1ER INFORME GEOLOGIA DEL PETROLEO

8/18/2019 1ER INFORME GEOLOGIA DEL PETROLEO

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Alumno: Cristhian Jesús Vergara Miranda

Profesor: Dr. Victor R. Sanz Parra

Fecha: 14 de Septiembre del 2014

INFORME

GEOLOGÍA DEL PETRÓLEO

UNIVERSIDAD NACIONAL DE

INGENIERIA


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UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA FIGMM

ÍNDICE

Introducción .................................................................................................................................. 2

¿Qué es la perforación de un pozo? ............................................................................................. 3

¿Para qué se perfora un pozo? ..................................................................................................... 3

¿Qué se emplea para la perforación de los pozos? ...................................................................... 3

¿Cuáles son las partes del equipo de perforación? ...................................................................... 4

Crown Block (Bloque de corona): .............................................................................................. 4

Derrick (Torre de perforación): ................................................................................................. 4

Mast (Mastil): ............................................................................................................................ 4

Top Drive (Unidad de mando superior): ................................................................................... 5

Mouse Hole (Orificio de maniobra):.......................................................................................... 5

Mud Return Line (Linea de flujo): ............................................................................................. 5

Shale Shaker (Zaranda vibratoria): ............................................................................................ 5

Mud System (Sistema de Lodo): ................................................................................................ 6

Mud Pit (Pileta de Lodo):........................................................................................................... 6

Standpipe (Tuberia de salida): .................................................................................................. 7

Iron Roughneck (Tijera de perforación): ................................................................................... 7

Rotary Table (Mesa giratoria): .................................................................................................. 7

Drawworks ................................................................................................................................ 7

Doghouse (Caseta del perforador): ........................................................................................... 7

BOP Stack (Conjunto de prevención de incidentes del control del pozo): ............................... 8

Cellar (Antepozo): ..................................................................................................................... 8

Substructure (Estructura inferior): ............................................................................................ 8

Choke Manifold (Control multiple de estrangulamiento): ........................................................ 8 Catwalk (Área de almacenamiento de tuberías): ...................................................................... 8

Pipe Rack (Plataforma de tuberías): .......................................................................................... 9

Accumulator (Acumulador): ...................................................................................................... 9

Bibliografía .................................................................................................................................. 10

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Introducción

Para sacar el crudo del planeta, se necesitan importantes estructuras, las cuales por el

denominador económico tienen que ser la fase final de la exploración petrolera, se debe

tener la garantía de que se va a encontrar petróleo, o de lo contrario las perdidas en su

mayoría son millonarias. Estas imponentes construcciones dependen del contexto

geológico y geográfico en que se encuentre el yacimiento, ya sea en los zócalos

continentales, en los áridos desiertos o en las selvas tropicales, el buen proceso de

edificación de estas tiende a ser una ganancia muy importante en la empresa petrolera

que está buscando este fin.

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¿Qué es la perforación de un pozo?El plan de ingeniería para la construcción y perforación del pozo petrolero, incluye la geometría

de este, los problemas de la infraestructura, consideraciones geológicas (barro, presión del poro,

estratigrafía local) y control del proceso, sin embargo este plan también puede tener cambios

que se adecuen a las condiciones reales de la perforación.

En este contexto, la perforación de un pozo es un “plan” o procedimiento realizado luego de laprospección y exploración y con miras a iniciar la producción y extracción del crudo.

¿Para qué se perfora un pozo?La perforación de un pozo petrolero implica costos muy significativos para la empresa petrolera,

y está determinada por algunos factores como: costos operativos del equipo de perforación,

costos del trepano, tiempo de rotación, tiempo de no rotación, tiempo de viaje (round tup),

profundidad perforada, etc.

Teniendo en cuenta la significancia de un pozo mal perforado, diseñado o planificado, la

perforación de un pozo se realiza teniendo seguridad de que se va a encontrar el crudo, esta es

la única finalidad de la perforación. Comprobar si realmente hay petróleo.

¿Qué se emplea para la perforación de los pozos?Se emplea equipo adecuado para tal fin, la construcción de estas infraestructuras implica

muchas partes y elementos que van desde el taladro de perforación (drilling) a la broca

encargada de la perforación en cuestión.

COSTOS DE PERFORACION DE POZOS (2014)

Revista “América Economía”

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¿Cuáles son las partes del equipo de perforación?Estas partes dependen del lugar geográfico, el método de perforación y el contexto geológico

de la zona en la que se va a realizar la perforación del pozo petrolero.

Este es el esquema habitual de las partes de un taladro de perforación petrolera en la selva.

