MANUAL PARA AYUDANTE DE PERFORADOR, PERFORADOR, Y MALACATERO

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MANUAL PARA AYUDANTE DE PERFORADOR (CABO), PERFORADOR Y MALACATERO

CAPITULO 1 MATEMTICAS BASICAS Y PRINCIPIOS FUNDAMENTALES DE FSICA 1.1 Unidades prcticas de campo 1.2 Factores de conversin 1.3 Formulario 1.4 reas 1.5 Principio de Arqumedes 1.6 Volmenes 1.7 Presiones CAPITULO 2 YACIMIENTOS Y GRADIENTES DE PRESION 2.1 Origen y clasificacin de las rocas 2.2 Interpretacin de la columna estratigrfica de los programas de perforacin 2.3 Clasificacin de los yacimientos 2.4 Caractersticas de un yacimiento 2.5 Conceptos de presiones: hidrostticas, de formacin, de fractura y sobrecarga 2.6 Exponente d y dc 2.7 Gradientes de presin de fractura y mxima presin permisible en superficie 2.8 Presin reducida de bombeo 2.9 Presiones normales, anormales y subnormales 2.10 Determinacin de profundidades de asentamiento de tuberas de revestimiento

CAPITULO 3 INSTALACIN Y DESMANTELAMIENTO DE EQUIPO 3.1 Tipos, caractersticas y componentes de los equipos de PEMEX 3.2 Partes principales de un mstil 3.3 Medidas e interpretacin del diagrama de instalacin de un equipo 3.4 Secuencia sistemtica de la instalacin y el desmantelamiento de un equipo 3.5 Procedimiento para izar y abatir un mstil CAPITULO 4 HERRAMIENTAS Y EQUIPO EN PISO DE TRABAJO 4.1 Caractersticas y manejo de las llaves de fuerza manuales e hidrulicas 4.2 Tipos y manejos de las cuas manuales y automatitas 4.3 Uso y manejo de las vlvulas de seguridad 4.4 Cuas y llaves para las tuberas de revestimiento 4.5 Medidas de seguridad en el piso de trabajo 4.6 Clasificacin de las grasas para tuberas

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CAPITULO 5 CABLE DE PERFORACIN 5.1 Caractersticas del cable de perforacin 5.2 Puntos crticos 5.3 Significado de las toneladas kilmetro 5.4 Razones por las cuales se desliza y se corta un cable 5.5 Cuidados y problemas ms comunes del cable 5.6 Carga mxima de acuerdo al numero de lneas 5.7 Tipos de anclas 5.8 Procedimientos y operacin para guarnir, deslizar y cortar cable CAPITULO 6 SISTEMA DE CONEXIONES SUPERFICIALES DE CONTROL 6.1 Tipos, clasificaciones API y operaciones de preventores 6.2 Aplicacin de las recomendaciones de API e internas de PEMEX en la Instalacin y mantenimiento de las C.S.C. 6.3 Operacin de la unidad acumuladora para la operacin de preventores 6.4 Partes y operacin del mltiple de estrangulacin y estrangulador variable manual e hidrulico 6.5 Cabezales de T.R, carretes de T.R, carretes T.P, sellos secundarios 6.6 Anlisis y solucin de problemas ms comunes de campo 6.7 Pruebas hidrulicas de la C.S.C. 6.8 Instalacin y operacin de un desviador de flujo (diverter) CAPITULO 7 SARTA DE PERFORACIN 7.1 Caractersticas y manejo de la tubera de perforacin y produccin (grados, roscas, etc.) 7.2 Caractersticas y manejo de la tubera pesada (H.W.) y lastrabarrenas 7.3 Medidas de seguridad en el manejo de las herramientas tubulares 7.4 Peso de la sarta de perforacin, determinacin del punto neutro y margen para jalar 7.5 Determinacin de la longitud de herramienta para perforar 7.6 Procedimiento para armar herramienta 7.7 Elementos que integran un aparejo de produccin 7.8 Accesorios y empacadores para terminacin 7.9 Anlisis de problemas ms comunes en el campo y sus medidas preventivas

CAPITULO 8 FLUIDOS DE PERFORACIN Y TERMINACIN 8.1 Propiedades y funciones del fluido de perforacin 8.2 Fluido base agua, base aceite, emulsiones inversas y directas, espumas 8.3 Interpretacin del anlisis del fluido de control 8.4 Contaminacin de un fluido de perforacin y su control y su mantenimiento 8.5 Fluidos de terminacin y fluidos empacantes 3

8.6 8.7 8.8 8.9

Fluidos sintticos, fluidos formiatos y de baja densidad Sistemas de control de slidos Manejo y control de los recortes de perforacin Medidas preventivas para evitar un impacto al medio ambiente

CAPITULO 9 HIDRULICA BASICA 9.1 Calculo del gasto de las bombas de lodo 9.2 Calculo del tiempo de atraso y de un ciclo de fluido de perforacin 9.3 Concepto de velocidad anular 9.4 Criterios de hidrulica (gastos adecuados para perforar) 9.5 Cada de presin por friccin en un sistema de circulacin 9.6 Densidad equivalente de circulacin 9.7 Mltiples de vlvulas, tubo vertical, unin giratoria, manguera de 55 pies y de unin rpida 9.8 Anlisis de problemas mas frecuentes en los sistemas circulatorios CAPITULO 10 BARRENAS 10.1 Clasificacin de barrenas 10.2 Condicin de operacin de barrenas tricnicas y PDC 10.3 Parmetros a considerar para sacar una barrena 10.4 Anlisis de problemas ms comunes en el campo CAPITULO 11 TUBERAS DE REVESTIMIENTO 11.1 Propiedades y caractersticas de la T.R. 11.2 Definicin de medio amargo 11.3 Peso de la sarta de T.R. y accesorios 11.4 Recepcin de la T.R en pozo 11.5 Factores que se consideran en el diseo de la T.R. 11.6 Colgador y soltador para TR (liner) 11.7 Problemas ms comunes en campo y como prevenirlos CAPITULO 12 CEMENTACIONES 12.1 Preparacin para una cimentacin (check list) 12.2 Clculo de una cementacin superficial 12.3 Procedimiento para la cementacin de una T.R. y de una T.R. corta (liner) 12.4 Volumen y tiempo para desplazar un tapn 12.5 Problemas mas frecuentes y como prevenirlos

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CAPITULO 13 PEGADURAS DE TUBERAS 13.1 Tipos y causas de las pegaduras 13.2 Como identificar y soluciones para cada causa 13.3 Deteccin de punto libre 13.4 Clculo de baches para pegaduras por presin diferencial 13.5 Procedimiento para String-Shot 13.6 Herramientas de pesca 13.7 Anlisis de problemas ms comunes y soluciones

CAPITULO 14 PERFORACIN DIRECCIONAL Y BAJO BALANCE 14.1 Conceptos de perforacin direccional 14.2 Procedimientos de perforacin direccional 14.3 Equipo y herramientas utilizadas 14.4 Conceptos de perforacin bajo balance 14.5 Procedimientos de perforacin bajo balance 14.6 Equipo y herramientas utilizadas CAPTULO 15 TERMINACIONES 15.1 Tipos de terminaciones 15.2 Tipos y usos de empacadores 15.3 Manejo y ajuste de la tubera de produccin 15.4 Clasificacin de las intervenciones 15.5 Accesorio del aparejo de produccin 15.6 Lavado del pozo 15.7 Disparos de produccin 15.8 Cambio de preventores por medio rbol y viceversa CAPITULO 16 CONOCIMIENTO BASICO DE MANTENIMIENTO ELECTRICO-MECANICO 16.1 Arranque inicial de un equipo de perforacin CA/CD (ROSS HILL) 16.2 Caractersticas y operaciones de sistemas de frenos (disco, bandas electromagnticas, etc.) 16.3 Caractersticas principales de los malacates

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PROLOGO El ser humano, como el elemento ms importante en todo proceso productivo, debe ser atendido en todos sus requerimientos y expectativas, con la finalidad de que en el desempeo de su trabajo, aporte su mejor esfuerzo, productivo y creador. Una perspectiva fundamental del trabajador tcnico manual es el saberse apto para desempear las labores de su puesto, as como del puesto inmediato superior, lo que le dar una dimensin adecuada de su valor y trascendencia en la empresa. La inversin ms productiva que puede realizar una Institucin es la capacitacin y adiestramiento de su personal, adicionalmente a la utilizacin adecuada de los recursos materiales, con la que se puede asegurar el desempeo optimo del trabajador. Convencidos de las premisas expuestas y con certificacin plena de los resultados de su aplicacin, Petrleos Mexicanos a travs de la Subdireccin de Perforacin y Mantenimiento a pozos, as como de la Cia ASPIT. (Asesoria en la seguridad preactiva del trabajo), mediante la Subdireccin de Capacitacin y Desarrollo Profesional, han mancomunado esfuerzos y el trabajo de sus especialistas, para reunir un cmulo de experiencia de mas de 30 aos de trabajo activo en los campos petroleros del pas, plasmando lo anterior en el programa nacional de capacitacin. Parte muy importante del plan lo constituye el material didctico, que adems de servir como texto de estudio y consulta para el capacitando, debe ser til como elemento normativo y regulador de la actividad de los diversos centros de trabajo. Este material didctico se compone por una serie de manuales que tienen como objeto proporcionar el medio idneo para la capacitacin del personal operativo que tripula los equipos de Perforacin y Mantenimiento a Pozos con la conciencia de que al aplicar la tecnologa adecuada permitir realizar estas operaciones con mayor aprovechamiento, incrementando la vida productiva de los pozos. Adems de propiciar el desarrollo tcnico con un mejoramiento de la actitud, los manuales sern el material adecuado para el desarrollo de los cursos, ya que permitirn estructurar cada evento terico y prctico de forma sistemtica, logrando el desarrollo de un programa integrado. Para la elaboracin de los manuales se constituyo un grupo interdisciplinario formado con tcnicos en operacin de Perforacin y Mantenimiento a pozos con reconocida capacidad, quienes aportaron sus conocimientos de campo y experiencias de docencia; pedagogas que revisaron los textos y los adecuaron para su mejor comprensin y aplicacin didctica; as como correctores de estilo y personal de apoyo. El objetivo fundamental fue plasmar los conocimientos, hacerlos didcticamente accesibles y de aplicacin directa.

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INTRODUCCION La Subdireccin de Perforacin y Mantenimiento de Pozos dentro del Sistema de Desarrollo Profesional, esta implantando procesos sistemticos y permanentes, con el fin de lograr el desarrollo integral del Factor Humano; esto implica la optimizacin, seleccin, preparacin y edicin del material didctico para apoyar los programas de cursos que emanen del sistema citado. El manual para Ayudantes de Perforador (cabo), Perforadores y Encargados de Equipo esta dirigido al personal operativo que integran las cuadrillas de Perforacin y Mantenimiento de Pozos. Este manual se encuentra estructurado didcticamente en diez y seis captulos en los cuales se encuentran los conocimientos bsicos que deben saber el ayudante de Perforador (Cabo), Perforador y Encargado de Equipo, Malacatero. Tambin incluye los conocimientos bsicos de mantenimiento Elctrico y Mecnico.

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OBJETIVO GENERAL Proporcionar al Personal recientemente propuesto a ocupar las categoras de Ayudante de Perforador, Perforador y Encargado de Equipos, (Malacateros) los conocimientos bsicos para el desempeo eficiente de sus labores en los equipos de la rama de Perforacin y Mantenimiento a Pozos.

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IMPORTANCIA DEL TRABAJO EN EQUIPO (TAREAS GENERALES DE TRIPULACION POR PUESTO)

El logro de perforar y terminar un pozo con xito se debe en gran parte al esfuerzo y el trabajo en equipo de cada uno de los integrantes de la tripulacin terrestre de Perforacin y Mantenimiento de pozos. As pues, podemos establecer que todo equipo tiene un objetivo y una misin que cumplir (ver 1.3.) y su xito su fracaso dependern del grado de compromiso, capacidad y entrega que tenga cada persona, Es fundamental para todos los integrantes del equipo comprender perfectamente los objetivos por lograr y las tareas que tiene que desarrollar. Por lo que a continuacin mencionaremos las metas y funciones generales de la tripulacin por puesto. INSPECTOR TECNICO EN PERFORACION.

Es el elemento de la tripulacin responsable de las instalaciones, el personal, operaciones, materiales y el entorno ecolgico; tambin de promover continuamente el trabajo en equipo, la planeacin y direccin, as, como darle cumplimiento al programa operativo en forma calendarizada y optimizada, interactuando con sus superiores para el cumplimiento oportuno con seguridad y eficiencia.

Metas: Dar cumplimiento al programa operativo de perforacin en forma optimizada y de acuerdo a los procedimientos operativos establecidos. Involucrar al personal en las responsabilidades de cumplir las normatividades establecidas. Establecer un equipo consolidado con la cuadrilla. Implementar plan de seguridad y proteccin al medio ambiente. Llevar el control estadstico de toda la documentacin y recursos auditables.

