.1.1 ESTRUCTURA DE SOPORTE Es aquella que va soportar el ciento por ciento del peso de la sarta de perforacin y su peso.2.1.1.1 SUBESTRUCTURA Es la parte inferior de la torre que est debajo del piso de perforacin. Es un conjunto de vigas resistentes que debe soportar el mstil, los equipos elevadores y el sistema de rotacin. Esta estructura provee espacio debajo de la torre para instalar grandes vlvulas de seguridad, el impide reventones BOP que evita la arremetida del pozo, la subestructura soporta todo el peso de la torre, el de la mecha rotatoria, el del bloque, el del cuadrante y de toda la sarta.

2.1.1.2 PISO DEL TALADRO Es la cubierta colocada sobre el armazn de la subestructura y proporciona la plataforma de trabajo para la mayora de las operaciones de perforacin. Sobre el piso van los diferentes elementos de trabajo. Se encuentran equipos, motores, mesa rotatoria, la estructura de la casa del perforador y bsicamente en su parte central el punto de armaje de la mesa rotatoria, aqu descansan adems herramientas y tuberas que son llevadas para continuar las operaciones de perforacin en su avance o cuando se sacan en viajes para trabajos especficos. 2.1.1.3 LA CABRA O MSTIL Es la llamada propiamente torre de perforacin. Consiste de una estructura de acero, parecida a una torre, que soporta muchos metros de tubera de perforacin que a menudo pesa ms de 100 toneladas. Una torre estndar es una estructura con cuatro patas de apoyo que descansan sobre el piso del taladro y permite el funcionamiento del equipo de elevacin, sta se ensambla pieza a pieza cada vez que se perfora un pozo. En contraste, el mstil es ensamblado una sola vez cuando es fabricado y se traslada a una nueva locacin parcialmente pre ensamblado. El Mstil, estructura de acero con capacidad para soportar todas las cargas verticales, cargas excedentes y el empuje por la accin del viento. La longitud de estos varia de 24.5 a 57.5 metros. 2.1.1.3.1. PARTES DE UNA TORRE DE PERFORACIONEl equipamiento o partes de una torre de perforacin depende en parte del tipo de torrre pero incluye al menos las siguientes partes

1. Tanque de lodo o piletaEst conformada por un tanque principal con una boca paso de hombre, una base o patn, con techo y piso, baranda superior, accesorios, refuerzos interiores.Un gran tanque para contener fluido de perforacin que se encuentra en el equipo de perforacin o en una planta de mezclado de lodos2. Temblorina El dispositivo principal, y quizs ms importante, del equipo de perforacin para remover los slidos perforados del lodo. Este tamiz vibratorio es simple en cuanto a concepto, pero un poco ms complicado para utilizarlo en forma eficiente. Un cedazo (filtro) de tela mecnica vibra mientras el fluido de perforacin fluye sobre ste. La fase lquida del lodo y los slidos ms pequeos que la tela metlica pasan a travs del cedazo, en tanto que los slidos ms grandes son retenidos en ste y finalmente caen por la parte posterior del dispositivo y son descartados.3. Lnea de succin de la bomba de lodo4. Bomba de lodoUna bomba de lodo es una mquina que absorbe energa mecnica que puede provenir de un motor elctrico, trmico, de combustin, y la transforma en energa que la transfiere a un fluido como energa hidrulica la cual permite que el fluido pueda ser transportado de un lugar a otro, variando parmetros como velocidad, caudal y presin.5. Motor6. Manguera de bomba7. Carrete del aparejo8. Caera de lodo9. Manguerote10. Gosse-neck11. AparejoEs un sistema de poleas acanaladas que se mueve hacia arriba y hacia abajo en la torre de perforacin. Se vincula a la corona en la tapa del mstil de perforacin. Este sistema da gran ventaja mecnica al accionamiento de la lnea que perfora, permitiendo a cargas pesadas (vstago, barras de sondeo, BHA) ser levantadas o ser bajadas en el pozo. Est dotado de un gancho y amelas. Puede tener de 6 a 12 lneas (Drilling line), en funcin de la capacidad. Si tiene 12 lneas, el peso total se divide en 12 y cada lnea recibira una tensin menor que si fuera de 6 lneas. El coeficiente de seguridad del cable del aparejo tiene que estar entre 3 y 5. 12. Cable de aparejoCable metlico hecho exteriormente de acero mejorado, unido entre si por rotacin Su funcin es resistir la fuerza o peso de la sarta durante las operaciones de sacada y metida de tubera. Tiene un dimetro variable entre 1 pulgada a 1 3/4 de pulgada y esta enrollado en grandes carretos.Uno de sus extremos va enrollado al tambor del Malacate y el otro llamado lnea muerta va conectado al tambor de reserva. Su rendimiento se mide en Ton / Milla13. Bloque coronaEl conjunto fijo de poleas (denominadas roldanas) situado en el extremo superior de la torre de perforacin o el mstil, sobre el cual se ensarta el cable de perforacin. Los bloques (aparejos) complementarios de estas poleas son los bloques viajeros (aparejos mviles). Utilizando dos conjuntos de bloques de esta forma, se crea una gran ventaja mecnica y se hace posible el uso de un cable de perforacin relativamente pequeo (cable de acero de 3/4 a 1 1/2 pulgadas de dimetro) para izar cargas mucho ms pesadas que las que podra soportar el cable como un solo cordn.14. EstructuraLa estructura es la que sostiene el equipo perforador. La altura depende de los conjuntos de BOP (sistema de seguridad) que vamos a necesitar en el equipo. 15. Piso enganchador16. Tiros (3 barras de 9 metros por cada tiro es lo usual)17. Rack18. Conexin de lodo giratoria (en equipos modernos se reemplaza por el top drive)19. Barra de perforacin (rota junto con la mesa aunque puede moverse hacia arriba y abajo libremente)Es parte del equipo de rotacin que se encuentra en el piso de trabajo. Esta brinda la potencia para poder hacer girar a la sarta de perforacin, la cual es impulsada con la cadena cinemtica que est conectada al cuadro de maniobra, donde se le puede aplicar ms o menos RPM.20. Mesa rotatoria (acciona la barra de perforacin)21. Piso de perforacinEl piso de perforacin es el lugar ms peligroso del equipo de perforacin porque all se trabaja con hierro pesado. Las conexiones/desconexiones de la sarta de perforacin se llevan a cabo en el piso de perforacin, y la consola del perforador para controlar los componentes principales del equipo de perforacin se localiza all. Adosada al piso de perforacin, se encuentra una habitacin de metal pequea, la casilla del perforador.22. Bell nipple23. Vlvula (BOP) anularEl BOP es una vlvula especializada, grande, usada para sellar, controlar y monitorear los pozos de gas y petrleo. Los BOP fueron desarrollados para enfrentar presiones errticas extremas y flujo incontrolado (amago de reventn de la formacin) que surge del yacimiento durante la perforacin.24. Vlvula (BOPs) ciega y de cineraLos BOPs se comercializan en una diversidad de estilos, tamaos y presiones nominales. Algunos pueden cerrar efectivamente un agujero descubierto, otros estn diseados para cerrarse alrededor de los componentes tubulares del pozo (columna de perforacin, tubera de revestimiento o tubera de produccin), y otros cuentan con superficies de rotura de acero templado que pueden atravesar concretamente la columna de perforacin.25. Sarta de perforacin26. Trepano27. Cabeza del casingLas funciones bsicas del casing head son soportar la sarta de revestimiento, conectar o adaptar el equipo de control de pozo aislando el hueco de la atmsfera y permitir el acceso al hueco para controlar la presin o el retorno de fluidos durante las operaciones de perforacin.28. Lnea de retorno del lodoLlamada tambin lnea de flujo, la tubera metlica de gran dimetro que conecta el niple campana situado por debajo de la mesa rotativa con el tanque giratorio de los tanques de lodo. La lnea de flujo es simplemente un conducto inclinado de flujo por gravedad utilizado para enviar el lodo proveniente del extremo superior del pozo hacia el equipo de tratamiento del lodo de superficie.

