Diseo de zartas de Perforacin y BHA

Peso nominalPeso ajustadoPeso de referencia no exacto. Se emplea para especificar el tubular, y se refiere tan slo al cuerpo.Metal adicionalEl peso extra de los acoplesRefuerzo Exterior (EU) incluye el cuerpo del tubo y el de los acoples en los extremos.Se denomina Refuerzo Refuerzo Interno y Externo (IEU)Refuerzo Interno(IU)Clculos de pesos ajustados

Clculos de pesos ajustados

Donde: Tube Wt: rea tubera DTE : dimetro del boxL: longitud combinada del pin y el box inchD: dimetro externo del pin inchd : dimetro interno del pin inchAPI RP7G

API 5D

Ejercicio Calcular :El peso del refuerzo en acople IEU para tubera de 5pulg.El dimetro interno en el cuerpo del tuboPeso ajustado del acopleLongitud ajustada por los acoplesPeso ajustado del cuerpo del tuboAcoples Todas los acoples API tienen un punto de cadencia mnimo de 120,000 psi independientemente del grado de la tubera de perforacin en la que se usenAPI fija la resistencia a la torsin del acople en 80 % de la resistencia a la torsin del tubo: Esto equivale a una razn de resistencia a la torsin de 0.8.El torque para conectar se determina por el dimetro interno del pin y el dimetro externo de la caja.

Acoples El torque de conexin es 60 % de la capacidad de torsin del acople. La ecuacin para determinar la fuerza de conexin se puede obtener del apndice de API RPG7.Esta ecuacin es bastante compleja, as que API desarroll una serie de tablas para encontrar el torque de conexin recomendado para cualquier conexin si se tiene el dimetro externo de la caja y el dimetro interno del macho para la junta.

Conexiones de la sarta de perforacin

NC (conexin numerada)Es el estilo de cuerda (rosca) ms comn en la tubera de perforacin. La rosca tiene una forma de V y se identifica por el dimetro de paso, medido en un punto que est a 5/8 de pulgada desde el hombro. El Nmero de Conexin es el dimetro del paso multiplicado por 10 y truncado a los dos primeros dgitos = XY

Conexiones numeradasSi el dimetro de paso es 5.0417 pulgadas Esta es una conexin NC50Multiplique 5.0417 por 10 = 50.417Escoja los primeros dos dgitos 50 lo tanto, la conexin numerada ser: NC 50Hay 17 NCs en uso : desde la NC-10 (1-1/16) hasta la NC-77 (7 )Tamaos tpicos de Conexin Numerada, NC:NC 50 para acoples con dimetro externo de 6 de la tubera de Perforacin. de 5NC 38 para acoples con 4 3/4 OD en tubera de perforacin de 3 .Conexiones intercambiables

Lastra barrenas DCLos Collares ( Lastra barrenas) tienen las siguientes funciones en la sarta de perforacin: Protegen la Sarta de perforacin de Doblamiento y la Torsin Controlan la direccin y la inclinacin de los pozos. Para perforar pozos rectos y pozos verticales. Reducen las patas de perro, asientos de llave y salientes. Aseguran que la sarta de revestimiento sea bajada exitosamente Mejoran el desempeo de la barrena. Reducen la perforacin irregular, tubera pegada y brincos. Como herramientas de pesca, para pruebas de formacin y en operaciones de terminacin del pozo.Tipos lastra barrenas

Tamaos API de lastra barrenas

Tamaos API de lastra barrenas

Caractersticas generalesProveen el mximo peso con la mnima longitud (manejo) Mximo OD; Mnimo ID Tienen resistencia a la compresin Conexiones Balanceadas Estabilidad en vibracin, bamboleo y saltos Gran masa para resistir los efectos de inercia y de rueda volante Rigidez para trayectorias direccionales La sarta no estar demasiado pandeada o recostada Condiciones de pesca Los conectores macho (pin) son ms dbiles Espacio suficiente en los dimetros OD/ID para acomodar los pescadores internos y externosTubera de perforacin pesada (HWDP)Tiene el mismo dimetro externo que la tubera de perforacin normal pero el dimetro interno es mucho ms reducido (normalmente 3) y un refuerzo en la mitad del cuerpo del tubular del tamao de los acoples para resistir el desgaste por abrasin contra la pared del hoyo.