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FUNCIONES. Supervisar: Los requerimientos de la localizacin de acuerdo a las necesidades del equipo, as como el camino de acceso. La logstica del movimiento del equipo. Las instalaciones del equipo. Las distintas etapas de la perforacin. El desmantelamiento del equipo en general. Restauracin de la localizacin y recuperacin de las condiciones naturales del ecosistema. Que el personal utilice en todas las actividades del equipo proteccin personal. Que las operaciones se realicen sin accidentes mecnicos, operativos, humanos y ambientales.

PERFORADOR Y ENCARGADO DE EQUIPO. Es el elemento principal de la tripulacin con la responsabilidad directa del desarrollo y aplicacin de los programas de trabajo y el personal.

Metas: Dar cumplimiento al programa operativo de perforacin en forma optimizada y de acuerdo a los procedimientos operativos establecidos. Involucrar al personal en la responsabilidad de cumplir las normatividades establecidas. Establecer un equipo consolidado con la cuadrilla. Verificar que el personal realice las tareas de perforacin con oportunidad, eficiencia y seguridad de acuerdo a las normativas ecolgicas y operativas vigentes. Verificar que el personal bajo su mando utilice el equipo personal de proteccin durante todo el tiempo de ejecucin de las tareas hasta su conclusin. Mantener el control de la dinmica grupal para el logro de los objetivos planeados. Estimular la autoestima y motivacin para el crecimiento de la cuadrilla.

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FUNCIONES. Supervisar: La logstica del movimiento de equipo. La instalacin del equipo. Las distintas etapas de la perforacin. El desmantelamiento del equipo en general. Restauracin de la localizacin y recuperacin de las condiciones naturales del ecosistema. Que el personal utilice en todas las actividades el equipo de proteccin personal. Que las operaciones se realicen sin accidentes mecnicos, operativos humanos y ambientales, de acuerdo a los procedimientos.

Dirigir: El procedimiento de cierre de pozo por manifestacin de un brote.

AYUDANTE DE PERFORACION ROTARIA (CABO) Es el elemento de la tripulacin autorizado para cubrir ausencias cortas del perforador. Es el supervisor de los trabajos a realizarse en el equipo y es el responsable de los movimientos de vlvulas en los cabezales, conjunto de preventores, manifold (manifl) de bombas,stand pipe y rboles de estrangulacin. Metas: Dar continuidad a las instrucciones generadas por el perforador de manera eficaz y eficiente. Supervisar las condiciones ptimas del equipo y herramientas de trabajo para el buen desempeo de las operaciones. Promover el orden y la limpieza en el equipo.

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FUNCIONES. Auxiliar al perforador en las distintas actividades. Supervisar: El cumplimiento de los procedimientos operativos establecidos. La instalacin del equipo. Las distintas etapas de la perforacin. El desmantelamiento del equipo en general. La restauracin de la localizacin y recuperacin de las condiciones naturales del ecosistema. Dar respuesta inmediata al procedimiento de control de brotes.

AYUDANTE DE PERFORACION (CHANGO) ROTARIA

Es el elemento de la tripulacin encargado de realizar las maniobras en altura; tiene la capacidad suficiente para actuar como responsable del rea de las bombas de lodos, las presas de trabajo y el control del fluido.

Metas: Realizar con eficiencia y seguridad las maniobras en viajes de tuberas y trabajos de altura en general. Vigilar las propiedades correctas del lodo de perforacin y del equipo superficial de control de slidos. Detectar los brotes a travs de la interpretacin oportuna de los indicadores.

Funciones: Ejecutar maniobras en altura con eficiencia y seguridad. Verificar las correctas propiedades del lodo segn programa. Verificar el buen funcionamiento y mantenimiento de las bombas de lodo. Detectar oportunamente alguna manifestacin de brote prdida de circulacin. Participar en la instalacin del equipo. Participar en las distintas etapas de la perforacin. Participar en el desmantelamiento del equipo en general. Participar en la restauracin de la localizacin y recuperacin de las condiciones naturales del ecosistema.

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AYUDANTE DE PERFORACION PISO ROTARIA

Es el elemento de la tripulacin encargado de la ejecucin de los trabajos a realizarse en forma planeada y estratgicamente aceptada en lo referente a las acciones y manualidades en el piso rotaria y el equipo en general.

Metas: Calibrar, manejar y conectar tramos de tubera y herramientas especiales en el piso de perforacin. Auxiliar al resto del equipo en tareas especficas con eficiencia y eficacia. Participar en el procedimiento de cierre de pozo por manifestacin de un brote.

FUNCIONES: Realizar con destreza y habilidad los diversos trabajos en el piso de perforacin. Mantener en buenas condiciones las herramientas manuales. Conservar el orden y la limpieza en el equipo de perforacin. Participar en la instalacin del equipo. Participar en el desmantelamiento del equipo. Participar en la restauracin de la localizacin y recuperacin de las condiciones naturales del ecosistema.

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CAPITULO 1 MATEMTICAS BASICAS Y PRINCIPIOS FUNDAMENTALES DE FSICA 1.1 UNIDADES PRACTICAS DE CAMPO (SMD, SI) UNIDADES BASICAS SI Cantidad fundamental Longitud Masa Tiempo Energa elctrica Temperatura Intensidad luminosa Cantidad de sustancia Unidad bsica Metro Kilogramo Segundos Ampere Kelvin Candela mol Smbolo m kg seg A K cd mol

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Unidades derivadas para cantidades Fsicas comunes Cantidad rea Volumen Densidad de Masa(densidad) Velocidad Velocidad Angular aceleracin Aceleracin angular Fuerza Presin Viscosidad Dinmica Trabajo Energa cantidad de calor Joule J (N-m) (kg-m) Kilogramo por metro cbico Metro por segundo Metro por segundo cuadrado Radian por segundo cuadrado Metro por segundo cuadrado Radian por segundo cuadrado kg/m3 m/seg rad/seg m/seg2 rad/seg2 n(kg-m/seg) kg/cm2 Newton kilogramo peso m2/seg Kilogramo por centmetro cuadrado N-seg/m2 Unidad derivada Metro cuadrado Metro cbico Smbolo m2 m3

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1.2 FACTORES DE CONVERSIONES UNIDADES DE LONGITUD

Sistema Mtrico Decimal Sistema Ingles UNIDADES DE LONGITUD De pies a m. Multiplique por 0.3048 De pies a cm. Multiplique por 30.48 De pies a mm. Multiplique por 304.8 De pies a pg. Multiplique por 12 De pulg. a m. Multiplique por 0.0254 De pulg. a cm. Multiplique por 2.54 De pulg. a mm. Multiplique por 25.4 De pulg. a pies. Multiplique por 0.0833 De m. a pies. Multiplique por 3.28 De m. a pg. Multiplique por 39.37 De cm. a pies. Multiplique por 0.0328 De cm. a pg. Multiplique por 0.3937 De mm. a pg. Multiplique por 0.03937 De milla a km. Multiplique por 1.609 De ngstrom a cm. Multiplique por 0.00000001 De 64avos. a mm. Multiplique por 0.4 UNIDADES DE SUPERFICIE De pies2 De pies 2 De pies2 De pg2 De pg2 De pg2 De cm2 De cm2 De m2 De m2 De m2 a pg2 a cm2 a m2 a pies2 a cm2 a m2 a pg2 a pies2 a pg2 a pies2 a cm2 Multiplique por Multiplique por Multiplique por Multiplique por Multiplique por Multiplique por Multiplique por Multiplique por Multiplique por Multiplique por Multiplique por 144 929.03 0.0929 0.0069 6.4516 0.000645 0.155 0.001076 1550.3 10.76 10,000

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UNIDADES DE PESOS O FUERZAS De lb a gr De lb a kg De lb a ton De lb a Newton (nw) De kg a lb De lb/pie a kg/m De kg a Newton De gr a lbs De ton (mtrica) a lb De ton (larga) a lb De ton (corta o neta) a lb De ton (corta o neta) a ton (mtrica) De ton (mtrica) a kg Multiplique por Multiplique por Multiplique por Multiplique por Multiplique por Multiplique por Multiplique por Multiplique por Multiplique por Multiplique por Multiplique por Multiplique por Multiplique por 453 0.453 0.000453 4.448 2.205 1.49 9.807 0.0022 2205 2240 2000 0.907 1000

UNIDADES DE DENSIDADES De De De De De De De De De gr/cm3 gr/cm3 kg/m3 lb/pies3 lbs/gal lbs/gal lb/pie3 lb/pg lbs/pie3 a a a a a a a a a lb/pies3 lb/gal gr/cm3 gr/cm3 gr/cm lbs/pie lb/gal gr/cm kg/m3 Multiplique por Multiplique por Multiplique por Multiplique por Multiplique por Multiplique por Multiplique por Multiplique por Multiplique por 62.5 8.33 0.001 0.0160 0.12 7.51 0.133 2768 16.02

UNIDADES DE PRESIN De lb/pg2 (psi.) De kg/cm2 De aim De aim De aim De aim De aim a a a a a a a kg./cm2 lb/pulg2 lb/pulg mmhg pg. hg. pie H2O kg/cm2 2

Multiplique por Multiplique por Multiplique por Multiplique por Multiplique por Multiplique por Multiplique por

0.703 14.2 14.7 760 29.92 33.94 1.034

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UNIDADES DE POTENCIA De H.P.(caballos de fuerza) a kilowatts De CV. Caballos de vapor) a kg./seg. De H.P De H.P De H.P De kilowatt a .a a a kg/seg. C.V. lb pie/seg. watts watts Multiplique por Multiplique por Multiplique por Multiplique por Multiplique por Multiplique por Multiplique por UNIDADES DE GASTO De bl/hr De bl/hr De bl/dia De bl/min. De pies3/min De gal/min a a a a a a pies3/min. gal/min. gal/min. lt/min. gal/min. lt/min. Multiplique por Multiplique por Multiplique por Multiplique por Multiplique por Multiplique por 0.0936 0.7 0.02917 159 7.481 3.7854 0.7457 75 76 1.0139 550 1000 1.356

De lbs. Pie/seg. a

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De litros De litros De litros De litros De pg3 De pg3 De bl De bl De bl De bl De gal De gal De gal De gal De gal De m3 De m3 De m3 De m3 De m3 De m3 De pies3 De pies3 De pies3 De pies3 De pies3 De cm3 De cm3

UNIDADES DE VOLUMEN a pg Multiplique por a gal. Multiplique por a pies3 Multiplique por a gal. Multiplique por a cm3 Multiplique por 3 am Multiplique por a gal. Multiplique por a lt. Multiplique por a m3 Multiplique por 3 a pies Multiplique por a lt. Multiplique por a m3 Multiplique por a bl. Multiplique por a cm3 Multiplique por a pies3 Multiplique por a lt. Multiplique por a cm3 Multiplique por a ml. Multiplique por a pies3 Multiplique por a bl. Multiplique por a gal. Multiplique por 3 am Multiplique por a lt. Multiplique por a bl. Multiplique por a cm3 Multiplique por a gal. Multiplique por a pies3 Multiplique por a gal. Multiplique por3

61.02 0.2642 0.03531 0.2642 16.39 0.0000163 42 159 0.159 5.6 3.785 0.003785 0.0238 3785 0.133 1000 1000,000 1000,000 35.31 6.28 264.2 0.0283 28.3 0.178 28316.84 7.51 0.0000351 0.0002642

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1.3 FORMULARIO 1. FORMULA PARA DETERMINAR LA PRESIN HIDROSTTICA. La presin hidrosttica que ejerce el peso de una columna de fluido de una determinada profundidad. DxP Ph = 10 Donde: Ph = Presin hidrosttica, en kg/cm2 D = Densidad del fluido de perforacin, en gr/cm3 P = profundidad de la columna de fluido, en m. 2.-FORMULA PARA DETERMINAR EL VOLUMEN DE ACERO. Al sacar y meter la sarta de perforacin es necesario saber el volumen de fluido que baja y aumento en las presas para detectar alguna perdida de circulacin o entrada de fluido al pozo, conociendo el volumen de acero o para otros clculos. Ps s Va = 7.85 Donde: Va = Volumen de Acero en m3 o lt. Ps = peso de la sarta en el aire, en Ton. o kg. 3. FORMULA PARA DETERMINAR VELOCIDAD ANULAR. La velocidad anular es la velocidad con que viaja el fluido a la superficie. 24.5 x Q Va = D2 - d2 = pies/min.

Donde: Va = Velocidad anular en pies/min. Q = gasto de la bomba en, gal/min. D = Dimetro del agujero, en pg. d = dimetro de la T.P., en pg. 20

Ejemplo: T.P. 4 Agujero 9 Gasto 350 gal/min.

Va =

24.5 x 350 s 9.52 4.52 8578.5

Va = 90.25 20.25

8578.5 Va =S 70

Va = 125.5 pies/min. Va = 350 gal/min. x 0.357 (utilizando el factor de la tabla 1) Va = 124.9 pies/min. 4.- FORMULA PARA DETERMINAR GASTOS DE UNA BOMBA DUPLEX Y TRIPLEX. ( 2 x D2 d2) x L Qd = 148 , Qt = 98 D2 x L

Donde:

Qd = Gasto de una bomba duplex, en gal/min. D = Dimetro de la camisa, en pg. d = dimetro del vstago, en pg. L = Longitud de la carrera, en pg. Qt = Gasto de un a bomba Triplex, en gal/min.

