MODULO V: PERFORACION GEOTERMICA

DIPLOMADO DE ESPECIALIZACIÓN EN GEOTERMIA,

EDICIÓN 2014

1. Equipo de Perforación y sus

componentes principales

Programa Regional de Entrenamiento

Geotérmico (PREG)

Presenta: Herbert Mayorga

hmayorga@lageo.com.sv

29 de Julio 2014

Modulo V : Perforacion Geotermica

1. Equipo de Perforación y sus componentes principales Temario 14:00 a 18:00 hrs. , Herbert Mayorga

A. Introducción a la Perforación de Pozos Geotérmicos i. Aprovechamiento del Recurso ii. Proceso de Ubicación de Pozos iii. Perfiles típicos de Pozos iv. Proceso de construcción de pozos geotérmicos. v. Campos Geotermicos en operación y ubicación de pozos vi. Campos Geotermicos en Exploracion y ubicación de pozos

B. Equipo de Perforación Rotatorio y sus componentes Componentes del Equipo de Perforación (video) a. Sistema de Elevación b. Sistema Rotatorio c. Sistema de Circulación de Fluidos d. Sistema de Potencia e. Equipos Auxiliares

2

Así se vería un corte bajo la cordillera, en un reservorio geotérmico

A. Introduccion al Proceso de Perforación de Pozos Geotérmicos

i) Aprovechamiento del Recurso geotérmico

3

i) Aprovechamiento del Recurso geotérmico (cont.)

Proceso de un Campo geotérmico

4

ii) Proceso de Ubicación de Pozos

Estudios geocientíficos

Geología:

Geología estructural

Mapeo geológico

Geofísica:

Campaña MT y TDEM

Gravimetría

Magnetometría

Geoquímica

-Muestreo de manifestaciones

superficiales (aguas y gases)

-Medición de gases

difusos del suelo

-Elaboración del modelo

Geoquímico conceptual

5

La construcción de un pozo geotérmico se efectúa de forma telescópica, en nuestro país

se construyen en cuatro ó cinco etapas con diferentes diámetros de agujero y tubería de

revestimiento, los diseños típicos son los siguientes:

Etapa Diámetro de agujero Diámetro de tubería

1 32”- 26” 24 1/2”- 20” (Superficial)

2 23” - 17½” 18 5/8” - 13 3/8” (Anclaje)

3 17 ½” -12¼” 13 3/8”- 9 5/8” (Produccion)

4 12 ¼” - 8½” 9 5/8” - 7 5/8” o 7” (Liner )

iii) Perfiles Típicos de Pozos

6

Perfil pozo cuatro Etapas Berlin Perfil cinco Etapas Berlin

Agujero Ø32"

PROF. 80 m

PROF. 1024 m

F.P.=2660 m

Agujero Ø12 14"

Agujero Ø8 12"

Agujero Ø 23"

PROF. 540 m

Agujero Ø 17 12""

PROF. 1822 m

PERFIL TECNICO REAL POZO TR-18Lithology %

m.s.n.m

ELEVACION

(m.)

PROF.

1024 m

1050 m

I = 2.5 ÷ 3.5m3/h/bar

1880 m

1975 m

2065 m

2350 m

2400 m2460 m

2603 m

MAINFRACTURE

I > 16 m3/h/bar

ZONE

T.R. 24 1/2"

ZAP. 75

ZAP. 543

T.R. 18 5/8"

T.R. 13 3/8"

ZAP. 961

Colgador 895 m.

ZAP. 1819m

Colgador 1773m.

T.R. 9 5/8"

LINER 7"

1900

2000

2100

-700

-800

-900

1800

-1000

2200-1100

-1200

-1300

2300

2400

1300

1400

-100

-200

1200

-300

-400

1600

1700

-500

-600

1500

600

700

800

500

400

500

600

300

900

1000

1100

200

100

00

100

900

1000

1080

300

400

800

700

200

00

2500-1400

2600-1500

TR-18

iii) Perfiles tipicos de Pozos (Cont.)

7

RESERVORIO •2300 mt

•1600 mt

•150 m

•0.0 m

•800 m

iv) Proceso de construcción de un Pozo Geotérmico

Tuberia 20”

espesor 11.1 mm Cemento H

Cemento H

Tuberia 13 3/8”

espesor 10.9 mm

Cemento H

Tuberia 9 5/8”

espesor 13.8 mm

Tuberia ranurada

7 5/8”

Agujero 26”

Agujero 17 1/2”

Agujero 12 1/4”

Agujero 8 1/2”

8

iv) Proceso de construcc. (Continuac.)