a) La Corona o Cornisa: Es la parte superior de la torre donde se instala un sistema de poleas fijas por donde pasan las lneas de perforacin; este sistema soporta la carga total sobre la torre mientras se corre la tubera. b) La Plataforma del encuellador: Es el piso del encuelladero que est debajo de la corona y es donde se maneja la tubera en orden y con seguridad para meterla o sacarla del hoyo, aqu el bloque viajero sube hasta la plataforma, donde el encuellador ya ha capturado y desplazado la parte superior de la pareja y termina enganchando y asegurando el cuello de pesca de la pareja al elevador del bloque. Luego el perforador procede a bajar la pareja para conectarla y despus meterla al hoyo. El mstil o torre se erige sobre una infraestructura que sirve para dos propsitos principales: 1. Soporta el piso de la instalacin, as proveyendo espacio para equipo y empleados.2. Provee espacio debajo del piso para enormes vlvulas especiales llamadas preventores de reventones Las torres y mstiles se clasifican de acuerdo a su capacidad para soportar cargas verticales y la velocidad del viento que puedan soportar de lado. Las capacidades de carga de las instalaciones modernas pueden variar desde 250.000 hasta 1.500.000 libras. Una torre o mstil tpico puede soportar vientos de aproximadamente 100 a 130 millas por hora (160 a 210 km por hora) con las rastrilleras llenas de tubera y sin la necesidad de tener cables conectados a anclas en el suelo para refuerzo.

2.1.2 EQUIPO DE ELEVACIN El equipo de elevacin cuelga o suspende la sarta de perforacin en el pozo. Tambin le permite al perforador levantar y bajar la sarta de perforacin dentro y fuera del pozo. Adems, le permite al perforador ajustar el peso sobre la broca, lo cual es necesario para hacer que sta perfore.

2.1.2.1 MALACATE Es un tipo especial de cabrestante o ginche (winche) extra fuerte que eleva, baja y suspende el peso tremendo de la sarta de perforacin durante las operaciones. Por lo general, en una torre de perforacin el malacate se encuentra localizado al lado de la mesa rotatoria en el piso del taladro. Tambin tiene engranajes, cabezales y transmisiones para cambiar de direccin o de velocidad.Los propsitos principales del malacate son dos, sacar y meter la tubera al hoyo. Un cable de acero es enrollado en el carretel del malacate y cuando se pone a funcionar el malacate, el carretel gira. Dependiendo en qu direccin gira el carretel, el bloque de aparejo o bloque viajero sube o baja a medida que el carretel enrosca o desenrosca el cable. Como la sarta de perforacin est conectada al bloque de aparejo, sta sube o baja cuando el bloque sube o baja.

Una de las caractersticas sobresalientes del malacate es el sistema de frenos que hace posible que un perforador controle fcilmente cargas de miles de libras o kilos de tubera de perforacin, la mayora de las instalaciones tiene por lo menos dos sistemas de frenos un freno mecnico que para la carga inmediatamente, y el freno hidrulico o elctrico que controla la velocidad del descenso de una carga en el bloque viajero.

Otra caracterstica del malacate es el eje con sus dos carretes especiales. El carretel de enroscar est localizado en el lado del malacate que le queda ms cerca al perforador y se usa para azocar y apretar las piezas de tubo. El otro carretel que est localizado al otro extremo del malacate se usa para desconectar los tubos cuando se sacan del hoyo. En la siguiente tabla se listan algunas caractersticas del malacate:

2.1.2.2 APAREJO DE HERRAMIENTAS SUSPENDIDAS a) Bloque Corona.- Es un conjunto de poleas o polea mltiple localizado en la cima de la cabra o del mstil. Entre estas poleas se enhebra el cable del bloque viajero y as llega hasta el piso de la torre. Un bloque corona tiene capacidad de carga que va de 420 a 1400 toneladas. Los dimetros de las poleas del bloque corona van de 42 a 72 pulgadas (107 a 180 cm). Polea Rpida del Bloque Corona

b) Bloque Viajero Es un conjunto de poleas que tienen cables enhebrados en sus canales, mediante las cuales el aparejo completo del bloque sube y baja dentro de la cabra o el mstil; por esta razn se lo conoce tambin como bloque de aparejo. Los bloques viajeros son estructuras grandes de acero que pesan de 2 a 12 toneladas y tienen un rango de capacidades de carga que van desde 100 hasta 1250 toneladas. El dimetro de las poleas del bloque viajero oscila entre 24 y 72 pulgadas (61 a 183 cm).