Crown Block (Bloque de corona):Es el conjunto fijo de poleas (denominadas roldanas) situado en el extremo superior de

la torre de perforación o el mástil, sobre el cual se ensarta el cable de perforación. Los

bloques (aparejos) complementarios de estas poleas son los bloques viajeros (traveling

block o aparejos móviles). Utilizando dos conjuntos de bloques de esta forma, se crea

una gran ventaja mecánica y se hace posible el uso de un cable de perforación

relativamente pequeño (cable de acero de 3/4 a 1 1/2 pulgadas de diámetro) para izar

cargas mucho más pesadas que las que podría soportar el cable como un solo cordón.

Derrick (Torre de perforación):Es la estructura utilizada para soportar los bloques de corona y la sarta de perforación

de un equipo de perforación, tienen generalmente forma piramidal y ofrecen una buena

relación resistencia-peso. Si el diseño de la torre de perforación no permite que ésta sea

desplazada fácilmente como una sola pieza, personal especializado debe ensamblarla

pieza por pieza, y en ciertos casos desensamblarla para el desplazamiento.

Mast (Mastil):Es la estructura utilizada para sujetar el bloque de corona y la sarta de perforación,

suelen tener forma rectangular o trapezoidal y exhiben gran rigidez, característica

importante para los equipos de perforación terrestres cuyo mástil se recuesta cuando

el equipo se mueve. Por ser más pesados que las torres de perforación convencionalesno suelen encontrarse en los ambientes marinos, donde el peso constituye una

preocupación más importante que en las operaciones terrestres.

CAVU Resources, INC

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Top Drive (Unidad de mando superior):Es un dispositivo que hace girar la sarta de perforación. Consta de uno o más motores

(eléctricos o hidráulicos) conectados con el engranaje adecuado a una sección corta de

tubería denominada manga tubular, que a su vez puede atornillarse en un empalme

para desgaste o en la sarta de perforación propiamente dicha. La unidad de mando

superior se encuentra suspendida del gancho, de manera que el mecanismo rotativo

puede subir y bajar libremente en la torre. Esto difiere radicalmente del método másconvencional de mesa rotativa y vástago de perforación para hacer girar la sarta de

perforación porque permite llevar a cabo la perforación con tiros de tres uniones en

lugar de uniones simples, y además permite que el perforador acople rápidamente las

bombas o la mesa rotativa durante la manipulación de la tubería, lo que no puede

realizarse fácilmente con el sistema de vástago de perforación. Aunque no llegan a ser

una panacea, las unidades de mando superior modernas representan una mejora

importante en la tecnología de equipos de perforación y constituyen un aporte

importante a la capacidad para perforar pozos de alcance extendido más dificultosos.

Además, la unidad de mando superior permite que los perforadores minimicen tanto la

frecuencia como el costo por incidente del fenómeno de atascamiento de la tubería.

Mouse Hole (Orificio de maniobra):Es una abertura en el piso de perforación, cerca de la mesa rotativa, pero entre la mesa

rotativa y la puerta de la torre, que hace posible la ejecución de conexiones rápidas

durante la perforación. En general, el orificio de maniobra está provisto por debajo de

una sección de tubería de revestimiento, normalmente con un extremo inferior. La

brigada de perforación coloca en el orificio de maniobra, con el extremo hembra hacia

arriba y en el momento conveniente (inmediatamente después de efectuada la conexión

previa), un elemento tubular de columna de perforación que será utilizado a

continuación en la operación de perforación. Cuando la barrena sigue perforando y el

vástago de perforación se encuentra cerca de la mesa rotativa, se debe agregar otro

tramo de columna de perforación para que continúe la perforación. Este tramo de

tubería se encuentra en el orificio de maniobra cuando se le enrosca el vástago de

perforación. Luego, el vástago de perforación y tramo que se encuentran en el pozo se

levantan para extraer la tubería del orificio de maniobra, la tubería del orificio de

maniobra se enrosca al resto de la sarta de perforación y ésta se baja, se hace rotar y se

bombea para continuar la perforación. Acto seguido, se coloca en el orificio otro tramo

de tubería a la espera de la conexión siguiente.

Mud Return Line (Linea de flujo):

La línea de flujo es simplemente un conducto inclinado de flujo por gravedad utilizadopara enviar el lodo proveniente del extremo superior del pozo hacia el equipo de

tratamiento del lodo de superficie. Durante la perforación de ciertas arcillas altamente

reactivas, denominadas "arcillas pegajosas", la línea de flujo puede obstruirse y requerir

esfuerzos considerables por parte de la brigada de perforación para mantenerla abierta

y en surgencia. Además, la línea de flujo está provista generalmente de un dispositivo

de medición de flujo a paleta, conocido generalmente como "flow show", que puede

proporcionar al perforador la primera indicación de que el pozo está fluyendo.