Arreglo de Cabezal

9

V. Campos Geotérmicos en Operación

Campo Geotérmico

Ahuachapán

Campo Geotérmico

Berlín

AHUACHAPAN 1975: 30 MW 1976: 60 MW 1981: 95 MW

BERLIN 1992: 10 MW 1999: 66 MW 2005: 56 MW 2007: 100 MW 2009: 109.2 MW

10

Campo de Ahuachapán - Ubicación de pozos

11

Campo de Berlin - Ubicación de pozos

12

Campo Geotérmico

San Vicente

Campo Geotérmico

Chinameca

vi. Campos Geotérmicos en Exploración

13

Campo de San Vicente - Ubicación de

pozos

14

Campo de Chinameca - Ubicación de

pozos

15

B. Equipo de perforación y sus componentes:

a) Sistema de elevación

b) Sistema de Rotación

c) Sistema de circulación de Fluidos

d) Sistema de potencia (propulsion)

e) Equipos Auxiliares

•Electromecánico •Capacidad perforación: 4,500 m •Malacate Massarenti 6000 (1981) de 1,350 HP, accionado por tres motores GM - Detroit 12V71 •Mástil tipo Cantilever de 42 m de altura •Planta Eléctrica de cuatro motores Caterpillar D-398, •Dos generadores 600 Kw/800 Hp

16

a) Sistema de Elevación • El malacate

• Mástil y sub estructura

• Bloque de corona

• Bloque viajero - gancho

• Cable de perforación

• Brazos elevadores

17

Malacate Especificaciones

18

Mástil Antiguo

19

Tipos de Mástil

Mastil Cantilever

20

Tipos de Mástil

Mastil Telescopico

21

Sub estructura

22

Bloque corona Bloque viajero

23

Gancho

24

Cable de Perforación

25

Brazos (links) Elevadores

26

b) Sistema de Rotación

• Cabeza de inyección

(swivel)

• Kelly

• Mesa rotaria / Top

Drive

• Sarta de perforación

27

Swivel (Cabeza de inyección)

28

Kelly

29

Sistema Impulso con Mesa rotaria

30

Sistema Impulso con Top Drive

31

Sarta de Perforación:

Componentes

1. Tubería de perforación

2. Tubería de Perforación

Heavy weight

3. Barras de peso

4. Estabilizadores

5. Barrena

32

Tubería de perforación

33

Tubería de perforación Heavy weight

34

Barras de peso

35

Estabilizador

36

Aplicaciones de barrenas triconicas

Barrenas tricónicas

Barrenas de dientes y de insertos

37

38

Componente de barrenas tricónicas

39

Barrena de diamantes

40

BNA DIAMETRO PROF. PROF. TIEMPO AVANCE

No. DIAM. TIPO MARCA No. COD. INICIO SALIDA METROS PERF. PROMEDIO P/B ROTAC. PRESION LODO AIRE T. E.

(Pulg.) SERIE IADC 1 2 3 (m) (m) PERF. (horas) (m/h) (Ton.) (rpm) (psi) (gpm) (CFM) °C

1 12 1/4 M44NG Security 700976 215M 18 18 18 799.55 831.8 32.25 12.25 2.30 8.6 53 556 413 51

2 12 1/4 M84F Security 697031 617B 18 18 18 831.80 846.59 14.79 1 10.34 4.0 54 700 451 40

846.59 874.80 28.21 1 20.00 4.0 65 750 465 48

874.80 881.00 6.20 2 2.82 20.0 81 680 465 48

837.93 869.62 31.69 1.5 18.00 6.0 64 630 398 32

881.00 975.00 94.00 20.25 4.60 19.0 73 733 414 51

859.50 883.00 23.50 1.25 18.70 4.5 67 660 398 48

3 12 1/4 SS84 Security 697403 515M 18 18 18 975.00 1087.98 112.98 18.5 5.96 7.0 319 691 338 47

4 12 1/4 SS84 Security 697397 515M 18 18 18 1087.98 1210.71 122.73 24 4.80 11.0 312 717 333 47

2 12 1/4 M84F Security 697031 617B 18 18 18 799 830.22 31.22 2.5 9 2 62 590 406 42

962.31 1210.71 248.4 22.25 11.16 5 65 635 398.4 47

1210.71 1353.35 142.64 34.75 4 28 82 770 424 50

5 12 1/4 M84F Security 697192 617B 18 18 18 1217.17 1353.35 136.18 6.25 30 2 64 520 322 44

TOBERAS

LODOS DE PERFORACIONCAUDAL

Cuadro control uso de barrenas

c) Sistema de circulación de Fluidos

• Bombas de lodo

• Manguera rotaria

• Tanques de lodo

• Equipo de Separación de

sólidos

– Temblorina

– desarenadores

– desarcilladores

• Torre de enfriamiento

Componentes

42

Bombas de lodos

43

Componentes de la bomba

44

Componentes de las bombas

Operación de bomba

45

Manguera rotatoria

Separación de sólidos -Temblorina

46

46

Desarenadores y desarcillador

Separación de sólidos

Torre de enfriamiento

47

Motores y generadores

d) Sistema de Potencia / Propulsion Equipo Mecánico

Equipo Eléctrico

48

e) Equipos auxiliares

Sistema de prevención

Instrumentación del equipo

Preventor tipo compuertas

49

Preventor tipo anular

50

Sistema de Prevencion (cont.)

Sistema de acumulacion

51

Válvula antiretorno

Indicios de reventón Operación BOPs

52

1134 mt

1000 mt

150 mt

0.0 mt

800 mt

T.R. = Tubería

de Revestimiento

T.RA. =

Tubería

Ranurada

Tubería de

Revestimiento

TR

TR

T.RA. Ø 7 5/8”

Perfil de Pozo EJEMPLO VERTICAL

REVENTÓN

DE POZO

ZONA

FRACTURADA

53

Instrumentación del equipo

54

Fin de la presentacion

Gracias por su atención.

Preguntas para esta seccion?

• hmayorga@lageo.com.sv

• 2211-6700 /2211-6755

55