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Ejemplo: Bomba duplex Camisa 6 1/4 Vstago 3 3/8 Carrera 16 56 emb/min. 90 % eficiencia volumtrica (2 x 6.252 3.3752) x 16 Qd = 148 (2 x 39.0625 11.3906) x 16 Qd = 148 (78.125 11.3906) x 16 Qd = 148 66.7344 x 16 Qd = 148 1067.75 Qd = 148

Qd

=

7.21 gal/emb, al 100 % de ef. vol. 7.21 gal/emb. x 0.90 = 6.489 gal/emb. Al 90% de ef. vol. 6.489 gal/emb x 55 emb/min. = 356.89 gal/min. o 357 gal/min. CAPACIDAD EN LA TUBERA,

5. FORMULA PARA DETERMINAR AGUJEROS Y ESPACIO ANULAR. Di2 V= 2 Va = 2 D2 d2

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Donde: V = Capacidad en tubera o agujero, en lt/m. Df = dimetro interior del tubo o agujero sin tubera, en pg. Va = capacidad anular, en lt/m. D = Dimetro del agujero, en pg. d = Dimetro del tubo, en pg. 6. FORMULA PARA DETERMINAR LA CANTIDAD DE BARITA PARA DENSIFICAR EL FLUIDO DE PERFORACIN (FORMULA Y MTODO PRCTICO). Df -- Do Pa = Do 1Da Donde: Pa = Peso del material agregado, en kg. Df = Densidad final, en gr/cm3 Do = Densidad original, en gr/cm3 Da = Densidad del material densificante (barita), en gr/cm3 V = Volumen del fluido de perforacin, en m3 Ejemplo: Aumenta la densidad de 1.15 a 1.28, teniendo en el sistema de circulacin 220.0 m3 de lodo (densidad de la barita 4.16 gr/cm3). 1.28 -- 1.15 Pa = 1.15 1 4.16 X 220, 000 X V

0.13 Pa = 1-0.276 28, 600 Pa = 0.724 X 200, 000

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Pa = 39502 Kg. 39502 Kg. Pa= 50 Mtodo practico: 1.- Se restan las densidades. 2.- El resultado anterior se multiplica por 28, que es una constante. 3.- Multiplicando este resultado, por el volumen de lodo por densificar en m3, se obtiene finalmente el nmero de sacos. Ejemplo: Con datos anteriores. 1.28 -- 1.15 0.13 -- 28 3.64 -- 220 = 0.13 = 3.64 = 800 sacos. = 790 Sacos

7. FORMULA PARA DETERMINAR PESO DE TUBERA FLOTADA. D Pf = Tf X Pa, Ff = Da Donde: Pf = Peso de la tubera, flotada, en ton. Ff = Factor de flotacin, sin unidades. Pa = Peso de la tubera en el aire, en Ton. D = Densidad del fluido, en gr/cm3 Da = Densidad del hacer, en gr/cm3 8. FORMULA PARA DETERMINAR LA DENSIDAD QUE SE OBTIENE AL MEZCLAR DOS O MS FLUIDOS DE DIFERENTES DENSIDADES.

D1 x V1 + D2 x V2 + ...... Df = V1 + V2 +..........

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Donde: Df = Densidad final obtenida, en gr/cm3 D1 = Densidad del primer fluido, en gr/cm3 V1 = Volumen del primer fluido, en m3 o lt. D2 = Densidad del segundo fluido, en gr/cm3 V2 = Volumen del segundo fluido, en m3 o lt. 9. FORMULA PARA DETERMINAR EL VOLUMEN DE ACEITE (DISEL) PARA EMULSIONAR EL FLUIDO DE PERFORACIN INICIALMENTE. P Va = 100 P Donde: Va = Volumen de aceite, en m3 P = Por ciento que se desea emulsionar, en % V = Volumen del fluido de perforacin, en m3 X V

10. FORMULA PARA DETERMINAR EL VOLUMEN DE ACEITE PARA AUMENTAR LA EMULSIN. Pf - Pj Va = 100 Pf X V

Donde: Va = Volumen de aceite para aumentar la emulsin, en m3 Pf = Porciento de la emulsin que se desea, en %. Pi = Porciento de la emulsin que tiene el fluido, en % V = Volumen del fluido de perforacin, en m3 11. FORMULA PARA DETERMINAR LA CANTIDAD DE AGUA O ACEITE PARA DISMINUIR LA DENSIDAD. Dj -- Df Va = Df -- Da x v

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Donde: Va = Volumen del agua o aceite, en m3 Df = Densidad que se desea disminuir, en gr/cm3 Dj = Densidad que tiene el fluido. Da = Densidad del agua o aceite, en gr/cm3 V = Volumen del fluido que se desea disminuir la densidad.

12. FORMULA PARA DETERMINAR LA CANTIDAD DE AGUA PARA DISMINUIR EL % DE SLIDOS EN EXCESO. P x V V= 100 Donde: V = Volumen de agua por agregar, en m3 P = Por ciento de slido en exceso = porciento de slidos en la retorta menos porciento de slidos normales.

13. FORMULA PARA CONVERTIR % EN PESO A PPM DE NACL. (% en peso de NaCL) x D x 10,000 = ppm de NaCL. Donde: D = Densidad de la solucin, en gr/cm3.

14. CONCENTRACIN BENTNICO.

PARA

PREPARAR

UN

LODO

BASE-AGUA

70 kg (Bentonita)/m3 (agua) (al 7%). Proporciona: Viscosidad de 42 a 48 seg. Densidad de 1.07 gr/cm3 ms o menos. Si no se obtiene Viscosidad arriba de 42 seg es necesario incrementar la concentracin de arcilla, por su diferente calidad.

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15. PARA CONVERTIR CLORUROS A SAL. ppm NaCL = (ppm CL) X 1.65 ppm KCL = (ppm CL) X 2.1 ppm CaCL2 = (ppm CL) X 1.56 16. CLORUROS (CL). (V. AgNO3) X F ppm CL = V Donde: ppm CL = Partes por milln de cloruro. V AgNO3 =Volumen de nitrato de plata, utilizado en cm3 (color rojizo) V = Volumen de filtrado, en cm3. F = Factor segn la concentracin del nitrato de plata (1:1,000 1:10,000)

17.- VELOCIDAD ANULAR PTIMA PARA RANGOS NORMALES DE DIMETRO DE AGUJEROS Y PESOS DE LODO. 1416 Vo = Da x D1

Donde: Vo = Velocidad anular optima, en pies/min. Da = Dimetro del agujero, en pg. D1 = Densidad del fluido de perforacin, en gr/cm3. Ejemplo: Cul es la velocidad anular ptima, si se tiene un agujero de 9 y un lodo de 1.15 gr/cm3? 1416 Vo = 9.5 x 1.15 Vo = 130.0 pies/min. 27 = 10.925 1416

18.- FLUIDOS TURBULENTOS Y LAMINARES EN LA CIRCULACIN (NUMERO DE REYNOLS). TRANSCISIN: cuando el numero de Reynols excede 2000, se asume que el fluido en el espaci anular esta en turbulencia, y se es menos de 2000, el fluido es laminar. Esto es verdad La mayora del tiempo. Generalmente en el interior de la sarta de perforacin y en el espacio anular, entre agujero y herramientas (Drill Collar), se tiene flujo turbulento, por la tanto se recomienda realizar el clculo entre agujero y T.P. 129 x D x V2 x (Dh - Dp) Re = Vp x V + 399 x Yp x (Dh-Dp)

Donde: Re = Nmero de Reynols, sin dimensiones. D = Densidad del lodo, en gr/cm3. V = Velocidad promedio en el espacio anular, en pie/min. Dh = Dimetro del agujero, en pg. Dp = Dimetro de la T. P. En pg. Vp = Viscocidad plstica, en cps. Yp = Punto de cedencia, en lbs/ 100 ft 2

19. PERDIDA DE PRESIN EN LA BARRENA.145 xQ 2 xd 1 J4

Pb =

Donde: Pb = Prdida de presin en la barrena, en lbs/pg 2 Q = Gasto de bomba, en gal/min. DI = Densidad del fluido, en gr/cm 3 J = Tamao de tres toberas, en nmero de 32 avos. Ejemplo: Bna 9 - 3T 12 / 32 Gasto 350 gal / min.

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Lodo 1.20 gr/cm 3 145 x 350 2 x 1.20 Pb = 12 4 145 x 122, 500 x 1.20 Pb = 20,736

Pb = 1028.0 lb / pg2

20. CABALLOS DE POTENCIA HIDRULICA.

HPH.= Potencia hidrulica, en HP. Q = Gasto de bomba, en gal/min. P = Presin, en lbs / pg 2 (se utilizar la presin en donde se requiera el clculo).

21. CALCULO DE DIAMETRO DE TOBERAS.

J 3 = 3.469 X QX D1 / pDonde: J3 = Q = D1 = P = J2 =

J 2 = 4.249 X QX D1 / p

Tamao de tres toberas, en 32 avos. Gasto de bomba, en gal/min. Densidad del fluido, en gr/ cm3 Prdida de presin que se desea en la barrena, en lbs/pg 2 Tamao de dos toberas, en 32 avos.

Ejemplo: Bna 8 Gasto 300 gal / min. Lodo 1.20 gr/ cm3 Presin disponible para la bna. 900 en lbs / pg 2

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J 3 = 3.469 X 300 1.20 / 900

J 3 = 3.469 X 300 x0.036 = 3.469 x 10.8J 3 = 3.469 x3.286 = 11.399 Se toman: 2T = 11/32 y 1T = 12/32 3T = 11/32

22.- CAIDA DE PRESIN EN FLUJO TURBULENTO.

Q1.86 XG 0.8 xY 0.2 xL, P= , 952xD 4.86

Q1.86 xG 0.8 xV 0.2 xV 0.2 xLaPa =( D4 D3 ) 3 ( D4 + D3 )1.86 x952

Nmero de Reynols mayor de 3000 Donde: P = Cada de presin por friccin en el interior del tubo, en lbs / pg 2 Q = Gasto de bomba, en gal/min. G = Peso del fluido, en gr/ cm3 L = Longitud de la tubera, en m. La = Longitud de espacio anula, en m. D = Dimetro interior del tubo, en pg. D4 = Dimetro mayor del espacio anular en pg. D3 = Dimetro menor del espacio anular, en pg. Pa = Cada de presin por friccin en el espacio anular, en lbs/pg2. Vp = Viscosidad plstica (corresponde al fluido plstico de tipo Bingham), en cp. Ejemplo: TP 4 16.6 lb/pie = 2,500.0 m. DI = 3.826 Lodo = 1.25 gr/cm3, Vp = 20 cp. Gasto = 350 gal/min. 3501.85 x 1.250.8 x 200.2 x 2500 P= 952 x 3.8264.86

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53, 947 x 1.195 x 1.82 x 2500 P= 952 x 679.4 P = 454 lb/pg2

23. DENSIDAD DE CIRCULACIN EQUIVALENTE. Pa x 0703 Dc = P Donde: Dc = Densidad de circulacin, en gr/cm3 Pa = capacidad de presin de friccin en el espacio anular, en lb/pg2 P = Profundidad del pozo, en m. Dl = Densidad de fluido, en gr/cm3. + D1

24. CADA DE PRESIN EN FLUIDO LAMINAR EN EL ESPACIO ANULAR LX VP + YP x L x V Pa = Dl P -L

Donde: Pa = Cada de presin en espacio anular, en lb/pg2. D = Dimetro del agujero, en pg. D = Dimetro de la T.P., en pg. L = Longitud del espacio anular o profundidad del pozo, en m. VP = Viscosidad plstica, en cp. YP = Punto de candencia, en lb/100 fl2. V = Velocidad anular, en pies/min. Q = Gasto de bomba, en gal/min.

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25. NMERO DE LINGADAS PARA SACAR, PARA LLENAR EL POZO. Ph x 10 L= DL Donde: L = Disminucin del nivel del fluido, para una determinada reduccin de presin hidrosttica, en m. Ph = Presin hidrosttica por reducir al sacar la TP en kg/cm2 (mxima Recomendable 3.5 kg/cm2). DL = Densidad del fluido, en gr/cm3 Lt = longitud de T.P. por sacar para llenar el pozo, en m. Di = Dimetro interior de T.R en pg. P = Peso de T.P. en kg/m. Ejemplo: Bna = 8 1/2, T.P.4 1/2 24.73 kg/m. T. R. = 9 5/8" x 8.755. Lodo = 1.30 gr/cm3. Disminucin de Ph = 3.0 kg/cm2 3.0 x 10 L= 1.30 4 x 8.7552 x 23 Lt = 24.73 4 x 76.65 x 23 Lt = 24.73 Lt = 285 - 23 = 262.0m de T.P. - 23 - 23 = 23m. , Lt = P 4 x Di2 x L -L

26.-CAPACIDAD ACARREADORA DE LOS FLUIDOS. 69.250 x D2 x Vf x (Pp - Pf) V= Vp x Vf + 399 x Yp (Dh - Dp) , Vp= Vf -Vs

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Donde: Vs = Velocidad de desliz de la partcula, en pies/min. D = Dimetro de la partcula, en pg. Vf = Velocidad promedio de la partcula, en pies/min. Pp = Peso de la partcula, en gr/cm3 Pf = Peso del fluido, en gr/cm3 Vp =Viscosidad plstica, en cp. yp = Punto de cedencia, en lb/100ft2 Dh = Dimetro del agujero, en pg. Dp = Dimetro de la T.P., en pg. Vp =Velocidad neta hacia arriba de la partcula, en pies/min. 27. NMERO DE EMB/MIN CUANDO SE REQUIERE UN DETERMINADO GASTO Gasto en gal/min. = Nro. de emb/min. Gasto en gal/emb Al dividir entre gal/emb, se anotar al 100%, 90% etc., de eficiencia volumtrica que desee. 28. GASTO REQUERIDO PARA UNA VELOCIDAD ANULAR Vr Qv = F Donde: Qv = Gasto requerido para una velocidad anular, en gal/min. Vr = Velocidad anular que se desea, en pies/min. F = Factor de la velocidad anular Ejemplo: Bna = 9 1/2 T.P. = 4 1/2 Lodo = 1.20 gr/cm3. Se desea tener una velocidad anular de 130 pies/min., calcular el gasto de bomba. 130 Qv = O.357 = 364 gal/min.