Shale Shaker (Zaranda vibratoria):El dispositivo principal, y quizás más importante, del equipo de perforación para

remover los sólidos perforados del lodo. Este tamiz vibratorio es simple en cuanto a

concepto, pero un poco más complicado para utilizarlo en forma eficiente. Un cedazo

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(filtro) de tela mecánica vibra mientras el fluido de perforación fluye sobre éste. La fase

líquida del lodo y los sólidos más pequeños que la tela metálica pasan a través del

cedazo, en tanto que los sólidos más grandes son retenidos en éste y finalmente caen

por la parte posterior del dispositivo y son descartados. Obviamente, las aberturas más

pequeñas del cedazo eliminan más sólidos de todo el lodo, pero se observa una

reducción correspondiente en la tasa de flujo por unidad de área de la tela metálica. En

consecuencia, la brigada de perforación debería procurar correr cedazos (como sedenomina a la tela metálica), lo más finos posibles, sin descargar la totalidad del lodo

fuera de la parte posterior de la zaranda. Si bien en algún momento era común que los

equipos de perforación contaran con una o dos zarandas vibratorias solamente, los

equipos de perforación modernos de alta eficiencia están provistos a menudo de cuatro

o más zarandas, lo que provee más superficie de tela metálica para utilizar y otorga a la

brigada la flexibilidad para correr cedazos cada vez más finos.

Mud System (Sistema de Lodo):El equipo que separa los cortes de tierra que salen de la pared del pozo y continúa la

circulación del fluido de vuelta al pozo.

Mud Pit (Pileta de Lodo):Un gran tanque para contener fluido de perforación que se encuentra en el equipo de

perforación o en una planta de mezclado de lodos. En los equipos de perforación

terrestres, la mayoría de las piletas de lodo son una construcción rectangular de acero,

con particiones que contienen alrededor de 200 barriles cada una. Están dispuestas en

serie para el sistema de lodo activo. En la mayoría de los equipos de perforación costa

afuera, las piletas se construyen en el buque de perforación y son más grandes, con

capacidades de hasta 1000 barriles. Las piletas circulares se utilizan como plantas de

mezclado y en algunos equipos de perforación se utilizan para mejorar la eficiencia de

mezclado y reducir los puntos muertos que permiten la sedimentación. Las piletas detierra fueron el tipo más antiguo de pileta de lodo, pero la preocupación por proteger el

medio ambiente llevó a que se haga uso menos frecuente de las piletas a cielo abierto

en el suelo. Hoy en día, las piletas de tierra sólo se utilizan para almacenar lodo usado o

de desecho y recortes de perforación antes de su disposición y de la remediación del

sitio de la pileta.

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Esquema habitual del equipo directo de perforación en un taladro de perforación:

Standpipe (Tuberia de salida):Un conducto metálico rígido que constituye el trayecto de alta presión para que el lodo

de perforación recorra aproximadamente un tercio del camino de la torre, donde se

conecta a una manguera flexible de alta presión (la manga de inyección). Muchos

equipos de perforación grandes están provistos de tuberías de subida dobles de manera

que el tiempo inactivo es mínimo si se requiere la reparación de una tubería de subida.

Iron Roughneck (Tijera de perforación):Es una llave de potencia hidráulica que puede crear o romper las juntas de tuberías

aplicando un ajuste correcto. La mayor parte de las operaciones de manipulación de

tubos manuales previamente realizadas por el equipo de perforación en el piso de

perforación han sido sustituidos por este equipo.

Rotary Table (Mesa giratoria):Es una plataforma circular motorizada en el suelo de la plataforma que gira el Kelly

cuando la unidad superior no está en uso. Girando el "Kelly" gira toda la tubería, por lotanto, la perforación del agujero.

DrawworksEs un gran torno situado en el piso de perforación que utiliza un cable de acero para

subir y bajar el equipo de perforación en el pozo.

Doghouse (Caseta del perforador):La habitación revestida de chapa de acero, adyacente al piso de perforación, provista

generalmente de una puerta de acceso cercana a los controles del perforador. Este

refugio con fines generales es una combinación de cobertizo para herramientas, oficina,

centro de comunicaciones, cafetería, comedor y lugar de reunión para el perforador ysu brigada. Se encuentra a la misma altura que el piso de perforación, generalmente en

voladizo respecto de la subestructura principal que sustenta el equipo de perforación.