Algunos bloques viajeros traen incorporado el gancho, ellos son una sola unidad integrada. La combinacin Bloque Gancho es ms corta, y por consiguiente permite ms distancia de viaje en la torre. c) Gancho Es un implemento grande, parecido a un anzuelo, localizado debajo del bloque viajero, del cual se suspenden la unin giratoria y la sarta de perforacin, cuando es necesario durante las operaciones de perforacin. El rango de capacidades de carga del gancho est entre 350 y 1000 toneladas.

d) Elevadores Son un juego de abrazaderas extra fuertes y sumamente resistentes que cuelgan de los eslabones del elevador, los cuales se conectan al bloque viajero. Cuando estn en servicio. Los elevadores cuelgan debajo del bloque viajero y agarran las juntas de tuberas de perforacin, de tal manera que la parada de tubera pueda ser descendida dentro del hoyo o levantada fuera de l. Cuando no estn en servicio, descansan al lado de la unin giratoria donde no estorban. La cuadrilla usa diferentes tipos de elevadores, cada uno depende de la clase y tamao de la tubera de perforacin:

Elevador tipo cuello de botella

Elevador tipo cuello levadizo.

En un top drive, los brazos tienen un mecanismo operado con aire o neumticamente. El perforador lo activa mientras se saca tubera del hueco. Cuando el tope de la sarta alcanza la posicin del encuellador en el trabajadero, el perforador puede mover la parte superior de la parada hacia el encuellador; este ltimo desasegura el elevador y coloca la parada en una plataforma con trinchos que soporta la parte superior de las paradas que se colocan en el piso de perforacin.

2.1.2.3 CABLE DE PERFORACIN Es un cable de alambres, hechos de acero especial extra fuerte, que es enrollado en el tambor del malacate, guarnido en los bloques de corona y viajero. Los cables utilizados en operaciones de perforacin tienen un dimetro entre 1 y 1 pulgadas (2.86 a 3.81 cm) en dimetro.

La parte del cable que sale del malacate hacia el bloque de corona se llama lnea viva porque se mueve mientras se sube o se baja el bloque de aparejo en la instalacin. El extremo del cable que corre del bloque de corona al tambor alimentador tambin se asegura. Esta parte del cable se conoce como lnea muerta porque no se mueve una vez que se ha asegurado. Montado sobre la infraestructura de la instalacin se encuentra un aparato que se llama el ancla de cable muerto. Esta ancla de cable muerto sostiene fijo el cable. Anclaje a la linea muerta

3.2. SISTEMA DE ROTACIN Este sistema hace girar la sarta de perforacin. De esta manera la broca, llamada tambin barrena o mecha, perfora el pozo hasta penetrar la formacin o formaciones, donde se espera encontrar hidrocarburos. El sistema se encuentra en la posicin central del taladro, lo cual seala su importancia ya que todos los dems sistemas giran alrededor de el y lo apoyan de una u otro manera. El hueco perforado por el sistema rotatorio une la formacin petrolfera con la superficie y su perforacin es el objetivo principal de todas las dems operaciones del taladro.

3.2.1 COMPONENTES DE ROTACIN Se encuentran localizados en la posicin central del piso del taladro y consisten de la mesa rotatoria, el buje maestro y dos accesorios importantes, que son: el buje del cuadrante y las cuas de rotacin. En adicin, dos llaves o tenazas muy poderosas, llamadas llaves de enroscar y desenroscar que ayudan a las operaciones de perforacin.

3.2.1.1 MESA ROTATORIA Llamada simplemente mesa rotatoria, es un equipo sumamente fuerte y resistente que est colocada dentro del piso del taladro, justamente debajo del bloque corona. Utilizada en combinacin con el buje maestro y otros accesorios seleccionados, la mesa rotatoria transmite a la sarta de perforacin movimiento rotacional. Suelen ser elementos abatibles o incluso totalmente desmontables, para permitir las operaciones de entubacin. Por esta razn requieren de otro elemento para soportar elpeso de la sarta de perforacin, su principal ventaja radica en su elevado par de rotacin, su capacidad para trabajar a mayor rango de velocidad y la sencillez de su mecnica. Las mesas rotarias tienen algunas caractersticas:

3.2.1.2 EL BUJE MAESTRO El buje maestro es un dispositivo que va colocado directamente en la mesa rotatoria y sirve para acoplar el buje de transmisin del cuadrante con la mesa rotatoria, de tal manera que el impulso de rotacin, o torsin, de la mesa rotatoria pueda ser transmitido al cuadrante y as pueda hacer girar a la sarta de perforacin. Tambin proporciona la superficie ahusada, o cnica, necesaria para sostener las cuas cuando stas sostienen la tubera. 3.2.1.3 EL BUJE DE TRANSMISIN DEL CUADRANTE El buje de transmisin del cuadrante es un dispositivo que va colocado directamente sobre la mesa rotatoria, y por medio del cual pasa el cuadrante. Est acoplado al buje maestro, que es, en efecto, parte de la mesa rotatoria. El resultado de este acoplamiento es que, cuando la mesa rotatoria gira, hace girar el buje del cuadrante; el buje del cuadrante a su vez, hace girar al cuadrante y ste, hace girar toda la sarta de perforacin. Cuando el cuadrante se desconecta de la sarta de perforacin y se coloca en la ratonera, el buje del cuadrante se transporta junto con ste. 3.2.1.4 CUAS DE ROTACIN Las cuas son piezas de metal ahusado con dientes u otros dispositivos de agarre. Estas se emplean para sostener la tubera en la mesa rotatoria y para evitar que se resbale hacia dentro del hoyo cuando se est conectando o desconectando la tubera. Las cuas encajan alrededor de la tubera y se calzan contra el ahusamiento del buje maestro. Las cuas rotatorias se usan exclusivamente con tubera de perforacin.