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29.- PESO DE UN TUBO (PARTE LISA) P = (D2 d2 ) .x 2.67 Donde: P = Peso de 1 tubo en lb/pie. D = Dimetro externo en pg. D = Dimetro interno en pg. 30. DIMETRO INTERIOR DE UN TUBO di = D2 0.374 x P

Donde: di = Dimetro interior del tubo, en pg. D = Dimetro externo, en pg. P = Peso del tubo, en lb/pie (parte lisa). Ejemplo: T.P. 4 Peso nominal 16,6 lb/pie Peso parte plana 14,98 lb/pie. di = 4.52 0.374 x 14.98

di =

20.25 5.60 =

14.65

di = 3.87

31. RESISTENCIA A LA TENSIN. Rt = 0.1333 y R x P Donde: Rt = Resistencia de un tubo a la tensin del tubo, en kg. R = Resistencia de la tensin del material, en lb/pg2 (tabla 4). P = peso del tubo (parte lisa), en lb/pie. Cuando se trate de una tubera nueva se calcula su resistencia al 90% Cuando se trate de una tubera clase Premium se calcula su resistencia al 71%.

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Ejemplo: T.P. 4 1/2 Peso nominal 16.6 lb/pie Parte lisa 14.98 lb/pie Grado - x 105 usada Rt = 0.1333 x 105,000 x 14.98 Rt = 209, 667.0 kg. Al 70%, 209,667 kg. x 0.70 = 146,766 kg., 147 ton. 32. MXIMO PESO DISPONIBLE PARA LA BARRENA. Si la tubera de perforacin trabaja en compresin, al igual forma en que tiende a pandearse, sufre serios daos. Para evitar este problema, parte del peso de los D. C. o la herramienta (10%, 15% 20%), se utiliza para mantener en tensin la sarta de perforacin y de esta forma el punto neutro queda en la herramienta, por esta razn a esta parte se le denomina factor de seguridad. Ph Mp =F.S.

Donde: Mp = Mximo peso disponible para la barrena, en ton. Ph = Peso en la herramienta en el fluido de perforacin, en ton. F.s = Factor de seguridad, expresndose 1.10 si es 10% 1.15 si es 15%, etc. Ejemplo: Calcular el mximo peso que se le puede cargar a la barrena con un factor de seguridad de 20%, y si la herramienta pesa en el lodo 16.0 ton.

16.0 Mp = 1.20 33.- LONGITUD O TRAMO DE LASTRABARRENAS (D.C. PARA PERFORAR) Pm x F.S. Lh = Ff x P = 13.3 ton.

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Donde: Lh = Longitud de lastrabarrenas, en m. Pm = Peso mximo que se espera darle a la barrena, en kg. Fs = Factor de seguridad, expresndose 1.10 si es 10%, 1.15 si es 15%. Etc. Ejemplo: Calcular el nmero de tramos de D.C. para perforar si se espera darle un mximo peso a la barrena de 12.0 ton. D.C. 6 x 2 = 138.3 kg/m. 3 Lodo 1.22 gr/cm , Ff = 0.844 Factor de seguridad = 15% 12,000 x 1.15 13,800 Lh = 0.844 x 138.3 116.72 = 118.23 m de herramienta.

118.23 m. Lh = 9.14 m. 34. PUNTO NEUTRO Se denomina punto neutro en la sarta de perforacin, a la parte del tubo que esta sufriendo el movimiento cclico de tensin y comprensin, y por lo tanto, ante mucha consideracin, es necesario que este punto, se encuentre siempre trabajando en tubos de pared gruesa, como son los D.C. o la T.P. extrapesada. P. S. B. Pn = Ff x PD. C. Donde: Pn = Altura a que se encuentra en punto neutro, en m. P.S.B. = Peso que se esta cargando a la barrena, en kg. Ff = Factor de flotacin, sin unidades. PD.C. = Peso del DC. En el aire, en kg/m. P = Altura a que se encuentra el punto neutro, cuando se esta utilizando T.P Extrapesada como herramienta, en m. Lh = longitud de la herramienta, en m. 36 P = Lh + Ff x P Pe = 12.93 = 13 tramos 3 lingadas.

Pc = Peso de la tubera extrapesada que se esta aplicando a la barrena, en kg = Peso sobre la barrena, menos el peso de los D.C. en el lodo. P = Peso de la T.P. extrapesada (H.W.) en el aire, en kg/m. Ejemplo: Calcular el punto neutro, con los siguientes datos: D.C. = 7 x 2 , 77.0 m. 208,6 kg/m. Lodo = 1.20 gr/cm3, Ff = 0.847. Peso de la herramienta flotada = 13.6 ton. P.S.B. = 11.0 ton. (11,00 kg). 62.2 m. = 6.8, punto neutro en el 7mo D.C. 9.14 m. 35. REA TRANSVERSAL DE UN TUBO At = 0.7854 (D2 d2). Donde: D = Dimetro mayor, en pg. d = Dimetro menor, en pg. At = rea trasversal del tubo, en pg2.

36.- DIMETRO DE UN TAMBOR. P D= 8 Donde: D = Dimetro del tambor, en pg. P = Permetro del tambor, en cm.

37. SERVICIO REALIZADO POR CABLE W1 x P (Lp + P) + 2 x P (2 + C) Tvr = 1,000,000

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Tp = 3 (t2 t1) Tm = 2 (T4 T3) Donde:

P (Lc + P) Wc + 4 x P x A Tc = 2,000,000 *T = 2 x Pt. Donde: Trv = Trabajo realizado en un viaje redondo, en ton-km. W1 = Peso de la T.P. flotada, en kg/m. P = profundidad del pozo, en m. Lp = Longitud de la parada, en m. A = Peso del aparejo, en kg. C = Peso de la D.C. flotada (kg/m.) menos el peso de la T.P. (kg/m.) flotada; multiplicado por la longitud de las D.C., en kg. Tp = Trabajo realizado cuando se perfora en ton-km. T2 = Trabajo realizado para un viaje donde se termina de perforar, en ton-km. T1 =Trabajo realizado para un viaje redondo a la profundidad donde se comenz a perforar, en ton-km. Tm = Trabajo realizado cuando se muestra, en ton-km. T4 = Trabajo realizado para un viaje redondo a la profundidad donde se termino de muestrear, en ton-km. T3 =Trabajo realizado para un viaje redondo a la profundidad donde se comenz a muestrear, en ton-km. Tc = Trabajo realizado cuando se baja un casing (T.R.), en ton-km. Wc = Peso de T.R. en el lodo, en m. Lc = Largo de una T.R., en m. T = Trabajo realizado para una operacin de pesca, en ton-km. Pt = Trabajo realizado de un viaje redondo a la profundidad total del pozo, en ton-km. * = Como sugestin para un trabajo de pesca muy fuerte se recomienda dicha figura.

38. CARGA MXIMA PERMISIBLE EN LAS LNEAS N x Rr Cm = F.S.

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Donde: N = Nmero de lneas guarnidas. Cm = Carga mxima permisible en las lneas, en ton. Rr = Resistencia la ruptura del cable, en ton. F.S. = Factor de seguridad, sin unidades (2.5, 3.0, 3.5 4) para la determinacin del esfuerzo del trabajo permisible en un cable de acero, se adopta un factor de seguridad, es decir, que el cable de acero que est en uso, tendr una resistencia tantas veces mayor que la que se estime para el trabajo, con la finalidad detener mayor seguridad en las operaciones. 39. EQUIVALENCIAS DE TUBOS DE DIFERENTES PESOS Nc x Pc Ne = Pe Donde: Ne = Nmeros de tubos equivalentes. Nc = Nmeros de tubos conocidos. Pc = Peso del tubo, de los tramos no conocidos, en lb/pie kg/m. Pe = Peso del tubo, de los tramos no conocidos, en lb/pie kg/m. Ejemplo: A cuantos tramos de H.W. DE 4. (62.62 kg/m.) equivalen 7 tramos de D.C. de 7 x 2 13/16 (177 kg/m.).

7 x 177 Ne = 62.62 = 19.78 = 20 tramos.

40. PRESIN DE FORMACIN Pf = Ph + PTP Donde: Pf = Presin de formacin, en kg/cm2. Ph = Presin hidrosttica, en kg/cm2. PTP = Presin de T.P., en kg/cm2. La presin de formacin, es la presin que ejerce los fluidos gas, aceite, agua salada o las combinaciones de estos, contenidos en los poros de las rocas. A esta 39

presin se le conoce tambin, como presin de roca, yacimiento, de depsito y de poro. Se considera para la costa del golfo de Mxico un gradiente de presin normal de formacin de 0.1076 kg/cm2/m., que le corresponde al agua salada de densidad 1.076 gr/cm3 y 10% de sal. Ejemplo: Calcular la presin normal de formacin a 3500 m. 0.1076 kg/cm2/m x 3500.cm = 377.0 kg/cm2. La presin de formacin es menor que la presin total de sobrecarga ya que si esto no fuera, la presin de formacin fracturara al roca.

41. GRADIENTE GEOTRMICO (COSTA DEL GOLFO DE MXICO) P T = 21.1 + 35 Donde: T = Temperatura, en C (a profundidad mayor de 30 m .). P = Profundidad, en m. Ejemplo: Calcular el gradiente geotrmico a 4000 m.

4000.0 T = 21.1 + 35 = 21.1 + 114.3 = 135.4 C.

42. INTENSIDAD Y SEVERIDAD DE LA PATA DE PERRO P.P. x 30 S.P.P. = L.C. P.P. = ang.cos [sen 1x sen 2 x cos (2 - 1 ) + cos 1x cos 2 ]

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Donde: S.P.P. = Seguridad de pata de perro, en grados. P.P. = Pata de perro, en grados. L.C. = longitud de cursos entre dos estaciones, en m 1 = Angulo vertical u observado, en grados (1ra estacin) = Angulo vertical u observado, en grados (2da estacin) 2 1 = Angulo horizontal o rumbo observado, en grados (1ra estacin) 2 = Angulo horizontal o rumbo observado, en grados (2da estacin) Ejemplo: Primer estudio Segundo estudio 3 9 45 (9 /4 ) 10 30 (10 1/2 ) N 52 - W N 60 - W 1,131.0 m. 1,158.0 m.

Angulo de desviacin Direccin de desviacin Profundidad media

P.P. = ang cos sen [10.5 x sen 9.75 x cos (60 -52 + cos 10.5 x co ) P.P. = ang cos [0.1822 x 0.1693 x 0.9902 + 0.9832 x 9855] P.P. = ang cos [0.0305 + 0.99689] = ang cos 0.9994 P.P. = 1.98 L.C. = 1158.0 1131.0 = 27 m. 1.98 x x 30 S.P.P. = 27 = 2.2 . /30

s 9.75]

43. POTENCIA AL GANCHO Ps x d H.P. = T x 75 Donde: H.P: = Potencia la gancho, en H.P. Ps = Peso de la sarta de perforacin, en kg. d = Distancia recorrida, en m. t = Tiempo para sacar una lingada, en seg.

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Ejemplo: Peso de la sarta de perforacin, 110.0 ton. Altura del piso a la changuera, 27.0 m. Tiempo para sacar una lingada, 45 seg. 110.000 x 27 H.P. = 45 x 75 = 880/H.P.

Para el caballaje en las mquinas, al caballaje obtenido agregue el 30% que se considera como perdida mecnica, causadas en las transmisin desde el motor hasta el gancho, o sea, que se considere un 15% de perdidas del motor al malacate y un 15% en la misma transmisin del malacate, en las poleas y cable hasta el gancho.

44. LINEAMIENTO DE GASTOS Y OPTIMIZACIN HIDRULICA Gasto de la bomba: SI la velocidad de penetracin es menos de 4.5 m./hr. de 35 GPM/pulg de dimetro de la Bna., y si es mayor, de 40 a 45 GPM/pulg. de dimetro de la bna. (recomendable) Optimizacin. Potencia hidrulica en la barrena (H.P.H.). Pb = 0.65xPB Ps = 0.35xPB Fuerza de impacto en la barrena (I.H.): Pb = 0.49 PB Ps = 0.51 PB Donde: Pb = Presin de la barrena PB = Presin de bombeo. Ps = Perdida de presin en el sistema de circulacin. (no incluye la barrena).