Control direccionalLos pozos se mueven debido a las fuerzas que actan sobre la broca.La rotacin provoca un efecto de tirabuznEl combamiento provoca fuerzas lateralesAplica fuerzas laterales sobre la barrena o la desgasta con afilado en la puntaLa gravedad siempre ejerce una fuerza que hala hacia abajoLos pozos desviados tienden a reducir el ngulo construidoControl direccionalTodos los pozos ya sean verticales o desviados requieren un diseo cuidadoso de la herramienta de fondo para controlar la direccin del pozo con el propsito de lograr los objetivos del blanco.El principal medio para mantener el control de la direccin en un pozo es por medio del posicionamiento efectivo de estabilizadores dentro de la herramienta de fondo, BHA.Estabilizadores Razones para usar estabilizadores:Se usan como el mtodo fundamental para controlar el comportamiento direccional de la mayora de las herramientas de fondo.Ayudan a concentrar el peso de la herramienta de fondo sobre la broca.Reducen al mnimo el doblamiento y las vibraciones que causan el desgaste de los acoples y daan los componentes de la herramienta de fondo tales como los MWDs.Reducen el torque de perforacin al evitar que haya contacto del collar con las paredes del pozo y los mantiene concntricos dentro del hoyo.Ayudan a evitar el que la tubera se pegue por presin diferencial y tambin la formacin de asientos de llaveTipo de estabilizadoresTIPOFUNCIONCamisa ReemplazableImportante donde la logstica es unproblemaCuchilla SoldadaPara Pozos dimetro grande y enformaciones blandasCuchilla IntegralDurabilidad mxima para aplicacionesrudas. Los de mayor uso en la actualidadCamisa no rotariaPara formaciones muy duras o abrasivasEscariador de rodillosPara formaciones durasTipos de estabilizadores

Escariadores

Herramientas tpicas para control direccional

Consideraciones bsicas de la seleccin de equiposEn la seleccin de los componentes de un equipo de perforacin terrestre es necesario tener en cuenta los siguientes criterios:Establecer cul o cules sern el o los sistemas predominantes en la seleccin. Esto se puede averiguar discerniendo sobre los factores de mayor importancia. Disponer de un completo y bien definido diseo del pozo, el cual incluya datos de perforabilidad de las rocas.Utilizar factores de diseo que ofrezcan seguridad suficiente, pero teniendo en cuenta que el sobrediseo incrementa los costos.Las condiciones crticas deben ser las que determinen las cargas para calcular las capacidades y resistencias de los componentes. la capacidad para soportar con seguridad todas las cargas. La facilidad de transporte del equipo de perforacin es un factor preponderante en la seleccin, si se planea perforar varios pozos con el mismo equipo, o la situacin lo permite, seleccionar equipos autopropulsados que cuentan con mayor facilidad de transporte de una localizacin a otra.

Parmetros para la seleccin de equiposLos parmetros para la seleccin de componentes que hay que tener en cuenta durante las operaciones de perforacin y reacondicionamiento del pozo son: las cargas que soportan la torre, la mesa rotaria, el cable de perforacin. A continuacin se definen estas cargas.

Carga muerta. Es la componente del peso de todo el equipo y herramientas soportadas por la estructura.Carga del viento. Es la resultante de la accin del viento, sobre todos los elementos expuestos de la estructura.Carga dinmica. Es la fuerza que se produce como resultado de la pendiente, el balanceo y el movimiento ondulatorio en los equipos flotantes.Carga de terremoto. Es el producto de una constante numrica (C) por el peso muerto total.

Carga esttica en el gancho. Es el peso soportado por el gancho para una posicin determinada del ancla de la lnea muerta, en ausencia de carga posterior (setback load) y cargas del viento. La capacidad de carga en el gancho incluye el peso del bloque viajero y el gancho.Carga posterior. Es el mximo peso de tubera que se puede colocar sobre la estructura.

Donde: F = Carga de la torre por TerremotoC = Constante numrica = 0.05 0.025Wd = Peso muerto de la Torre, lbs Para plataformasC = 0.05Para equipos en tierraC = 0.025(Referencia: Valores de C, obtenidos del ANSI A58.11995)

Carga en la mesa rotaria. Es el mximo peso que puede colgarse en los rodamientos de la mesa rotaria y en las vigas del soporte de la subestructura. La combinacin de la carga posterior y la carga en la mesa rotaria define un valor operacional mximo para cada una de ellas.Carga de instalacin. Es el esfuerzo que se produce en la estructura de la torre durante las operaciones de arme y desarme del equipo.Capacidad de carga del piso. Es la resistencia de soporte del piso de la estructura de las cargas debidas al peso de las herramientas, equipos, materiales y personas.