Cuas para Drill Collar

Cuas para Drill Pipe

3.2.1.5 SPIDERS Un spider, como las cuas, suspende la tubera en el hueco, pero no encaja dentro de la abertura de la mesa rotaria; en cambio, descansa sobre la misma. Los spiders se usan en lugar de las cuas cuando los lados del bushing de la mesa rotaria no empatan con el tubular que se est corriendo. Controled Casing Spider

3.2.1.6 LAS LLAVES DE POTENCIA (DE ENROSQUE Y DESENROSQUE) Son dos llaves pesadas que son empleadas para hacer las conexiones cuando la tubera est entrando al hoyo y para desenroscar la tubera cuando sta saliendo del hoyo. Estas dos llaves son suspendidas de la torre o el mstil de modo que pueden ser manejadas en el piso de la torre o el mstil, ms o menos a la altura de la cintura de un hombre.

Llave de enrosqueLas tenazas tienen varios juegos de mandbulas para acomodar a los diversos tamaos de tubera de perforacin. Las primeras tenazas, las tenazas de desenrosque, van conectadas el carretel de desenrosque del malacate. Las tenazas de contra fuerza son operadas con una cadena o cable del carretel situado cerca del perforador. Torque = fuerza de torsin.Torque = Longitud del brazo de la llave X Fuerza de la lnea (libras o kilogramos)

Llave de desenrosque3.2.1.7 CADENA DE ENROSCAR La cadena de enroscar es una cadena de acero que se usa para enroscar una unin de tubera cuando se est introduciendo tubera al hoyo. Primero, se enrolla cuidadosamente un extremo de la cadena alrededor de la unin de tubera de una parada de tubera de perforacin suspendida en el hoyo por las cuas. El otro extremo se sujeta al cabrestante de enroscar. Despus de que la cuadrilla ha centrado la siguiente parada de tubera dentro de aquella que est en las cuas, un miembro de la cuadrilla lanza la cadena, haciendo que se desenrosque de la tubera que est suspendida, suba, y se enrolle alrededor de la unin de tubera de la parada nueva. 3.2.2 SARTA DE PERFORACIN La sarta de perforacin est compuesta de tubera de perforacin y una tubera especial de paredes gruesas llamada el portabarrenas. Cada junta de tubera de perforacin mide aproximadamente 30 pies (9m). Cada extremo de la junta contiene roscas. El extremo con las roscas interiores se conoce como la caja y el extremo con las roscas exteriores se conoce como la espiga. Los extremos enroscados de la tubera se conocen como las uniones de tubera vstago o uniones de maniobra y realmente son piezas separadas que el fabricante suelda a la parte exterior de la junta de tubo. 3.2.2.1 UNIN GIRATORIA (SWIVEL) Una unin giratoria o cabeza de inyeccin es un aparato mecnico realmente extraordinario. Va conectada al bloque de aparejo por una enorme asa. Esta puede girar a ms de 200 revoluciones por minuto, sostener cargas de cientos de toneladas y soportar presiones hidrulicas mayores a 3000 libras por pulgada cuadrada (21 000 kPa).La unin giratoria tiene tres funciones bsicas: (1) soportar el peso de la barra maestra, (2) permitir que la barra maestra gire y (3) proveer un sello hermtico y un pasadizo para que el lodo de perforacin pueda ser bombeado por la parte interior de la barra maestra. 3.2.2.2 CUADRANTE (KELLY) El cuadrante es tambin llamado flecha o Kelly, es un tramo de tubera de forma cuadrada, hexagonal o triangular, generalmente de 40 pies (12 m) de largo, cuyo objeto es transmitir el movimiento de rotacin de la mesa rotatoria a la sarta de perforacin. A medida que el buje maestro de la mesa rotatoria gira, ste hace girar al buje del cuadrante. Cualquier pozo de petrleo o gas, es perforado en tramos cuya longitud es igual al tamao del cuadrante. Cuando la unin giratoria quede suspendida cerca de la mesa rotatoria, se sube la sarta de perforacin para desconectar el cuadrante de la junta superior de tubera. La barrena queda ahora levantada del fondo del hoyo una distancia equivalente a la longitud del cuadrante. Luego se conecta otra junta de tubera (30 pies; 9 m) al cuadrante, se levanta y se integra a la sarta de perforacin. La barrena se vuelve a bajar al fondo y la nueva junta ocupa ahora el lugar que ocupaba el cuadrante. El cuadrante, a su vez, ha quedado como a 30 pies (9 m) de altura en la torre o mstil, y est listo para seguir perforando hasta que la unin giratoria llegue nuevamente hasta la mesa rotatoria.a) La vlvula de seguridad del cuadrante Llamado tambin vlvula tapn del cuadrante es una vlvula especial que aparece como un bulto en la parte superior del cuadrante. La vlvula de tapn se puede cerrar para aislar la presin que sale por la sarta de perforacin. b) La vlvula de seguridad para tubera de perforacin Es usada como una unidad auxiliar de seguridad. Cuando se sospecha un posible reventn, se conecta esta vlvula al extremo superior de la tubera de perforacin (o los portabarrenas, mediante el uso de una unin sustituta) y se cierra. 3.2.2.3 PROTECTOR DEL CUADRANTE Es un acople corto que va enroscado a la parte inferior del cuadrante. La unin sustituta evita desgaste en las roscas del cuadrante y cuando se desgastan las roscas de la unin, sta es reemplazada o se hacen nuevas roscas. 3.2.2.4 TUBERAS DE PERFORACIN Que tambin pueden ser de produccin dependiendo del tipo de trabajo que se ejecute en el taladro, estn constituidos por los tubulares de acero con juntas de acoplamiento fijas. Estn localizadas a lo largo de la sarta y se usan para alargar la misma a medida que se profundiza el pozo. Son tambin un eslabn conector entre los portabrocas (botellas) y la barrena (broca). La tubera de perforacin al igual que otros tubulares, puede ser especificada de acuerdo con las siguientes caractersticas:- Dimetro - Grado o resistencia - Peso - Longitud