45. VOLUMEN DE AGUA PARA UNA LECHADA P (Vs x D) Va = D - Da V1 = Va + Vs

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Donde: Va = Volumen de agua, lt/saco. P = Peso de un saco, en kg. D = Densidad de la lechada, en kg/lt. Da = Densidad del agua, en kg/lt. V1 = Volumen de la lechada, en lt/saco. Vs = Volumen de un saco de cemento, en lt/saco Ejemplo: Calcular el nmero de sacos de cemento y volumen de agua para preparar 100 m de lechada de 1.60 gr/cm3.3

Peso de un saco Vs = Peso especfico 50 ( 16.1 x 1.60) Va = 1.60 1.0 = =

50 kg =16.1 lt/saco 3.16 kg/lt 50 25.76 = 40.4 lt/saco 0.60

V1 = 40.4 + 16 = 56.4 lt/saco 100,000 lt N de sacos = 56.4 lt/saco = 1773 Sacos de c emento requeridos

46. TORQUE DE UNA T.P. H.P. x 5250 T= R.P.M. Dnde: T= Torque (aproximado) aplicado a una T.P. durante la perforacin, en lb/pie. H.P.= Potencia usada para rotar T.P. en H.P. (H.P.= caballos de fuerza). R.P.M.= Revoluciones por minuto de la rotaria.

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47. GASTO MNIMO RECOMENDADLE (ECUACIN DE FULLERTON) 57.72 (DH2 DP2) Q= DH x DL Dnde: Q = Gasto mnimo recomendable, en gal/min. DH = Dimetro del agujero, en pg. Dp =Dimetro de T.P. en pg. DL =Densidad del lodo, en gr/cm3. Ejemplo: Bna = 9 1/2" T.P. = 4 1/2" Lodo = 1.35 gr/cm3 57.72 (9.52 4.52) Q= 9.5 x 1.35 57.72 (90.25 20.25) Q= 12.825 57.72 x 70 Q= 12.825 Q= 315.0 gal/min. (Gasto mnimo para perforar)

48. DISMINUCIN DE LA DENSIDAD DE UN FLUIDO, AGREGANDO AGUA O ACEITE CONSERVANDO EL VOLUMEN CONSTANTE. DL - Df V= DL - Da x VL

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Dnde: V = Volumen del fluido para reemplazar con agua o aceite, para disminuir la densidad en m3 o lt. DL = Densidad del fluido, en gr/cm3. Df = Densidad que se desea obtener, en gr/cm3. Da = Densidad del agua o aceite, en gr/cm3. VL = Volumen del fluido que se desea bajar la densidad, m3 o lts. Ejemplo: Que volumen de lodo base-agua es necesario almacenar, para reponerlo con agua y bajar la densidad de 1.45 gr/cm3 a 1.40 gr/cm3, si se tiene en el sistema de circulacin 240.0 m3 de lodo. 1.45 1.40 V= 1.45 1.0 49. TIPO DE FLUJO INVASOR EN EL POZO Vp Va Lb= LD.C. + CT.P. (PT.R PT.P.) x 10 X= DL Lb Fluido del yacimiento: O x o.3 Gas. 0.3 < x 0.85 Gas y/o Aceite. 0.85 < x 1.10 Agua salada. Donde: Lb = Longitud del fluido invasor, en m. LD.C.= Longitud de D.C., en m. Vp = Aumento de volumen en las presas, en m3. Va = Volumen anular, en D.C. y agujero, en litros. CT.P.= Capacidad anular en T.P., en lt/m. Ca = Capacidad en el agujero, en lt/m. X = Densidad de fluidos invasores, gr/cm3. PT.R = Presin de cierre en T.R. en kg/cm2 PT.P. = Presin de cierre en T.P. en kg/cm2 , Agujero sin tubera = Lb= Va Vp x 240.0m3 = 26.66m3 27m3

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50. PRESIN INICIAL Y FINAL DE CIRCULACIN EN EL CONTROL DE UN BROTE Dc x Pr P.I.C.= PT.P. + Pr Dnde: P.I.C.= Presin inicial de circulacin, en kg/cm2. PT.P.= Presin de cierre en T.P. en kg/cm2 Pr = Presin reducida de bombeo, en kg/cm2 (bomba a media velocidad). P.F.C.= Presin final de circulacin, en kg/cm2 de barrena a la superficie con DC Dc = Densidad de control, en gr/cm3. DL = Densidad del lodo, en gr/cm3. 51. DENSIDAD DE CONTROL PT.P. x 10 Dc= Prof. Dc = Densidad del lodo, en gr/cm3. Prof. = Profundidad, en m. DL = Densidad del lodo, en gr/cm3. Ms = Margen de seguridad, en gr/cm3. PT.P .= Presin de cierre en T.P. en kg/cm2 Nota: Si se toma la presin de cierre en T.R. es conveniente, no dar el margen de seguridad, ya que se obtiene una densidad mayor que la real. + Dl + Ms P.F.C.= DL

52. PUNTO LIBRE 40.09 x W T.P. x c L= T2 T1 Dnde: L = Profundidad del punto libre, en m. W T.P.= Peso del tubo en la parte lisa, en lb/pie. C = Elongacin que sufre la T.P., en cm. T1 = Tensin inicial, en Toneladas. T2 = Tensin final, en Toneladas.

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53. EL EXPONENTE D log(3.28/N x R) D= log(0.0264 x W/D Dnde: D = Exponente d sin unidades. N = Velocidad de rotacin, en r.p.m. R = Velocidad de rotacin, en min/m. W = Peso sobre de la barrena, en toneladas. D = Dimetro de la barrena, en pulgadas. Dc = Exponente d corregido, sin unidades. DL = Densidad del lodo, en gr/cm3. Ejemplo: Prof.= 2100m. Rotaria = 140 r.p.m. Penetracin = 24 min/m. P.S.B.= 12 toneladas. Bna = 12 1/4 Lodo = 1.50 gr/cm3. Gradiente normal = 1.08 gr/cm3. log D= log 0.0264 x 12 12.25 3.28 140 x 24 = -1.587 - 3.010 = 1.89 dc= d x DL Gradiente normal

Dc = 1.36

54. CALCULO DE LA RELACIN ACEITE/AGUA Relacin aceite/agua. Ld x 100 Aceite = Ld + La Dnde: Ld = Lectura de aceite diesel, en % (retorta) La = Lectura de .agua, en % (retorta) 47 Agua = Ld + La La x 100

55. POTENCIA MXIMA EN LA BARRENA Hmax = /4 x Db2 x vp Donde: Hmax = potencia mxima en la barrena, en H.P. Db = Dimetro de la barrena, en pulg. Vp = Velocidad de penetracin, en pies/hr.

56. DESGASTE DE UNA BARRENA DE INSERTOS 8xB T= L Dnde: T = Desgaste de una barrena de insertos, clasificadas en octavos. B = Nmero de insertos rotos o desprendidos. L = Nmero total de insertos en la barrena.

57. PESO REAL (APROXIMADO) SOBRE LA BARRENA EN UN POZO DIRECCIONAL P = P.S.B x cos Dnde: P = Peso sobre barrena aproximado, en toneladas. P.S.B.= Peso sobre la barrena, en el indicador, en toneladas. = Angulo de inclinacin, en grados.

48

58. PESO DE UN MATERIAL EN FUNCIN DE SU DENSIDAD Y VOLUMEN P=DXV Donde: P = Peso del material, en gr, kg ton. D = Densidad, en gr/ cm3 (1 gr/cm3 = 1 kg/lt =1 ton/m3). V = Volumen del material, en cm3, lt m3. (de acuerdo a la unidad de volumen se elige la unidad de peso para el resultado). Ejemplo: Se requiere conocer el peso de 30m3 de aceite diesel de 0.86 gr/cm3. P = 0.86 x 30 =25.8 Ton 26 Ton.

59. DENSIDAD EQUIVALENTE EN UNA PRUEBA DE GOTEO Pr x 10 Dc = DL+ Prof. Donde: Dc = Densidad equivalente, en gr/cm3. DL = Densidad del fluido, en gr/cm3. Pr = Presin de ruptura, en kg/cm3. Prof.= Profundidad de la zapata, en m.

49

1.4 AREA Es la medida de todo espacio o extensin ocupada por una superficie. El rea se mide en unidades cuadradas cm, m pg, etc.

Ejemplos: Cuadrado

Formula = L x L Donde: L = Lado

L FIG. 1

Ejemplo: Determinar el rea de un cuadrado que tiene 6 m. de lado. Datos: L = 6m. Formula. Lx L Sustitucin. 6 X 6 = 36

Resultado: El rea del cuadrado es de 36 m.

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Rectngulo: Formula = L x H Donde: L = largo. H = ancho.

H

L FIG 2 Ejemplo: Calcular el rea de un rectngulo que tiene 48 cm de largo y 23 cm de ancho. Datos: L = 48 cm. H = 23 cm. Formula: L x H Sustitucin: 48 x 23 = 1104

Resultado: El rea del rectngulo es de 1104 cm. Crculo: Formula = x D 4 Donde: = 3.1416 D = Dimetro al cuadrado

FIG 3 Ejemplo: Calcular el rea de un crculo que tiene 36 cm. de dimetro. Datos: = 3.1416 D = 36 cm. Formula: x D 4 Sustitucin. 3.1416 x 36 = 3.1416 x 1296 4 4 4071.5 4 = 1017.87

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Resultado: El rea del crculo es de 1017.87 cm. Elipse: Formula = x a x b 4 Donde: = 3.1416 a = Eje menor b = Eje mayor FIG. 4 Ejemplo: Determinar el rea de una elipse que tiene un eje menor de l.80 m y el eje mayor de 2.10 m. Datos = 3.1416 a = l.80 b = 2.10 Formula: l x a x b 4 Sustitucin: 3.1416 x 1.80 x 2.10 4 11.88 = 2.97 4

a b

Resultado: El rea de la elipse es de 2.97 m.

Corona circular: Formula = 4

D d

x (D - d)

x (R - r) r R Donde: = 3.1416 D = Dimetro mayor d = Dimetro menor R = Radio mayor r = Radio menor

FIG 5

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Corona Circular. Es el rea comprendida entre dos circunferencias concntricas. Ejemplo Calcular el rea de la corona circular de un tubo que tiene un dimetro exterior de 2.850 pg y un dimetro interior de 2.440 pg.

Datos:

Formula:

Sustitucin

Empleando la formula 1. = 3.1416 D = 2.850 D = 2.440 x (D - d) 4 3.1416 x (2.850 - 2.440) 4

pg. pg.

0.785 x (8.123 - 5.954) 0.785 x 2.169 = 1.70 pg. Empleando la frmula 2: Para trabajar con esta frmula se deben obtener los radios que son la mitad de los dimetros. R=D 2 r= d 2 = 2.850 = 1,425 pg. 2 = 2.440 = 1.220 pg. 2

Datos: Formula = 3.1416 R = 1.425 pg. R = 1.220 pg. x ( R - r) Sustitucin: 3.1416 X (1.425 - 1220) 3.1416 X (2.031 -1.488) 3.1416 X 0.543 = 1.70 pg

Resultado: El rea de la corona circular es de 1.70 pg

53

1.5 VOLUMENES PRINCIPIO DE ARQUMEDES Es la ley fsica que establece que cuando un objeto se sumerge total o parcialmente en un lquido, ste experimenta un empuje hacia arriba igual al peso del lquido desalojado. La mayora de las veces se aplica al comportamiento de los objetos en agua, y explica por qu los objetos flotan y se hunden y por qu parecen ser ms ligeros en este medio.El concepto clave de este principio es el 'empuje', que es la fuerza que acta hacia arriba reduciendo el peso aparente del objeto cuando ste se encuentra en el agua.

Por ejemplo, si un bloque metlico que posee un volumen de 100 cm3 se hunde en agua, desplazar un volumen similar de agua cuyo peso aproximado es 1 N. Por tanto, el bloque parecer que pesa 1 N menos.

Un objeto flota si su densidad media es menor que la densidad del agua. Si ste se sumerge por completo, el peso del agua que desplaza (y, por tanto, el empuje) es mayor que su propio peso, y el objeto es impulsado hacia arriba y hacia fuera del agua hasta que el peso del agua desplazada por la parte sumergida sea exactamente igual al peso del objeto flotante. As, un bloque de madera cuya densidad sea 1/6 de la del agua, flotar con 1/6 de su volumen sumergido dentro del agua, ya que en este punto el peso del fluido desplazado es igual al peso del bloque.

Por el principio de Arqumedes, los barcos flotan ms bajos en el agua cuando estn muy cargados (ya que se necesita desplazar mayor cantidad de agua para generar el empuje necesario).

Adems, si van a navegar en agua dulce no se pueden cargar tanto como si van a navegar en agua salada, ya que el agua dulce es menos densa que el agua de mar y, por tanto, se necesita desplazar un volumen de agua mayor para obtener el empuje necesario. Esto implica que el barco se hunda ms.

