Ensayo triaxial consolidado no drenado (CU).

UNIVERSIDAD NACIONAL JORGE BASADRE GROHMANN

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA GEOLOGICA - GEOTECNIA

CURSO: HIDROGEOLOGIA II

TEMA : MTODO DE PERFORACIN POR ROTACIN DIRECTA

Alumnos: Miguel Angel Banda Flores Gladys Anglica Escobar Quispe Percy Flores Ticona

INTRODUCCION

PERFORACIN DE POZOS

La decisin para seleccionar un mtodo particular de perforacin requiere la consideracin de varios factores.

Los factores principales son el tamao y la profundidad del pozo y formaciones geolgicas que probablemente se penetren. de formaciones que se penetran y el tiempo que se toma en las pruebas.

MTODO DE PERFORACIN A ROTACIN DIRECTAEn la perforacin con rotacin la trituracin de la roca se realiza al girar una herramienta cortante contra la roca, la que tritura la roca en toda la seccin circular, de tal forma que al avanzar verticalmente dar lugar al pozo o sondeo.

Los mtodos de rotacin directa utilizan bentonita y estabilizadores sintticos, los que son mezclados formando los llamados lodos de perforacin, los que permiten por un lado estabilizar las paredes del pozo y entregar fuerza para la perforacin.

Este sistema de perforacin, basado en la rotacin del trpano y la inyeccin del fluido a travs de las barras, es el ms difundido y empleado, tanto en perforaciones para agua, como en las petrolferas. Su mayor ventaja radica en la velocidad de avance. Al respecto, en terrenos relativamente blandos

Esquema de mtodo de perforacin a rotacin directa

Las ventajas de este mtodo son sus altos rendimientos, que fluctan entre los 20 y 30 metros por da, y adicionalmente la habilitacin se realiza rpidamente ya que, al no utilizar caera de perforacin, no se realiza la extraccin de sta.Los dos elementos clave en el mtodo de perforacin por rotacin son el trepano y el fluido. Ambos resultan indispensables al cortar y mantener el agujero al momento de la perforacin. Todos los componentes que constituyen la mquina de perforacin por rotacin, se disean para realizar simultneamente estas dos funciones:Operacin del trepano Circulacin del fluido de perforacin.

VENTAJAS En este sistemas se emplean dos tipos generales de trpanos:

El de rodetes dentados

Usualmente denominado trepano para roca, ejerce una accin cortante y de trituracin, logrando cortar las formaciones duras con efectividad. Los rodetes o cortadores son dotados de dientes endurecidos de gran variedad de formas y separacin.El de arrastre:

Los trpanos de arrastre ejercen rpidamente su accin cortante en arcillas y arenas, pero no funcionan bien en grava gruesa o en formaciones rocosas.

TREPANOSLOS TREPANOS : de rodetes dentados , triconos.

TREPANOS TRICONOS

LOS TREPANOS : de arrastre.

SISTEMA DE PERFORACIN ROTATIVO CON CIRCULACIN DIRECTA

El equipamiento de perforacin, deber ser preferentemente una mquina rotativa, con capacidad de perforacin y finalizacin de un pozo tubular profundo, pudiendo ser utilizado el sistema rotativo con circulacin directa, rotativo con circulacin inversa o roto-neumtica. Deber ser tenida en cuenta las caractersticas de los proyectos y las limitaciones de los mtodos.

Sea cual fuere el equipamiento de perforacin, se hace necesario contar con un cabezal rotativo (swivel), una barra cuadrada, hexagonal o cilndrica con guas laterales (Kelly), una mesa rotatoria para girar la columna, barras de perforacin (drill pipes), comandos de perforacin para dar peso a la columna (drill collars) y una broca tricnica, bicnica o tetracnica.

Mquina Rotativa perforando en el SAG. Sistema circulacin directa

Detalles de instalacin de una sonda rotativa mostrando:

Detalles de instalacin de una sonda rotativa mostrando:1- Barras de perforacin colocadas sobre caballetes o base de apoyo (drill pipe); 2- Barra cuadrada (Kelly), uniendo el cabezal (3) y la mesa rotatoria (no se observa); 3- Cabezal; 4-Tubo de conduccin del fluido desde el pozo hasta los reservorios (donde se realizar el reacondicionamiento del fluido)COMPONENTES DEL SISTEMA

El conjunto bsico es formado por el chasis, torre, guinche y motor. Completan el conjunto la columna de perforacin, la mesa rotatoria, la bomba de lodo y materiales accesorios.