3.2.2.5 PORTABARRENAS Los portabarrenas, como la tubera de perforacin, son tubos de acero a travs de los cuales se puede bombear lodo. Los portabarrenas son ms pesados que la tubera de perforacin y se utilizan en el extremo inferior de la sarta para poner peso sobre la barrena. Este peso sobre la barrena es lo que le permite a la barrena perforar. Los portabarrenas miden aproximadamente 30 pies (9m) de largo. 3.2.2.6 HERRAMIENTAS ESPECIALES DEL SUBSUELO En trabajos de perforacin normalmente se conectan estas herramientas en los ltimos 120 pies de la sarta de perforacin para dirigir o controlar el compartimento de la barrena. Otras herramientas especiales de subsuelo que complementan la sarta de tuberas, dependern del tipo de trabajo que se quiera realizar. a) Collares de Perforacin Los collares de perforacin van en la parte inferior de la sarta, estos tienen paredes gruesas, y son muy pesados. Ellos colocan peso sobre la broca para hacer que los cortadores de la misma perforen la formacin, y tambin mantienen a la tubera de perforacin en tensin.Ya que la cuadrilla usualmente instala varios collares de perforacin, es evidente que la broca requiere bastante peso para perforar adecuadamente. La cantidad de peso depende del tipo de formacin y del tamao o tipo de broca, puede tratarse de varios miles de libras. Algunos collares de perforacin son lisos, otros tienen estras en forma de espiral.

b) Crossovers Van en la sarta de perforacin entre la tubera de perforacin y los collares de perforacin, y en otros puntos. El crossover tiene roscas especiales en la caja y en el pin. Los fabricantes los disean para unir partes de la sarta de perforacin que tienen roscas de diferente diseo.

El pin de una tubera de perforacin puede no enroscar directamente en la caja de un collar de perforacin, por ello la cuadrilla coloca un crossover en la ltima junta de la tubera de perforacin, donde se une con la primera junta del collar de perforacin.

c) Estabilizadores La cuadrilla frecuentemente conecta estabilizadores a la sarta de collares de perforacin.

Por lo general colocan uno o ms en varios puntos en dicha sarta. Los estabilizadores mantienen los collares de perforacin lejos de las paredes del hueco para prevenir el desgaste, y an ms importante, ayudan a guiar la broca para que perfore en la direccin deseada. Los estabilizadores tienen cuchillas que tocan la pared del hueco, pero no la cortan.

3.2.3 BROCA, MECHA O BARRENA Est conectada a la parte inferior de la sarta de perforacin y es el implemento que realmente corta o perfora el pozo durante las operaciones de perforacin. Existen dos tipos bsicos de brocas en servicio: Brocas de rodillos y Brocas con cortadores fijos (Brocas de cabeza fija). 3.2.3.1 BROCAS DE RODILLOS Existen dos tipos de brocas de rodillos disponibles a) Brocas con dientes de acero b) Brocas con insertos de carburo de Tungsteno a) Brocas con Dientes de Acero En una broca con dientes de acero, el fabricante forja los dientes en el acero de que est hecho el cono. Las brocas con dientes de acero son las ms econmicas; cuando se usan apropiadamente, pueden perforar por varias horas. Los fabricantes disean las brocas con dientes de acero para perforar formaciones blandas, medias y duras.

Broca con dientes de acero

b) Brocas de Carburo de Tungsteno. En las brocas con insertos de Carburo de Tungsteno, el fabricante introduce y presiona insertos muy duros de Carburo de Tungsteno en huecos perforados en el cono de la broca. El Carburo de Tungsteno es un metal muy duro. Las brocas con insertos de carburo de Tungsteno son ms costosas que las brocas con dientes de acero. Sin embargo, usualmente duran ms debido a que el Carburo de Tungsteno es ms resistente al desgaste que el acero. En general, las brocas de Carburo de Tungsteno perforan desde formaciones medianas hasta muy duras, y tambin formaciones blandas. 3.2.3.2 BROCAS DE CORTADORES FIJOS Hay dos tipos de brocas con cortadores fijos que son: a) Brocas Policristalinas de Diamantes Compactos b) Brocas de Diamante a) Brocas Policristalinas La broca PDC tiene cortadores hechos de diamantes artificiales y de Carburo de Tungsteno. Cada cortador hecho de diamante y Carburo de Tungsteno se conoce como compacto. Los fabricantes colocan los compactos en la cabeza de la broca. A medida que la broca rota sobre la roca, los compactos cortan la formacin.b) Brocas de Diamantes Las barrenas de diamantes no tienen conos ni dientes. En vez de stos, varios diamantes se incrustan en el fondo y los lados de la barrena. Ya que los diamantes son tan duros, las barrenas de diamante son especialmente efectivas para perforar formaciones duras. La broca de diamante rompe la formacin comprimindola, cortndola o rapndola. El diamante acta como una lija, desgastando la formacin. 2.3 SISTEMA DE CIRCULACIN Este sistema proporciona los equipos, materiales y reas de trabajo que se necesitan para la preparacin, el mantenimiento y la verificacin de las caractersticas fsicas de los fluidos de perforacin, que son la sangre vital del sistema y de la operacin de perforacin rotatoria. Los fluidos de perforacin son comnmente llamados lodos o barros. 2.3.1 FLUIDOS DE PERFORACIN Son mezclas lquidas de varios componentes que pueden incluir: agua, aceite, arcilla, aditivos qumicos, gas natural, aire, neblina, espuma o jabn. Se determina su composicin por las condiciones que se presentan en el hueco perforado y por las formaciones que se perforan. Hay tres tipos bsicos de fluidos de perforacin: a) Lodos a base de agua b) Lodos a base de aceite c) Lodos a base de aire o gas natural Los que se usan con mayor frecuencia son los lodos a base de agua. Las cuadrillas de perforacin deben mantener el sistema de circulacin en buenas condiciones de funcionamiento. Los programas generales de verificacin consisten en: a) La prueba del embudo Marsh, mediante la cual se mide la viscosidad b) La prueba de balanza de lodo que mide la densidad. 2.3.2 REA DE PREPARACIN La circulacin de los fluidos comienza en el rea de preparacin donde se preparan inicialmente los lodos. Aqu se mantiene o se altera su composicin qumica segn las condiciones que se van encontrando en el hueco perforado. Se efectan cuatro operaciones bsicas para preparar los lodos: a) Preparacin inicial b) Aumento de densidad o peso (elemento emulsificante) c) Disminucin de su densidad o peso (aumentamos o disminuimos) d) Cambio de patrn qumico 2.3.2.1 DEPSITO DE MATERIALES ENSACADOS PARA EL LODO Este depsito es una caseta encerrada donde se almacenan ordenadamente los sacos de aditivos secos, normalmente se encuentran a lado de los tanques de succin y los depsitos para los materiales a granel.2.3.2.2 TANQUES DE ACERO DE SUCCIN Estos recipientes rectangulares se usan para almacenar y controlar los fluidos de perforacin en la superficie. Almacena el lodo que est listo para ser circulado al fondo del pozo. El lodo que est en el tanque de succin debe estar limpio, libre de gas y slidos. Tanque de acero de succin