Al sumergirse parcial o totalmente en un fluido, un objeto es sometido a una fuerza hacia arriba, o empuje. El empuje es igual al peso del fluido desplazado.

Esta ley se denomina principio de Arqumedes, por el cientfico griego que la descubri en el siglo III antes de nuestra era. Aqu se ilustra el principio en el caso de un bloque de aluminio y uno de madera.

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(1) El peso aparente de un bloque de aluminio sumergido en agua se ve reducido en una cantidad igual al peso del agua desplazada.

(2)Si un bloque de madera est completamente sumergido en agua, el empuje es mayor que el peso de la madera (esto se debe a que la madera es menos densa que el agua, por lo que el peso de la madera es menor que el peso del mismo volumen de agua). Por tanto, el bloque asciende y emerge del agua parcialmente desplazando as menos agua- hasta que el empuje iguala exactamente el peso del bloque.

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VOLUMEN Es la medida del espacio que limita a un cuerpo El volumen se mide en unidades cbicas m, pies, pg, etc. Por ejemplo 1 m es el volumen que abarca un cubo de 1 m por lado

1m

1m 1m FIG 6 Con el objeto de conocer la capacidad de volumen de algunos de los equipos de perforacin, a continuacin se dan las formulas para calcular los volmenes de diferentes cuerpos geomtricos.

Presa de lodo A H

L Determinar el volumen de lodo de una presa que tiene: 11.00 m de largo 2.20 m de altura y 2.10 m de ancho. Ejemplo: Donde: L = Largo A = Ancho H = Alto Formula: Volumen = L X A X H = m

Volumen = 11.00 x 2.20 x 2.10 = 50.8 m

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CILINDRO CIRCULAR RECTO L 6.00 m

0.90 m h = 1.20 m

FIG. 8 TANQUE DE DIESEL Formula = x r x L = Donde: = 3.1416 r = Radio al cuadrado L = Largo Ejemplo: Calcular el volumen de un tanque horizontal de diesel que mide 0.90 m de radio y 6.00 m de largo. Volumen = 3.1416 (0.90) x 6.00 = 15.2 m Formula para calcular el volumen de fluido contenido en un tanque cilndrico de forma horizontal a determinada altura, con la figura del ejemplo anterior calcular el volumen de diesel con una altura de 1.20 m. Formula: V = 1.33 x h x L D - 0.608 h

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Donde: V = Volumen de un tanque cilndrico en m h = Altura del nivel del tanque, en m. L = Largo del tanque en m. Ejemplo: Calcular el volumen del tanque que se encuentra en posicin horizontal, con los siguientes datos: Largo = 6.00 m Dimetro = 1.80 m Altura del nivel del combustible = 1.00m 1.20m V = 1.33 X 1.20 X 6.00 1.80 - 0.608 1.20

V = 1.33 X 1.44 X 6.00 1.5 - 0.608

V = 1.33 X 1.44 X 6.00 X 0.9444 = 10.8 m V = 10.8 m

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CUERPO ELIPTICO l

b a

FIG. 9 TANQUE ELPTICO DE DIESEL

Formula V=xaxbxl Donde: = 3.1416 a = semieje mayor b = semieje menor l = longitud Ejemplo: Determine el volumen de un tanque con los siguientes datos. = 3.1416 a = 1.20 m b = 0.80 m l = 5.5 m Aplicando la formula V = x a x b x l V = 3.1416 x 1.20 x 0.80 x 5.5 = 16.58 m Convirtindolo a litros se multiplica por 1000 16.58 x 1000 = 16580 lt

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1.6 PRESION Es la fuerza ejercida perpendicularmente a una superficie por: un fluido, el peso o empuje de un slido, etc. Para conocer la presin que ejerce una fuerza sobre una superficie o rea se utiliza la siguiente formula: P = Presin F = Fuerza A = rea

P = F / A en donde

Fuerza Por consiguiente Presin = rea

Las unidades y smbolos en las que se expresa la presin son:

SISTEMA METRICO DECIMAL

SISTEMA INGLES

kilogramo / centmetro cuadrado kg / cm

libras / pulgadas cuadradas lb / pg

FACTOR DE CONVERSIN kg / cm a lb / pg

14.22

FACTOR DE CONVERSION lb / pg a kg / cm

0.0703

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APLICACIONES Se coloca sobre un plano horizontal un tabln que mide 10.16 cm de espesor, 30.48 cm. de ancho y 3.66 m de largo; primero se apoya sobre la cara ms grande y despus sobre un extremo. Si la superficie en que se apoya es muy blanda, evidentemente que el primer caso no se encajar mucho por que el peso se distribuye sobre un rea muy grande. En el segundo caso s se hundir ms puesto que su peso se concentra sobre un rea pequea, tal como se aprecia en la siguiente figura.

Menor presin

Mayor Presin

Considere que el tabln pesa 68 kg. en la posicin 2 (Fig. 1). Este descansa sobre un rea de 309.67 cm. Formula Sustitucin 68 kg P=F/A P= 309.67 cm =0.219 kg / cm

P = 0.219 kg / cm

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En la posicin 1, el tabln descansa sobre un rea de 3718.56 cm Qu presin ejerce? Formula Sustitucin 68 kg P=F/A P= 3718.56 cm =0.0183 kg / cm

P = 0.0183 kg / cm

Que presin ejerce un mstil sobre sus apoyos dos gatos de tornillo con total de 91.20 cm cuando su estructura pesa 5 toneladas con una carga adicional al gancho de 30 ton? Datos rea = 91.20 cm P= Fuerza = 35 ton Sustitucin 35 ton x 1000 P= 91.20 cm = 91.20 cm P = 383.7 kg / cm 35000 kg = 383.7 kg / cm A Formula F

Si se requiere conocer cual es la presin ejercida en lb / pg se utiliza el factor de conversin 14.22 383.7 kg / cm x 14.22 = 5456 lb / pg P = 5456 lb / pg

Con este ejemplo se observa que en la instalacin de un mstil, es ineludible acondicionar una base con una rea lo suficientemente grande donde se colocar la vigueta.

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CAPITULO 2 YACIMIENTOS Y GRADIENTES DE PRESION

2.1 ORIGEN Y CLASIFICACION DE LOS ROCAS

HISTORIA DE LA TIERRA

La ciencia que estudia la tierra y su evolucin es la geologa. La tierra esta formada por una gran variedad de materiales como aire, agua, hielo, minerales, rocas y organismos vivos. Los movimientos relativos de estos materiales por agentes tales como el viento, la lluvia, los ros, las olas, crecimiento de los organismos y la actividad volcnica, ocasionan todos los cambios en la corteza terrestre. Estos cambios comprenden la formacin de nuevas rocas a partir de otras antiguas, estructuras nuevas en la corteza y nuevas distribuciones de mares y continentes, montaas y llanuras. El paisaje actual es solamente la ltima fase de una serie de variadsima e infinita de paisajes terrestres y marinos. Es por eso que una roca no es slo un conjunto de minerales, sino que es una pgina de la autobiografa de la tierra; dispuestas en orden apropiado, estas pginas engloban la historia de la tierra. Se considera que la tierra se form junto con el sistema solar, a partir de la condensacin de polvo csmico, hace aproximadamente cinco millones de aos, pasando por una etapa de fusin inducida por la comprensin gravitacional y el desprendimiento de energa de elementos radioactivos. Con el transcurso del tiempo geolgico (millones de aos), al irse enfriando la tierra, se solidific el material fusionado (magma) dando origen a las rocas gneas que formaron la corteza terrestre. Simultneamente se liberaron masas de vapor y gases que construyeron la atmsfera, generndose lluvias torrenciales que formaron los ocanos. El movimiento del agua, removi partculas de roca, arrastrndolas a los lugares ms bajos. A este proceso se le llamo erosin el cual tambin se debe a la accin del viento, a la formacin de glaciares (hielo) y cambios de temperatura.

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Finalmente, las partculas o detritos derivados de las rocas gneas fueron transportados y acumulados, proceso que se conoce como sedimentacin. En la figura 1 puede observarse como ciertos bloques de rocas gneas se han desgastado de sus formas originales (lneas punteadas) y entre estos bloques aparece un valle parcialmente lleno con los sedimentos resultantes.

Fig. 1. Valle de sedimentos formada por la erosin. La figura 2 no muestra el corte de nuestro planeta en donde se representa el ncleo magmtica, el ncleo exterior, el manto y la denominada corteza terrestre tambin llamada litosfera que tiene aproximadamente 50 Km. de espesor.

Fig. 2.- Corte transversal de la tierra A continuacin se anotan algunos datos numricos de la tierra: Dimetro Ecuatorial----------------------------------- 12,757 Km. Dimetro Polar----------------------------------------- 12.714 Km. Longitud del Meridiano Polar----------------------- 40,077 Km. Superficie total------------------------------------------ 510 Millones de km Superficie cubierta por mares----------------------- 361 Millones de km (70.78%) Superficie de tierra emergida------------------------ 149 Millones de km (29.22%) Mayor altura conocida-------------------------------- 8,882 m. sobre el nivel del mar Mayor profundidad marina conocida----------- -- 10,480 m. bajo el nivel del mar 64

Como el libro de la tierra es inmensamente largo, se ha clasificado su contenido, del mismo modo que un libro extenso se divide en volmenes, secciones y prrafos; as se dividen los intervalos correspondientes de tiempo, o sea: Divisiones de un libro: Historia de la tierra Intervalos de tiempo Volumen Era Captulo Periodo Seccin poca Prrafo Edad

La Tabla 1 representa la llamada Escala Geolgica del Tiempo, la cual nos da la referencia general de la historia de la tierra y de la vida.

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TABLA 1 ESCALA GEOLOGICA DEL TIEMPO ERAS PERIODOS ESPESOR MXIMO DURACIN DE ESTRATOS EN APROXIMADA METROS EN AOS 25,000 1,000,000 15,000,000 35,000,000 50,000,000 70,000,000 120,000,000 150,000,000 190,000,000 220,000,000 280,000,000 320,000,000 350,000,000 400,000,000 500,000,000 1750,000,000 Sin evidencia fsil de vida Por lo menos 5000,000,000 VIDA CARACTERISTICA

CUATERNARIO -Actual -Pleistoceno TERCIARIO CENOZOICA -Plioceno -Mioceno -Oligoceno -Eoceno -Cretcico MESOSOICA -Jursico -Trisico -Prmico -Carbonfero PALEOZOICA -Devnico -Silrico -Ordivcico -Cmbrico -Proterozoico PRECAMBRICA -Arqueozoico -Eozoico ORIGEN DE LA TIERRA

1,220 4,000 6,400 4,570 4,270 19,500 6,100 7,620 4,000 12,190 11,280 4,570 12,190 12,190 Desconocidos en detalle pero inmensamente grandes

Hombre Moderno Hombre de la Edad Piedra Mamferos y plantas con flores

Reptiles Anfibios y plantas primitivas Peces Invertebrados y fsiles abundantes Restos escasos de esponjas y algas

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CLASIFICACION DE LAS ROCAS Las referencias que hicimos anteriormente de las rocas, son suficientes para mostrar que pueden dividirse en tres grandes grupos, de acuerdo a su origen: a) Rocas gneas b) Rocas sedimentarias c) Rocas metamrficas La figura 3 muestra el ciclo evolutivo de las rocas.

Fig. 3 Ciclo evolutivo de las rocas a) Rocas gneas.-ya se not que por el enfriamiento de la tierra, la materia en estado de fusin dio origen a las rocas gneas. Las erupciones volcnicas proporcionan una prueba espectacular de que el interior de la tierra se encuentra todava caliente; bsicamente un volcn es una grieta o apertura por la cual el magma procedente de las profundidades es lanzado a la superficie bajo la forma de corriente de lava, nubes explosivas de gases y cenizas volcnicas, dando lugar a enfriarse las rocas gneas. b) Rocas sedimentarias.- Como producto de los procesos erosivos y por la accin de agentes de transporte como vientos, ros y mares, as como la propia accin de la va generadora de sedimentos orgnicos, se dio origen a las rocas sedimentarias. Para la industria del petrleo estas rocas son las ms importantes, ya que en ellas ocurre el origen, migracin y acumulacin de depsitos de hidrocarburos. Estas rocas se clasifican a su vez en: Clsticas Qumicas Orgnicas

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Las rocas sedimentarias clsticas son aqullas formadas a partir de fragmentos o material clstico, compuesto por partculas de minerales o de otras rocas que ya existan previamente. Las rocas sedimentarias qumicas son las que se forman por la precipitacin, evaporacin de aguas salobres y reacciones qumicas de sales disueltas. Las rocas sedimentarias orgnicas son la que se forman por desechos orgnicos de plantas y animales. TABLA 2 ROCAS SEDIMENTARIAS CLSTICAS Caliza Conglomerados Dolomita Arenicas Arena Limolitas Yeso Esquistos Sal o anhidrita Calizas Diatomita Carbn QUIMICAS ORGANICAS Turba

Estas rocas poseen dos propiedades importantes que son: Porosidad Permeabilidad Porosidad.- Los espacios entre las partculas de una roca se denominan poros (figura 4), estos espacios pueden ser ocupados por fluidos como agua, aceite o gas, tal y como se observa en una esponja la cual puede contener lquidos o permanecer vaca sin variar su volumen total.