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BOP Stack (Conjunto de prevención de incidentes del control del pozo):Un conjunto de dos o más BOPs utilizados para asegurar el control de presión de un

pozo. Un conjunto típico puede constar de una a seis válvulas de control de esclusas y,

como opción, una o dos armaduras de control anular. Una configuración típica posee las

válvulas de control de esclusas en el extremo inferior y las armaduras de control anular

en el extremo superior. Esta configuración del conjunto de preventores se optimiza para

proveer un grado máximo de integridad de presión, seguridad y flexibilidad, en caso deproducirse un incidente de control de pozo. Por ejemplo, en una configuración de

esclusas múltiples, un conjunto de esclusas puede adaptarse para cerrarse en una

columna de perforación de 5 pulgadas de diámetro, otro conjunto puede configurarse

para una columna de perforación de 4 1/2 pulgadas, un tercero proveerse de

obturadores de cierre total para cerrar el agujero descubierto, y un cuarto equiparse

con un preventor de cierre total que pueda cortar y dejar suspendida la columna de

perforación como último recurso. Es común tener una armadura de control anular o dos

en el extremo superior del conjunto de preventores ya que los anulares pueden cerrarse

con una amplia gama de tamaños de tubulares y con el agujero descubierto, pero

habitualmente no están diseñados para presiones tan altas como las válvulas de controlde esclusas. El conjunto de preventores de reventón incluye además varias bridas

dobles, adaptadores y salidas de tuberías para permitir la circulación de los fluidos del

pozo bajo presión en caso de que se produzca un incidente de control del pozo.

Cellar (Antepozo):Es una excavación, puede ser revestida de madera, cemento, o un caño de paredes

delgadas y diámetro muy grande (1,8 m [6 pies]), que se ubica por debajo del equipo de

perforación. El antepozo sirve como una cavidad en la que residen la brida de anclaje

para entubación y el cabezal de entubación. La profundidad del antepozo es tal que

resulta fácil acceder a la válvula maestra del árbol de Navidad desde el nivel del terreno.

En los equipos de perforación más pequeños, el antepozo sirve también como el lugar

donde se encuentra alojada la parte inferior del conjunto de preventones de reventón

BOP, lo que reduce la altura del equipo de perforación necesaria para despejar el

conjunto BOP en el extremo superior. Antes de colocar la tubería de revestimiento de

superficie, el antepozo también recibe los retornos de lodo del pozo, que se vuelven a

bombear al equipo de lodo de superficie.

Substructure (Estructura inferior):Soporta el taladro de perforación.

Choke Manifold (Control multiple de estrangulamiento):Es un conjunto de válvulas de alta presión y la tubería asociada, que generalmenteincluye al menos dos estranguladores ajustables, dispuestos de manera tal que un

estrangulador ajustable puede aislarse y sacarse de servicio para su reparación y

acondicionamiento mientras el flujo del pozo se dirige a través del otro.

Catwalk (Área de almacenamiento de tuberías):Una plataforma rectangular larga de unos 0,9 m [3 pies] de altura, hecha generalmente

de acero y ubicada en forma perpendicular a la puerta de la torre, en la base de la rampa.

Esta plataforma se utiliza como área de almacenamiento temporal para el equipo de

perforación y las herramientas de la sarta de perforación, los componentes que están

por ser levantados y operados, o los componentes que han sido bajados y están siendodesarmados. Un área de almacenamiento de las tuberías es también un área de

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almacenamiento temporal funcionalmente similar, especialmente en los equipos de

perforación marina, que puede no constituir una estructura separada o elevada.

Pipe Rack (Plataforma de tuberías):En tierra firme, dos estructuras elevadas de tipo pértiga armada con secciones

transversales triangulares. La plataforma para tubería soporta la columna de

perforación, los portamechas o la tubería de revestimiento sobre el nivel del suelo. Estasestructuras se utilizan en pares, con una separación de 6 m [20 pies] aproximadamente,

y mantienen la tubería por encima del nivel del terreno y más cerca del nivel del área de

almacenamiento de las tuberías. Las roscas de las tuberías acomodadas

horizontalmente en las plataformas para tuberías pueden ser limpiadas e

inspeccionadas y la brigada de perforación puede hacer rodar la tubería desde un

extremo de la plataforma al otro con relativa facilidad. Las plataformas para tubería

suelen estar cubiertas con una tabla de madera para que no se dañen las tuberías,

especialmente las tuberías de revestimiento, a medida que ruedan hacia atrás y hacia

adelante a lo largo de las plataformas. Cuando se acomodan cantidades grandes de

tuberías, entre las capas de tuberías se colocan planchas de madera para evitar daños.

Accumulator (Acumulador):Dispositivo utilizado en un sistema hidráulico para almacenar energía o, en algunas

aplicaciones, para amortiguar fluctuaciones de presión. La energía se almacena

mediante la compresión de un bolsón de gas precargado con fluido hidráulico desde el

sistema operativo o de carga. Según el volumen de fluido y la presión de precarga del

acumulador, habrá disponible una cantidad limitada de energía hidráulica

independiente de cualquier otra fuente de potencia. Los sistemas con control de presión

de los pozos incorporan normalmente suficiente capacidad en el acumulador para

permitir la operación del preventor de reventones sin ninguna otra fuente de energía.

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Bibliografía

1.

Revista “América Economía” Ed. Marzo del 2015

2.

Slumberger Dictionary 2015

3. Cavu – Resources. Inc - 2014

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