Columna de perforacin:Est constituida por los siguientes componentes:

Cabezal

Este componente se ubica en el extremo superior del conjunto. En el cabezal se realiza el acoplamiento con el Kelly en su parte inferior, y con la bomba de lodo en su parte superior (a travs de mangueras y mangones).

Kelly o barra cuadrada (o hexagonal)

Se trata de una barra de acero cuadrada o sextavada, hueca, conectada en su parte inferior a la primera barra de perforacin, y en su parte superior al cabezal. Barras o Tubos de perforacin (drill pipe)

Los tubos de perforacin, conocidos como barras de perforacin, o drill pipe, son columnas de tubos de acero con 6 a 9 m de largo, provistos de punteras con roscas especiales, cnicas e doble cnicas, en distintos dimetros, con resistencia al esfuerzo de tensin, siendo que generalmente son clasificados en dos tipos: reforzados internamente o reforzados externamente.

Comandos de perforacin (drill collars)

Es una parte de la columna que proporciona el peso necesario para que la broca avance, ya que el corte es hecho por trituracin. En uno de sus extremos se tiene una subbroca y en el otro extremo otra donde se conecta a los tubos de perforacin (barras).

Mesa rotativa

Se trata Se trata del corazn del sistema rotativo. Se trata de un conjunto que recibe la energa transmitida por una unidad matriz, permitiendo la rotacin de la columna de perforacin a travs del Kelly.

Materiales accesorios

Cables de acero Herramientas para apretar Llaves Tong; llaves de cao o de cadena, y llavesdiscurrentes Bombas de agua Abrazaderas y cuas Conectores de roscas Mangueras y mangones de alta presin Bombas centrfugas 3x 4; 4x 5 y 5x 6 Pistn duplex - 5x 6 y 7 1/2 x 12

Brocas

En el extremo inferior de la columna de perforacin existe una herramienta cortante que provoca la perforacin de las rocas, denominada broca. Su trabajo involucra desde la fcil penetracin en las rocas blandas, hasta la dificilsima trituracin de las rocas duras.Usualmente las rocas son clasificadas en funcin de la capacidad de perforacin, de acuerdo a la dureza y consistencia de las rocas. Existen brocas para:

Formaciones no consolidadas, medias y quebradizas: Formaciones medias y semiduras Formaciones duras Formaciones abrasivas

DIMETRO DE LA PERFORACINEl dimetro de la perforacin definitiva o de explotacin, depende de varios factores estrechamente relacionados, entre los que se destacan: caudal requerido, productividad del acufero, dimetro del entubamiento, caractersticas del equipo de bombeo. El caudal requerido, es uno de los principales condicionantes del dimetro del pozo y su entubamiento, dado que para lograr caudales elevados se necesitan grandes equipos de bombeo, cuya instalacin requiere de caeras de gran dimetro.

REJILLASLas rejillas son tubos metlicos filtrantes que juntamente con la tubera de revestimiento constituyen la columna del sondeo. El diseo del filtro adecuado a las caractersticas particulares de cada formacin acufera es la mejor garanta para el aprovechamiento integral del caudal que es capaz de ceder el acufero.

MATERIALES UTILIZADOS EN REJILLAS

ABERTURA DE LAS REJILLASEs funcin del dimetro de los granos de la formacin determinado mediante anlisis granulomtrico y del tanto por ciento del material que se desee eliminar durante el desarrollo.

SELECCIN DEL MATERIALDebe elegirse en funcin de su resistencia mecnica y de su resistencia a los componentes qumicos del agua.

Las rejillas deben estar concebidas para soportar tres tipos de esfuerzos: compresin, aplastamiento y traccin. La compresin es el esfuerzo a que est sometida la rejilla en razn del peso de la columna de entubacin cuando sta descansa en el fondo del sondeo. DISPOSICIN DE LAS REJILLAS

Como regla general, las rejillas deben colocarse enfrentadas a los niveles permeables y abarcando la mxima potencia posible del total de la formacin acufera. En la figura se representan diferentes colocaciones de la rejilla.

EMPAQUES DE GRAVA

Los sondeos perforados en formaciones acuferas no consolidadas, constituidas esencialmente por arenas de diversos tamaos, precisan de la colocacin de un macizo de grava filtrante.En ocasiones, tambin es necesario el acondicionamiento de acuferos krsticos que contienen arcillas de descalcificacin o arenas procedentes de la descomposicin de dolomas, que presentan gravas problemas de arrastres de slidos en suspensin y pueden comprometer la viabilidad de su explotacin si no se equipan los sondeos con los filtros y empaques adecuados.

gracias