Fig. 4.- Porosidad de las rocas

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En algunas rocas estos espacios pueden o no estar comunicados, lo cual es muy importante, ya que de estos depende que pueda existir flujo a travs de la roca. El volumen de poros entre el volumen total de la roca nos da una medida porcentual de la porosidad. As por ejemplo, si tenemos una roca con un volumen de 10 cm y un volumen poroso de 2 cm el valor de su porosidad () sera: 2 cm = 10 cm Los valores ms comunes de porosidad varan segn el tipo y las caractersticas de las rocas en porcentajes de 5 a 25 %. Estas mediciones se hacen a partir de ncleos en laboratorios o indirectamente por medio de anlisis de registros de pozos. = 0.2 = 20% de porosidad

Fig. 5.- Porosidad y permeabilidades caractersticas de rocas en yacimientos comerciales Se conoce como porosidad primaria la que se refiere a los espacios resultantes en la roca despus de su proceso de sedimentacin. La porosidad secundaria de una roca es aquella resultante de fracturas, cavernas y otras discontinuidades en la matriz rocosa. Permeabilidad.- La permeabilidad de una roca es la medida de su capacidad especfica para que exista flujo a travs de ella. En la Industria petrolera la unidad que se usa para medir la permeabilidad es el Darcy. Se dice que una roca tiene permeabilidad 1 Darcy si un gradiente de presin de 1 at/cm induce un gasto de 1 cm/seg por cm de rea transversal, con un lquido de viscosidad igual a 1 centipiose (cp). Para fines prcticos se utiliza el milidarcy (md) que es la milsima parte de 1 Darcy. 69

Fig. 6.- Definicin de Darcy c) Rocas metamrficas.- Cuando las rocas de la corteza terrestre se encuentran bajo la influencia de presin por columnas de sedimentos, traccin por movimientos telricos; elevadas temperaturas por actividad gnea; reaccionan con cambios en la estructura y composicin mineral, con lo cal llegan a transformarse en nuevos tipos de rocas que se les llama metamrficas.

Como se aprecia en el ciclo de las rocas, stas pueden fundirse y volverse magma convirtindose al enfriarse en rocas gneas, o pueden sufrir el proceso erosivo que las convierte en sedimentos.

COMPOSICIN MEDIA DE LAS ROCAS SMBOLO O Si Al Fe Ca Na K Mg Ti H NOMBRE Oxigeno Silicio Aluminio Hierro Calcio Sodio Potasio Magnesio Titanio Hidrgeno TOTAL % 46.71 27.69 8.07 5.05 3.65 2.75 2.58 2.08 0.62 0.14 99.34%

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EXPRESADA EN XIDOS: Sio2 AL2O3 Fe2o3/Feo CaO Na2o K2O MgO Tio2 H2O Slice Almina xidos de Hierro Cal Sosa Potasa Magnesia Oxido de Titanio Agua TOTAL 59.07 15.22 6.81 5.10 3.71 3.11 3.45 1.03 1.30 98.80%

LA CLAVE DEL PASADO Las rocas son tambin pginas del libro de la historia de la tierra; uno de los objetivos principales de la geologa es descifrar estas pginas y colocarlas en el orden histrico apropiado, haciendo vlida la frase de que el presente es la clave del pasado. Por ejemplo la presencia de corales fsiles en una caliza o conchas de animales marinos, indica que tal caliza fue depositada en el fondo del mar y que lo que ahora es tierra, estuvo sumergido en el mar; la presencia de salinas sealan la primitiva existencia de mares continentales que se evaporaron por el calor solar. Las rocas estratificadas se acumularon capa sobre capa a travs del tiempo, es evidente que los estratos inferiores sern los ms antiguos y los superiores los ms jvenes. En realidad cada estrato contiene fsiles que vivieron en determinado intervalo de tiempo, por ellos es posible conocer la edad de las rocas. En todas partes, la sucesin de fsiles revela un gradual despliegue de diferentes formas de vida, y de este modo es posible seccionar el conjunto de rocas estratificadas en orden cronolgico.

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3. ORIGEN Y MIGRACION DEL PETROLEO ORIGEN.- Petrleo (del latn petra = roca y oleum = aceite) es el termino general con el que se designan todos los hidrocarburos naturales, ya sean slidos o gaseosos que se encuentran en las rocas El petrleo se compone de una mezcla de hidrocarburos (compuestos de carbn e hidrgeno) diferentes, por lo general acompaados de pequeas cantidades de compuestos de nitrgeno, azufre y oxgeno. Siendo fluidos, el aceite y el gas se comportan muy anlogamente a las aguas subterrneas; ocupan los intersticios o espacios porosos de rocas tales como arenas, areniscas y calizas cavernosas o fisuradas, en aquellos lugares en que estas rocas almacn estn convenientemente encuadradas por rocas impermeables, de modo que el aceite quede encerrado entre ellas. Las acumulaciones en escala suficiente para compensar los gastos de explotacin, se denominan yacimientos de gas y aceite. El petrleo no conserva evidencia visible de su origen; bsicamente se manejan dos teoras: la inorgnica y la orgnica. 72

La inorgnica sostiene que el aceite se form por procesos volcnicos y qumicos en la profundidad de la corteza terrestre, desplazndose, posteriormente, a travs de las rocas porosas hasta acumularse en trampas naturales. Lo Teora orgnica es la ms aceptada por los cientficos, sta afirma que el carbn e hidrgeno que forman el petrleo, provienen de restos de plantas y animales acumulados a travs del tiempo geolgico. A medida que se acomodaron los sedimentos, la accin de las bacterias junto con las condiciones de presin y temperatura dieron lugar a la formacin de hidrocarburos

Fig. 8 Migracin de hidrocarburos MIGRACIN.- Por migracin se entiende el movimiento de lquidos y gases del lugar donde se formaron (roca madre) y que viajan hacia la roca donde se puedan acumular (roca almacn) La migracin es un proceso continuo, una vez que los hidrocarburos son generados y expulsados de su lugar de origen, sin tomar en cuenta si se mueven a travs de rocas porosas o por un sistema de fracturas. Los esquemas sucesivos de la figura 8 muestran el movimiento de ellos. En la etapa 1 se ilustra la estratificacin del gas, aceite y agua arriba del punto de rebose de la trampa. En la etapa 2 se muestra como los hidrocarburos llenan la trampa hasta el punto de rebose, causando que el aceite migre hacia arriba. La etapa 3 seala como la trampa est llena de gas, ste se mueve debajo entrando en la trampa, pero un volumen igual se rebasa al mismo tiempo y el aceite se ha desviado completamente de la trampa. 73

De la interpretacin anterior se deduce que deber existir una barrera necesaria para impedir una migracin, con objeto de tener una acumulacin de hidrocarburos. En algunos casos el peso de las rocas y en otros la presin hidrosttica ejercida sobre los hidrocarburos, darn la fuerza necesaria para expulsarlos a travs de las capas ms porosas o fracturadas hacia regiones de ms baja presin.

Fig. 9 Efecto del peso de las rocas 4. ALMACENAMIENTO DE HIDROCARBUROS Las rocas de depsito son rocas porosas capaces de almacenar gas, aceite y agua. Para que un depsito de hidrocarburos sea comercial debe tener suficiente espesor y espacio poroso, con el fin de que produzca los fluidos contenidos en una relacin satisfactoria cuando se penetra al depsito a travs de uno o varios pozos. Las areniscas y las calizas son las rocas de acumulaciones ms comunes. La figura 10 muestra un yacimiento tpico.

Fig. 10 Almacenamiento de hidrocarburos en arenas o areniscas Aqu podemos observar como los tres fluidos del depsito, que son el gas, el aceite y el agua, por tener diferentes densidades ocupan determinados espacios en la trampa.

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De esta forma los hidrocarburos migran hacia arriba a travs de las rocas y a lo largo de muchos kilmetros; inevitablemente existir una fuerza que los impulse, y en este caso es al agua salada quien la esta ejerciendo. A continuacin se dan las caractersticas de las rocas.

La caliza es un tipo de roca sedimentaria, rica en carbonato de calcio, que la mayora de las veces sirve como roca almacenadora para el petrleo. La lutita es una roca formada por partculas finsimas de arcilla muy compactas entre s. Los poros entre ellos son muy pequeos para que los hidrocarburos puedan fluir a travs de los mismos. La arenisca es una roca sedimentaria formada por granos de arena separados por la disgregacin de las rocas preexistentes. Tienen muchos poros entre s y normalmente con buena porosidad.

La porosidad es afectada adversamente por la compactacin y cementacin de los sedimentos. En las areniscas la porosidad se debe a la mezcla de distintos tamaos de granos y a la forma de empacarse. A continuacin se muestran dos formas de empacamiento de granos esfricos.

Figura 11.- Empacamiento de granos de arenisca

En la figura del lado derecho los granos estn arriba unos de otros, mientras que en la del lado izquierdo cada grano se apoya en dos granos inferiores. Adems aqu podemos observar que la del lado derecho tiene poros ms grandes.

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La compactacin por sobre peso de las rocas aplastar a los granos de arena, dando como resultado una menor porosidad. En los carbonatos (calizas), la porosidad y la permeabilidad estn relacionadas con la sedimentacin y con los cambios que han tenido lugar despus de la acumulacin. La porosidad de una roca puede cambiar por procesos posteriores, por lo que las rocas pueden romperse y ser fracturadas por el asentamiento o movimiento de la corteza terrestre. Las fracturas y las juntas pueden aumentar la porosidad de una caliza. El agua disuelve a la caliza cuando no est saturada con minerales disueltos, fluyendo a travs de la formacin provocando que las fracturas y las juntas se hagan ms grandes.

Fig. 12.- Bloque de caliza mostrando las juntas y fracturas

Las corrientes subterrneas que circulan a travs de los poros de una caliza pueden aumentar mucho el tamao de stos al disolverse la roca. Estas corrientes aumentarn las fracturas, las juntas y los poros. Con referencia a la primera tabla de clasificacin de las rocas sedimentarias, descrita anteriormente, existe un proceso llamado DOLOMITIZACION que se presenta cuando la caliza cambia a DOLOMITA. Esta roca surge del proceso qumico que sufre la caliza por el intercambio de sus partes de calcio por magnesio. As observamos que ciertas partculas de DOLOMITA reemplazan a las de caliza, produciendo espacios vacos debido a que la partcula de DOLOMITA ocupa menos espacio que la de caliza. Cuando muchas partculas de caliza son reemplazadas por partculas de DOLOMITA, se forman demasiados poros o espacios entre las partculas, resultando con esto un aumento en la porosidad, por lo que con la disolucin, el fracturamiento y la DOLOMITIZACION de las rocas, la porosidad resulta mayor que la original. 76

Esta porosidad original tambin puede disminuir cuando el agua esta saturada con minerales disueltos, depositndolos cuando fluye por los poros de la roca. Algunos yacimientos que originalmente tienen buena porosidad pueden llegar a obstruirse con residuos precipitados o depositaciones, que llenarn los poros disminuyendo la produccin. Tambin si una roca tiene pocas aberturas o poros, comunicados, por lo que tendrn poca permeabilidad (figura 13) stos no estarn

Fig. 13.- Poros incomunicados

La acumulacin de hidrocarburos debe tener en su parte superior e inferior una capa de material impermeable que impida la migracin del aceite hacia otras capas superiores. Los factores que afectan la porosidad, tambin afectan la permeabilidad, sin la cual los hidrocarburos no pueden fluir, migrar o moverse a travs de las rocas. Ejemplo de esta son las lutitas, que a pesar de tener muchos poros; tienen poca permeabilidad por lo que estas formaciones no tiene porosidad. 5. ESTRUCTURAS GEOLGICAS Las principales estructuras capaces de contener hidrocarburos se clasifican en: ANTICLINAL.- En esta estructura, tambin llamada domo, la acumulacin de aceite y gas es sustentada por agua en una trampa, teniendo de apoyo dos formaciones impermeables.

Los relieves de este tipo varan entre ciento y miles de metros. Muchos de ellos estn acallados y el patrn puede ser sencillo o en extremo complejo. Algunos depsitos de petrleo se localizan en este tipo de estructuras.

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Fig. 14.- Estructura anticlinal

TRAMPAS POR FALLAS.- Fallas normales o de gravedad controlan la produccin en gran nmero de yacimientos. Ocurren en donde los efectos de esfuerzos tensionales son dominantes. Invariablemente los pozos que pasan por una falla normal perforan una seccin sedimentaria anormalmente corta (figura 15)

Fig. 15.- Falla Normal Las fallas suelen dividir un yacimiento de depsitos separados o bloques de falla. Estas pueden ser paralelas, como muestra la figura 16, y cruzadas para formar trampas. Tambin se desarrollan en grandes pliegues y pueden formar depsitos separados en estructuras mayores.

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Fig. 16.- Fallas paralelas

Las fallas inversas ocurren ordinariamente en zonas que han sufrido compresin. Los pozos que pasan por estas fallas normalmente repiten la seccin, pasando de capas antiguas por encima de la falla a capas ms jvenes por debajo de la misma. Este tipo de fallas sucede en flancos de montaas levantadas en donde la compresin horizontal influye principalmente en la formacin de estructuras regionales.