2.3.2.3 EQUIPOS MEZCLADORES El lodo se mezcla en los tanques de lodo con la ayuda de una tolva dentro de la cual se echan los ingredientes secos del lodo. La soda castica no se debe aadir nunca por la tolva, la tolva funciona de tal manera que a veces bota un poco de los ingredientes que se estn aadiendo. Los materiales tales como la arcilla, la bentonita, la barita y los productos qumicos, se introducen al lodo a travs de la tolva.

Tolva de chorro

2.3 BOMBAS DE LODO.3.2 En una cabra de perforacin normalmente se instalan dos bombas, una principal y la otra como back up, las cuales constituyen el corazn del sistema de circulacin de fluido para la perforacin rotaria. Su funcin es el de dar potencia hidrulica al fluido en forma de presin y de volumen y transportarlo del tanque a travs de la barra maestra a la barrena, regresarlo hacia arriba por el espacio anular y de nuevo al tanque. Las bombas de lodo son de doble o de simple accin.

Bombas de lodo Algunas veces la cuadrilla puede combinar las bombas. Es decir, ellos pueden usar 2, 3 o 4 bombas al mismo tiempo para mover grandes volmenes de lodo de ser necesario. Los equipos usan uno de dos tipos de bombas de lodo: Bombas duplex: Ambas cmaras descargan lodo a presin alternativamente por ambos lados del movimiento. Cuando se descarga en un sentido, se llena de lodo la cmara vaca al otro lado del pistn. Al regresar este descarga del lado recin llenado mientras va ingresando lodo del otro. Bombas triplex: El lodo se descarga por un lado en la carrera hacia delante. Cuando el pistn regresa se llena de lodo la nica cmara que ser vaciada al moverse el pistn hacia delante nuevamente. 2.3.3.3 LNEAS DE DESCARGA Y DE REGRESO Estas lneas de conexin transportan los fluidos de perforacin hasta el pozo (descarga) y luego los transfieren al rea de reacondicionamiento (regreso), tiene normalmente un dimetro de 6 a 8 pulgadas (152 a 203 mm).

2.3.3.4 TUBO PARADO Y MANGUERA ROTATORIA DE LODOS a) Tuvo Parado El tubo parado es de acero y se sujeta verticalmente a la cabra o mstil, y en la parte superior tiene una conexin de cuello de cisne. Sirviendo de conexin entre la lnea de descarga y el cabezal de inyeccin del pozo (unin giratoria o swivel). El tubo vertical de 48 pies (15 m) con la manguera de 55 pies (17 m) permite un movimiento de 46 alrededor de 80 pies (25 m) de desplazamiento vertical de la unin giratoria y del cuadrante. b) Manguera de lodo La manguera de lodo, tambin llamada manguera del cuadrante, es una parte importante del sistema de circulacin. Debe ser tanto flexible como resistencia a alta presin, debe ser capaz de manejar varios tipos de fluidos que puedan contener porcentajes altos de slidos abrasivos.

Manguera de lodo

2.3.4 REA DE REACONDICIONAMIENTO DE LODO Esta rea se encuentra cerca del taladro. Aqu se limpian los fluidos despus de recuperarlos del pozo. 2.3.4.1 TANQUES DE ACERO DE ASENTAMIENTO Estos recipientes de acero se usan para almacenar los fluidos de perforacin y los fluidos de reacondicionamiento o limpieza durante las respectivas operaciones, ellos permiten que los slidos en el lodo precipiten. 2.3.4.2 TANQUE DE LA PLDORA Es un tanque de asentamiento relativamente pequeo, o puede ser una seccin pequea de un tanque grande. La cuadrilla lo usa para mezclar una pldora slug, que es una pequea cantidad de lodo pesado que se bombea por la sarta. La cuadrilla tambin puede usar el tanque de la pldora para mezclar una pequea cantidad de lodo con propsitos especiales. Por ejemplo, una pldora de alta viscosidad. 2.3.4.3 SEPARADOR DE GASES Este aparato remueve cantidades cuantiosas de gases arrastrados por los fluidos de perforacin. Interiormente est constituido por deflectores que hacen que cantidades de lodo y gas se muevan ms despacio y un arreglo en forma de S en el fondo permiten que el lodo fluya hacia el tanque del vibrador mientras mantiene el gas por encima del lodo.

