SISTEMA BASICO DE RESISTENCIA

SISTEMA BÁSICO DE RESISTENCIA

INTRODUCCIÓN

La perforación de un pozo se realiza mediante la perforación notaria. La perforación notarias e define como una acción conjugada entre el efecto de rotación que provee la mesa notaria y el peso aplicado por un trepano que esta conectado a una columna de acero compuesta por tuberías de perforación y portamechas y todo el equipo que conforma la sarta de perforación.

Durante la perforación se realizan varias acciones y trabajos controlados en superficie como ser: El retirar la sarta de perforación, el levantamiento de muestras de testigo, etc..

La perforación de pozos de petróleo y gas son realizadas en las mas diversas condiciones geológicas y climáticas; las profundidades varían desde varias centenas hasta miles de metros.

Debido a esto es que las instalaciones de perforación existentes son de varias clases, cada una de las cuales tiene que cumplir las exigencias que surjan al perforar en condiciones determinadas. El principal parámetro de una instalación de perforación de perforación es la capacidad de levantamiento de cargas o capacidad elevadora que determinan las estructuras y características de un equipo de perforación.

Todo este trabajo realizado durante la perforación de un pozo se lo realiza con grandes esfuerzos, ya que se trabaja con materiales de acero, todo este esfuerzo de carga es soportado por el sistema básico de resistencia.

DEFINICIÓN

El sistema básico de resistencia forma la estructura y base del equipo de perforación.

El sistema básico de resistencia es el equipo compuesto por la torre o mástil, la subestructura y las playas de almacenaje tubular, estos deben tener la capacidad de realizar esfuerzos y trabajos proporcionados por las cargas o pesos de todas las herramientas de perforación, de manera que permitan una perforación óptima.

PARTES DEL SISTEMA BÁSICO DE RESISTENCIA.

El sistema básico de resistencia de un equipo de perforación convencional esta compuesto por las siguientes partes:

1. Torre o mástil de perforación.

2. La subestructura.

3. Las playas de almacenaje tubular.

TORRE Y MÁSTILES DE PERFORACIÓN.

La torre de perforación es una estructura metálica de cuatro lados, piramidal, troncada de sección cuadrada que tiene cuatro pies derechos verticales que forman las esquinas de la estructura, unidas entre si por una serie de travesaños horizontales y contravientos inclinados.

Los cuatro lados de la torre están inclinados en una pendiente de 1 a 5 y 1 a 12 grados, dependiendo de la altura y el tamaño de la parte superior e inferior de la torre.

Para torres que se van a utilizar en tierra, primero se tiene que montar la subestructura, un armazón de metal que descansa sobre la tierra justo encima del hoyo.

La subestructura aguanta el peso del mástil o de la torre, los kilómetros de tuberías que se usaran en el hoyo, y el malacate que soporta el peso de la sarta de perforación durante carreras. A veces, dependiendo del diseño de la torre, los motores también van sobre la plataforma.

Con la infraestructura en su sitio y armada, y con los motores y malacate en su sitio, el próximo paso es montar la torre.

La torre es una estructura que se monta pieza a pieza con pernos por un acuadrilla de construcción de torres.

El mástil es una estructura que se arma una sola vez en el sitio de manufactura y nunca se vuelve a desarmar. El mástil es portátil y muchas veces se llama "torre" aunque en realidad no lo es.

Los mástiles y las torres tienen que ser lo mas fuertes posible y a la vez ser portátiles. Hay que tomar en consideración que en un pozo profundo la sarta puede pesar hasta 250 toneladas.

La mayoría de las perforaciones usan mástiles, aunque todavía existen algunas torres, especialmente en las plataformas marinas que tienen que ser montadas y desmontadas cada ves que se cambien de lugar.

Un mástil se pone en posición en una cuna especial en la subestructura.

En su posición original el mástil esta horizontal.

Usando el malacate y cable, el mástil se sube poco a poco hasta que llega a su posición final vertical.

Esta operación puede ser difícil. Primero, varias grúas montadas sobre camiones se utilizan para poner el mástil en la cuna. Ya que un mástil puede medir hasta 200 pies (61 m) y pesa muchísimo, y su base tiene que montarse encima de la subestructura, la operación puede ser calculada y coordinada de cerca por los operadores de grúas y los chóferes de camiones. Otra consideración es que hay que tomar precauciones se seguridad cuando se esta elevando algo tan pesado como un mástil, para evitar accidentes.

DISEÑO DE LA TORRE

1) Factores que implican en el diseño de la torre de perforación.

La carga máxima (esfuerzo) a la que será sometida la torre de perforación.

Se debe tomar en cuenta todas las fuerzas que actuaran sobre la torre de perforación. El terreno donde se llevara a cabo la perforación.

Del tipo de material disponible y costo para su construcción. 2) Fuerzas que soportan:

• Carga muerta.

La carga muerta es la fuerza generada por el peso de las herramientas de perforación (la sarta de perforación). Las capacidades de las torres y mástiles en cuanto a peso vertical varían de 0.25 millones hasta 1.5 millones de libras (113,400 a 680,400).

• Carga de viento.

Es la fuerza generada por la velocidad del viento al chocar con la torre. La mayoría de las torres y mástiles pueden soportar vientos de 100 a 130 millas por hora (161 a 209 km por hora).

• Carga dinámicas (fuerzas combinadas).

Son fuerzas que se originan debido al movimiento generado por los equipos de perforación o por la realización de lagunas maniobras de perforación. Por ejemplo la fuerza generada por la fricción al sacar la tubería, o la fuerza generada para sacar una herramienta. Estas fuerzas se suman a la carga muerta de la herramienta.

3) Colocación de cimientos.

Para distribuir las cargas correctamente y conservar todo el equipo mecánico bien alineado, la torre debe tener una base rígida. El tamaño de los cimientos que se van a construir, puede determinase solamente después de una inspección de subsuelo sobre el cual se va a descansar, el terreno aluvial es capas de soportar una carga de 0,489 kg/cm2 sin ceder, la arena húmeda soporta 0.978 kg/cm, las rocas 14.67 kg/cm'.

Una ves estimada la carga vertical de la torre y la carga viva; el total se divide en partes igualmente entre los 4 pies derechos de la torre y se construye una base para cada pata. Es importante que los cimientos sean rígidos y resistentes,

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