Fig. 17.- Falla inversa ESTRATIGRFICA.- Se le llama as a la estructura o trampa que tiene un acuamiento de una arena productiva atrapada por capas impermeables. Estas discordancias o periodos de erosin seguidos de depositacin llegan a formar trampas ricas en hidrocarburos. Aunque la figura muestra una arenisca truncada, las discordancias pueden atrapar petrleo en calizas o en dolomitas.

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Fig. 18. Falla estratigrfica a) DE CUA.- Se forman cuando una arenisca porosa gradualmente se convierte en lutita o en caliza compacta. Estos adelgazamientos pueden ser vestigios de antiguos bancos y extenderse en muchos kilmetros a lo largo de una faja angosta, en el lmite de buzamiento, arriba de la arenisca. Aunque son cuas estratigrficas pueden tener pliegues y fallas influyentes en el control de la produccin. Existen otras como la de la cua de transplante, originada en litorales, donde la arenas mas recientes se extienden buzamiento cada arena es un yacimiento aparte, desarrollndose en varios pudindose extender con la produccin confinada a trampas regionales. antiguos arriba y rumbos, o altos

Fig. 19.- Trampa de cua b) DE CUA POR CAMBIO DE POROSIDAD-PERMEABILIDAD.- Esta cua estratigrfica ocurre donde una roca porosa y permeable cambia gradualmente en impermeable. Frecuentemente una dolomita no porosa se convierte en buzamiento arriba en caliza no porosa para formar la trampa. 80

Fig. 20.- Trampa por cambio de porosidad

ESTRUCTURAS SALINAS.- Estn presentes a lo largo de la costa del golfo. El grupo o tapn salino ha salido por entre sedimentos superyacentes. La produccin ocurre en muchas trampas diferentes donde suele haber fallas complejas. La sal puede estar cubierta por roca caliza, yeso, azufre o anhidrita, y esta capa de roca puede ser productiva. Un campo de domo presenta gran variedad de trampas. En muchos la sal o roca tapa, cuelga o sobre sale por los sedimentos invadidos. Las fallas complejas son tpicas de domos salinos y atrapan el petrleo.

Fig. 21. Domo salino 81

2.2 INTERPRETACION DE LA COLUMNA ESTRATIGRAFICA DE LOS PROGRAMAS DE PERFORACINCOMPOSICION ESTATIGRAFICA DEL SURESTE MEXICANO BAHIA DE CAMPECHE GOLFO DE MEXICO

ERA SISTEMA C E N O Z O I C A T E R C I A R I O

SERIES HOLOCENO

COMPOSICION LITOLOGICA ARENA BLANCA Y CRISTALINA DE GRANO FINO A MEDIO, SUBREDONDEADA DE BAJA CONSOLIDACION, FRAGMENTOS DE CONCHAS. ARENISCA GRIS Y BLANCA DE GRANO GRUESO, FIRME Y CONSOLIDADA. ARENA/ARENISCA COMO LA DESCRITA ARRIBA, ABUNDANTES FRAGMENTOS DE CONCHAS, FRAGMENTOS ARCILLOSOS. LUTITA GRIS CLARO A GRIS VERDOSO, SUAVE, PLASTICA, MUY ARENOSA, LIGERAMENTE CALCAREA CON FRAGMENTOS DE CONCHAS. LUTITA GRIS, SUAVE A FIRME.

PLEITICENO

PLIOCENO

MIOCENO SUPERIOR

C E N O Z O I C A

T E R C I A R I O

MIOCENO INFERIOR

LUTITA GRIS-GRIS CLAROSUAVE A FIRME LIGERAMENTE CALCAREA, CON TRAZAS DE PIRITA Y CALIZA DOLOMITICA. LUTITA GRIS VERDOSO, SUAVE A FIRME, CALCAREA, BENTONITICA CON TRAZAS DE CALIZA/MUDSTONE: BLANCO, SUAVE. CALIZA/MUDSTONE, CREMA SUAVE A FIRME, ABUNDANTE CALCITA, LUTITA GRIS, GRIS OSCURO Y GRIS VERDOSO, PARCIALMENTE BENTONITICA, CALCAREA, CON TRAZAS DE CALIZA Y CALCITA. LUTITA GRIS VERDOSO DE FIRME A DURA, CALCAREA.

OLIGOCENO

EOCENO

LUTITA GRIS A CAF ROJIZO DURA A FIRME, CALCAREA, TRAZAS DE LIMOLITA ROJA, FIRME, TRAZAS DE CALIZA. LUTITA CAF ROJIZA-GRIS, DURA TRAZAS DE LIMOLITA Y DOLOMIA. BENTONITA: VERDE CLARO, SUAVE A FIRME.

PALEOCENO

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BRECHAS CRETACICO SUPERIOR CALIZA/MUDSTONE-WACKSTONE CAF TABACO, FIRME A DURA-COMPACTA, BENTONITICA, MICROCRISTALINA, CON TRAZAS DE BENTONITA Y MARGA. DOLOMIA: GRIS Y CAF OSCURO DURA, COMPACTA. CALIZA: PACKSTONE-GRAINSTONE, TRAZAS DE MUDSTONE, CREMA A CAF, DURA CON TRAZAS DE PEDERNAL Y FRACTURAS SELLADAS CON CALCITA. DOLOMIA/CALIZA: CAF A CAF CLARO, DURA COMPACTA. CALIZA/PACKSTONE-WACKSTONE: CAF NEGRA, DURA. CALIZA/DOLOMIA: CAF OSCURO, DURA COMPACTA, MICROCRISTALINA. A A

M E Z O Z O I C O

C R E T A C I C O

CRETACICO MEDIO

CRETACICO INFERIOR TITONIANO

KINMERIDGIANO LUTITA/LIMOLITA/BENTONITA/CALIZA/ARENISCA, ESTRATIFICACION MIXTA, SECCIONES DELGADAS. ARENISCA ROJIZA, FIRME DE GRANO FINO, CONSOLIDADA POROZA.

OXFORDIANO

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TABLA ESTATIGRAFICA DE LA REGION NORTE C.D. REYNOSA TAMAULIPASERA PERIODO EPOCA RECIENTE PLEISTOCENO PLIOCENO EDAD GRUPO SUBGRUPO FORMACION BEAMUN LISSIE GOLIAD LAGARTOBigenerina Discorbis Textularia 13 A Bigenerina Humblei Cibicides carstensi Robululus 43 A

ZONA

MIOCENOT A R D I O M E D I OT E M P R A N o

OAKVILLE

CATAHOLUADISCORBIS HETEROSTEGINA MARGINULINA Idiomorfa M. vaginata M. howel Hanzawaia hazzardi Marginulina texana Nonion struma Nodosaria blanpiedi Anomalinoides bilaterales

C E N O Z O I C O

T E R C IE O L I G O E N O

VICKSBURGO

T. seligi, T. warreni, T. miss Bulimina sculplilis Hoterolepa mexicana

A R I O

O C E N O

T A R D I O

J A C K S O N C L A I B O R N E W I L C O X

JACKSON SUPERIOR

Marginulina cocoaensis Bulimina jacksonnensis Gr. Cerroazulenisis Tr. Centrales Hankkenina alabamensis Textularia hockleyensis Textularia diobellensis N. coockfieldensis Nummulites moadybranchensis Neoeponides guyabalensis Discorbis yeguaensis Ceratocaneris stellata Ceratobulimina eximia Operculinoides sabinensis Textularia smithvillensis Cyclamina Caneriverensis T. degolyeri, E. elevatus CYTHERIDEA SABINENSIS

JAKSCON MEDIO JACKSON INFERIOR YEGUA COOK MOUNTAIN CROKETT SPARTA WECHES QUEEN CITY RECKLAW CARRIZO

M E D I O T E M P R A N O

MOUNT SELMAN

SABINETOWN V. halcheligbeensisV. tuberculala D. washburni

ROCKDALE SEGUINE

PALEOCENOMIDWAY

WILLIS POINT KINKAID

V. longiforma V. midwayana Tritaxla midwayensis R. pseudocostatus Rzhakina epigona

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2.3 CLASIFICACION Y CARACTERISTICAS DE LOS YACIMIENTOS Las acumulaciones de los hidrocarburos se encuentran en lugares denominados ESTRUCTURAS O TRAMPAS, las cuales llegan a tener diferentes extensiones, por lo que se les conoce como yacimientos productores.

Se entiende por yacimiento a la porcin de una trampa geolgica que contiene l hidrocarburos, la cual se comporta como un sistema intercomunicado, en la que los hidrocarburos ocupan los poros o huecos de la roca de depsito y estn contenidos a alta presin y temperatura, dependiendo de la profundidad a la que se encuentra el subsuelo.

Los yacimientos productores se han agrupando considerando diversos factores, por lo que surgi la siguiente clasificacin: a) b) c) d) Por el tipo de empuje Por el tipo de roca almacenadora Por el tipo de trampa estratigrfica Por el tipo de fluidos almacenados

POR EL TIPO DE EMPUJE Para que la energa de unos yacimientos se manifieste y fluya naturalmente el aceite y el gas en la superficie, requiere de una energa o fuerza llamada empuje, existen diferentes tipos como son: EMPUJE HIDRULICO.- Es el ms efectivo ya que como usted puede observar en la figura 22 el agua ejerce una fuerza que hace que fluya el aceite y el gas hacia el pozo. Una gran parte del agua se filtra sobre la corteza terrestre a travs de sus capas, formando ros subterrneos. La accin constante del agua en formaciones porosas y permeables ejercer una fuerza sobre los hidrocarburos debido a la presin hidrosttica. Como ya se menciono, es el empuje ms efectivo y para mantener la presin del yacimiento es necesario controlar y regular el flujo de los fluidos que aporte, y as, recuperar el mayor porcentaje de produccin en el sitio.

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Fig. 22 Empuje hidrulico EMPUJE VOLUMTRICO (por expansin de gas).- Aqu se muestra como la expansin del gas empuja el aceite hacia el pozo. A mayores profundidades aumentar la presin del gas y el aceite. Existen reas en donde se tiene pozos fluyendo por casquete de gas, lo que significa que la fase de gas libre queda supuesta a una zona de aceite dentro de la formacin productora; conforme fluya el aceite, bajar el nivel del casquete de gas expandindose la presin. Por esta circunstancia, es recomendable en este tipo de yacimiento cuidar la energa principal evitando hasta donde sea posible su agotamiento prematuro.

Fig. 23 Empuje volumtrico 86

EMPUJE MIXTO.- En este tercer tipo se combinan los dos anteriores (hidrulico y volumtrico) siendo el flujo de hidrocarburo por gravedad hacia el pozo. Escasos yacimientos dependen de este empuje por ser menos efectivos. El agua no interviene en forma preponderante en este tipo, sino que comnmente operan tanto las fuerzas de empuje de gas como las del agua. En estudios de gabinete con base en conocimiento y experiencia, puede analizarse justamente y resolver cul es la fuerza dominante. POR EL TIPO DE ROCA ALMACENADORA Arenas o areniscas.- Cuya porosidad se debe a la textura de los fragmentos de materiales. Pueden ser arenas limpias o sucias, sta con cieno, lomo, lignita, bentonia, etc. Calizas detrticas.- Formadas por la acumulacin de fragmentos de calizas y dolomitas. Calizas porosas cristalinas.- La cual su porosidad se debe principalmente al fenmeno de disolucin. Calizas fracturadas.- Que como su nombre lo indica, la porosidad es debida a la presencia de fracturas. Calizas oolticas.- Cuya porosidad se debe a la textura ooltica, con intersticios no cementados o parcialmente cementados. POR EL TIPO DE TRAMPA ESTRATIGRFICA Estructuras como los anticlinales Por fallas o por penetracin de domos salinos Estratigrficas, debido a cambios de fases o discordancias.

Desde que se form la tierra, su corteza ha tenido movimientos hacia arriba, hacia abajo, o bien horizontal infinidad de veces. La mayor parte de las capas de roca no son lo bastante fuertes para resistir estos movimientos, y por lo tanto se deforman. Esta deformacin es el doblez de las capas en forma de pliegues, como se ilustra en a figura 24.

Fig.24 Pliegues estratigrficos 87

Estos pliegues varan de tamao, desde pequeas arrugas hasta grandes arcos. Los dobleces hacia arriba se llaman anticlinales y los dobleces hacia abajo se llaman sinclinales. Durante los movimientos de la tierra todas las rocas se fracturan y forman grietas. Las capas de roca de un lado de la fractura que se desplazan en relacin con otros lados, se llaman fallas.

Fig. 25 Falla estratigrfica

2.4 CARACTERISTICAS DE UN YACIMIENTO Yacimiento de aceite y gas disuelto. Todos los yacimientos de aceite contienen gas disuelto cuando la presin inicial es mayor que la presin de saturacin. El gas original se encuentra disuelto en aceite. Yacimientos de aceite, gas disuelto y gas libre. Algunos yacimiento tiene gas libre desde el principio de su explotacin, en stos la presin inicial es menor que la presin de saturacin. Yacimientos de gas seco.