Separador de lodo - gas

2.3.4.4 ZARANDA O MESA VIBRATORIA Sirve para cernir los cortes o ripios de formacin o ripios grandes de los fluidos de perforacin, o los desperdicios de cemento y empaquetaduras que han quedado en el pozo. 2.3.4.5 DESGASIFICADOR Algunas veces la cuadrilla enva el lodo a un desgasificador de vaco. Este remueve el gas del lodo para evitar la reduccin de la densidad del mismo. Si el perforador recircula lodo cortado con gas, el gas puede causar problemas en las bombas debido a la cavitacin las bombas bombearn gas y lodo en lugar de slo lodo, lo cual es altamente ineficiente, por eso se usa el desgasificador para remover el gas.

2.3.4.6 DESALUVIADOR Remueve las partculas ms pequeas de la formacin que los fluidos arrastran a superficie. 2.3.4.7 DESALINADOR DE ARENA Este equipo separa material arenoso que trae el fluido y que puede causar problemas al sistema de bombeo. 2.3.4.8 CENTRFUGA La centrfuga hace girar el lodo a alta velocidad. Esto crea fuerza centrfuga, enviando las partculas hacia las paredes de la centrifuga, donde son removidas. Remueve partculas pequeas de 2 a 5 micrones, lo cual incluye la Barita. Algunas veces la cuadrilla usa la centrfuga a una velocidad especfica para remover la Barita, de forma que el taladro puede usarla de nuevo en el prximo pozo. 50 2.4 SISTEMA DE GENERACIN Y TRANSMISIN DE POTENCIA Este sistema genera y distribuye la potencia que se necesita para operar casi todos los dems sistemas componentes y subcomponentes del taladro de perforacin. A pesar que ocupa un rea relativamente pequea, este sistema representa el ncleo del respectivo taladro. La potencia requerida en las operaciones del taladro se genera con el uso de motores grandes de combustin interna, que son las fuentes primarias de potencia, localizados en el rea. Segn la clase de motor primario empleado para generar la potencia, esta se transmite por medios mecnicos o elctricos a los componentes del taladro que la requieren para su debido funcionamiento. El sistema de potencia tiene dos subcomponentes principales: a) las fuentes primarias de potencia (los motores primarios) que generan casi toda la potencia requerida en el taladro, y b) el sistema de transmisin de potencia que transmite o distribuye esta potencia a los componentes del taladro que la requieren. 2.4.1 LAS FUENTES PRIMARIAS DE POTENCIA Las principales fuentes de potencia en el taladro de perforacin rotatoria son los motores primarios. Los motores primarios son muy grandes y de combustin interna; los ms comunes emplean carburante diesel. Los taladros se clasifican segn el tipo de motores empleados ya sean de gas, diesel o diesel elctricos.

La ubicacin de los motores primarios vara considerablemente de un taladro a otro y esta depende del tipo de sistema de transmisin empleado, la disponibilidad de espacio en el taladro y el nmero de unidades requeridas. 2.4.2 DISTRIBUCIN BSICA DE POTENCIA EN EL TALADRO Una vez generada la potencia por los motores primarios, hay que transmitirla a los sistemas principales del taladro. Casi no existe un rea del taladro que no requiera potencia. La mayor parte de la potencia generada se consume en el malacate, los componentes de rotacin y las bombas de lodos. Adems se requiere potencia adicional para los instrumentos del taladro, los ventiladores de los motores, el aire acondicionado. La transmisin de potencia se efecta de dos formas mecnica y elctrica. 2.4.2.1 SISTEMA DE TRANSMISIN MECNICA DE POTENCIA Est compuesto del motor o motores y de un arreglo elaborado de piones y cadenas, o sistemas de enlaces, que requiere de una cuidadosa organizacin y alineacin. Aunque este sistema de transmisin de potencia es el de uso ms comn en la actualidad, existe cierta tendencia a utilizar los sistemas elctricos cada da con ms frecuencia. 2.4.2.2 SISTEMA DE TRANSMISIN ELCTRICA DE POTENCIA Se compone de generadores elctricos accionados por motores diesel. Estos a su vez, generan la potencia que se transmite por cables hasta los varios sistemas del taladro. 2.4.3 LOS GENERADORES DE ELECTRICIDAD Las instalaciones modernas estn provistas de generadores que producen corriente alterna que casi siempre reciben su potencia a travs de motores Diesel. La mayora de estos generadores tienen capacidades de 50 a 100 Kilovatios aunque unidades ms grandes son instaladas. Los generadores tienen la suficiente capacidad para producir la mayor parte de la potencia de la instalacin sin incluir el equipo de levantamiento, bombeo y rotacin utilizando una sola unidad. Corriente alterna producida por los generadores se utiliza para el alumbrado de la instalacin, los motores de la zaranda vibratoria, las paletas de los tanques de lodo, las bombas centrfugas, los instrumentos de la instalacin, los abanicos que enfran los motores y el aire acondicionado de los dormitorios. 53 2.5 SISTEMA DE PREVENCIN DE REVENTONES O SURGENCIAS Este sistema ayuda a controlar uno de los problemas ms serios que se confronta al perforar un pozo, el golpe de ariete, el cual es un aumento repentino de la presin que pudiera resultar en un reventn. La ubicacin central de este sistema, ms que su tamao relativamente pequeo, nos indica su importancia en las operaciones de perforacin. Aunque su nombre indica la prevencin de reventones, su verdadera y principal funcin es la de controlar un golpe de ariete o arremetida, que es el resultado de la entrada repentina, en el pozo perforado, de fluidos del yacimiento provenientes de las formaciones sujetas a altas presiones. Si no se controla debidamente el golpe, este puede convertirse en un reventn que hace erupcin violenta en la superficie de los fluidos contenidos en la formacin. De esta manera, la entrada incontrolada de estos fluidos de alta presin puede ocasionar un desastre no solamente espectacular, (si se incendian), sino trgico y que puede resultar en la prdida de vidas humanas, daos severos a los equipos, grandes prdidas econmicas y deterioro del medio ambiente. El sistema de prevencin de reventones o surgencias, llamado tambin el impiderreventones, tiene dos subcomponentes principales: a) El aparejo de impiderreventones, generalmente ms conocido en la industria petrolera como BOP. b) El acumulador con su sistema de soporte: el mltiple de estrangulamiento y las lneas de matar. El aparejo de impiderreventones y el acumulador son diseados para sellar el hueco perforado cuando ocurre un golpe de ariete. El mltiple de estrangulamiento mantiene el hueco perforado bajo contrapresin para impedir intrusin adicional de los fluidos de formacin en el pozo. Las lneas para matar bombean fluidos extrapesados de perforacin al hueco, para ayudar a controlarlo nuevamente 2.5.1 EL APAREJO DE IMPIDERREVENTONES (BOP) Preventores de reventones, conjuntamente con otro equipo y tcnicas, se utilizan para cerrar un pozo, controlar un cabeceo antes que ocurra un reventn. Dos tipos bsicos de preventores de reventones encontrados en las instalaciones son los preventores anulares y los preventores de ariete llamados tambin rams. Usualmente varios preventores de reventones se instalan uno encima del otro en la boca del pozo con el preventor anular en la parte superior y los preventores de ariete, de tubera y ciegos en la parte inferior. Los fabricantes establecen rangos para controlar presiones en el BOP que van desde 2000 psi, hasta 15000 psi (14000 a 100000kPa).

3.5.1.1 PREVENTOR ANULAR Est localizado en la parte superior del aparejo de impiderreventones. Contiene un obturador de empaque, fabricado de caucho y reforzado con acero que, al cerrar, forma un sello alrededor de la tubera, el cuadrante o sobre el hueco perforado. Por esta razn, se le domina un preventor universal.

2.5.1.2 PREVENTOR DE ARIETE Estos preventores cierran nicamente sobre tuberas de dimetros especficos, o sobre el hueco perforado, consisten de grandes vlvulas de acero (arietes) que tienen elementos que sirven de sello. Por esta razn, se les designa como: arietes de tubera, preventor de ariete ciego, y arietes cortantes. Preventor de Ariete a) Arietes de Tubera Forma un sello alrededor de aquellas tuberas cuyos dimetros corresponden en tamao al ariete, cierra la tubera de perforacin pero no es capaz de sellar un hoyo abierto

b) Arietes Cortantes Cortan las tuberas y despus cierran sobre el resultante del hueco abierto. (Se los emplea principalmente en los taladros costa afuera y en perforacin profunda). c) Preventor de Ariete Ciego Cierra sobre el hueco perforado nicamente, se utiliza para sellar un hoyo abierto. Cuerpo de Arietes Ciegos

2.5.1.3 CARRETES DE PERFORACIN Son espaciadores entre los diferentes preventores de arietes y sirven de conexiones a la lnea para estrangular que circula el golpe de ariete fuera del hueco perforado y la lnea para matar que bombea fluidos de perforacin hacia el hueco. Los preventores de ariete tambin tienen vlvulas de salida laterales que sirven para el mismo propsito. 58 2.5.1.4 CABEZOTE DE REVESTIDOR (O CABEZOTE DEL POZO) Es un accesorio en el extremo superior de la tubera de revestimiento al cual se le conecta el aparejo de impiderreventones (BOP). 2.5.2 ACUMULADOR Es una unidad formada de varios recipientes en forma de botella o esfricos estn localizados en la unidad de operaciones y es aqu que se guarda el fluido hidrulico. Ya que los preventores se deben poder sellar rpidamente cuando es necesario, el fluido hidrulico se tiene que poner bajo 1.500 a 3.000psi (10.34 a 20.68 MPa) de presin utilizando el gas de nitrgeno contenido en los recipientes. El acumulador casi siempre va colocado como a 100 pies (30.48m) de la instalacin para que si ocurre un incendio o reventn, el acumulador no sea averiado y las vlvulas puedan ser utilizadas para cerrar los preventores. En reas muy fras, los acumuladores deben ser protegidos contra el fro y tienen que ser mantenidos bajo calefaccin para mantener el aceite hidrulico fluyendo, un anticongelante como glicol de etileno se lo puede aadir al fluido hidrulico.

Una unidad de acumulador tpica

2.5.3 SISTEMA DE SOPORTE DE ESTRANGULAMIENTO El sistema de soporte de estrangulamiento consiste de dos componentes: el mltiple de estrangulamiento y la lnea de matar. 2.5.3.1 EL MLTIPLE DE ESTRANGULAMIENTO Es un juego de vlvulas instaladas como parte del sistema, resistentes a presiones altas. Los estranguladores van conectados a los preventores de reventones con la lnea del estrangulador. Cuando un pozo se ha cerrado, el lodo y fluido que han entrado de la formacin son circulados hacia afuera por medio de la lnea del estrangulador a las fosas de reserva, al separador de gas o al rea de reacondicionamiento de lodos, hasta quedar controlado el golpe de ariete.

Los estranguladores son susceptibles a obstrucciones y desgaste bajo altas presiones, es necesario instalar varios estranguladores, de aqu el nombre juego de conexiones del estrangulador.

2.5.3.2 LNEA PARA MATAR Generalmente se conecta al BOP enfrente de la lnea para estrangular. A travs de la lnea para matar, se bombean fluidos de perforacin al hueco, para ayudar a balancear las presiones existentes en ste y as, controlar el golpe de ariete. Los diferentes componentes que se acaban de ver, en los distintos sistemas de un taladro, constituyen en mayor o menor grado todo el equipo mecnico-elctrico del que estn conformados. La cantidad, calidad y tamaos, dependern fundamentalmente de las necesidades y tipo de operacin que se realicen y de los contratos establecidos con las compaas propietarias de taladros que ofrecen sus servicios de perforacin.