SISTEMA DE CIRCULACINLa mayor funcin de un sistema de circulacin es remover los recortes del agujero mientras la perforacin avanza.El fluido de perforacin o lodo, es una mezcla de agua y agentes qumicos aditivos, a veces se utiliza diesel en vez de agua o se aade un poco de diesel al agua para darle ciertas propiedades.A los fluidos de perforacin lquidos, se les conoce como lodos de perforacin y se componen principalmente por una mezcla de dos fases. Una fase lquida o fase continua que puede ser agua, petrleo o31 emulsin de estos, y una fase slida o fase dispersa que contiene la mayora de los aditivos que brindan las propiedades necesarias para una ptima operacinCiclo del lodo El fluido es circulado en un circuito cerrado durante el proceso de perforacin Para comenzar la circulacin se debe seleccionar un punto de partida y generalmente se parte de la bomba. [4]El sistema de circulacin del fluido de perforacin.La funcin principal del sistema de circulacin, es la de extraer los recortes de roca del pozo durante el proceso de perforacin. El sistema est compuesto por equipo superficial sub superficial como se muestra en la figura.[11]SISTEMA DE CIRCULACIN DE UN TALADRO DE PERFORACINFormado por una serie de equipos y accesorios que permiten el movimiento continuo del eje principal de la perforacin como lo es el fluido de perforacin.Para su ptimo funcionamiento se deben tener en cuenta varios principios bsicos:* Capacidad adecuada de tanques de reserva* Disposicin de equipos auxiliares para mantener circulacin cuando la bomba este fuera de uso* La bomba auxiliar debe estar conectada en forma tal que pueda usarse para mezclar lodo mientras la bomba principal trabaja en la perforacin* Debe proveerse tanques para la sedimentacin de arena, para evitar la acumulacin de este material abrasivo en los tanques de lodo.Los componentes del sistema de circulacin son: El fluido de perforacin, tanques activos, bombas de lodo, conexiones superficiales, sarta de perforacin, espacios anulares, lnea de retorno y equipos separadores de slidos.

La funcin principal del sistema de circulacin: Es la de extraer los recortes de roca del pozo durante el proceso de perforacin. El sistema de circulacin sirve de apoyo vital al sistema rotatorio durante las operaciones de perforacin y de reacondicionamiento. En este sistema se trabaja con altas presiones, ya que consiste en la circulacin de lodo qumico a alta presin, cuyo objetivo es "Lubricar", "Refrigerar" y "Transportar" los escombros removidos por la mecha a su paso dentro del terreno. Es de vital importancia ya que sin este sistema el taladro no lograra penetrar ni siquiera 5 metros en el suelo, pues la friccin y temperatura incrementaran de manera tal, que la fundicin de la mecha de perforacin sera algo inevitable.[3]

A continuacin se presentan los pasos para llevar a cabo el recorrido del fluido de perforacin a travs del sistema de circulacin: De los tanques de succin a las bombas de lodo. De las bombas sale a alta presin, y pasa por las conexiones en superficie hasta la sarta de perforacin. Por el interior de sarta hasta la barrena. A travs de las boquillas de la barrena, y de stas por el espacio anular entre el hueco y la sarta de perforacin, saliendo a superficie. A travs del equipo para remover contaminantes, restaurar sus propiedades y circularlo nuevamente al pozo. [2]

Tanques: Almacenan y permiten la succin del lodo. Bombas: Transmiten energa al fluido de perforacin. Conexiones superficiales: Permiten conectar la bomba con la sarta de perforacin y estnconstituidaspor el tubo vertical, la manguera deperforacin, la uningiratoria y el cuadrante. Tubo vertical (stand pipe): Est ubicado paralelo a una de las patas de la torre y conecta la lnea de descarga de las bombas de lodo con la manguera del lodo la cual se conecta con la unin giratoria y permite el paso del lodo a travs de la misma. tanto la manguera del lodo como la unin giratoria se pueden mover verticalmente Asia arriba o Asia abajo cuando as se requiera. [15] 10

Manquera rotatoria: Manguera de goma con extremos muy fuertes, flexibles y reforzados que conecta el tubo vertical en la unin giratoria. Debe ser flexible para permitir el movimiento vertical libremente. [15] Manguera de InyeccinEs una manguera de goma reforzada, flexible y extremadamente fuerte.La caracterstica de flexibilidad permite bajar y elevar la tubera de perforacin durante las operaciones de perforacin mientras el lodo se est bombeado a travs y hacia debajo de la tubera Es extremadamente durable, transporta fluido extremadamente abrasivo bajo presin. Son por lo general de 7.62 mm o ms de dimetro interior para que no se tengan en ellas cada de presin apreciable y estn disponibles en largos mayores a 75 piesUnin o polea giratoria: Forma parte tanto del sistema de circulacin como del rotatorio. Cuadrante: Al igual que la unin giratoria es componente de los sistema de circulacin y rotatorio. Es un tramo de la tubera de forma cuadrada hexagonal o triangular, generalmente de 40 pies de largo, cuyo objetivo es transmitir el movimiento de rotacin de la mesa rotatoria a la sarta de perforacin. Tubera de perforacin: Constituye la mayor parte de la sarta de perforacin, esta soportada en la parte superior por el cuadrante, el cual le transmite la rotacin a travs de la mesa rotatoria. [4] Un tubo de perforacin mide aproximadamente 30 pies, cada tubo tiene dos roscas, una interna denominada caja y otra externa conocida como espiga o pin. Cuando se conecta un tubo a otro, la espiga se inserta en la caja y la conexin se enrosca. [4] Espacio anular: A travs de l regresan a la superficie el fluido y los cortes de la formacin que produce la mecha.[10] Portamechas o lastrabarrena:son cuerpos de acero ms pesado que loa tubera de perforacin y se utilizan en la parte ms profunda del hoyo para darle peso a la mecha y permitir que esta avance y se perfore un hoyo lo mas vertical posible.[4] Mechas: En perforacin se requieren mechas capaces de perforar con la mayor rapidez posible, o sea, que se obtengan altas tasas de penetracin.[4] Lnea de descarga y de retorno: Estos conectan las lneas que transportan el lodo bajo presin. Las lneas de descarga llevan el lodo fresco y tratado de las lneas de perforacin. Las lneas de retorno lleva el lodo conteniendo ripios 11

y gases por gravedad desde la boca del pozo al rea de acondicionamiento. [15] Equipo de control de slidos: Permite sacar del sistema los cortes o ripios que produce la mecha. Est formado por la zaranda, limpiadores de lodo, desarenadores y centrfugas decantadoras.[10] Tanques de Succin: Es el tanque desde donde el fluido, casi libre de slidos, es succionado por las bombas de lodos. En el que se instalan los equipos de mezcla.

EQUIPOS DE CIRCULACINSon aquellos que movilizan el lodo de perforacin a travs de todo el sistema de circulacin y permiten un mejor recorrido del mismo:EQUIPOS DE CIRCULACINEs uno de los mayores componentes en el sistema. El equipo mueve fsicamente el lodo, est compuesto por

Bombas de LodoTubera Vertical Stand PipeManguera de InyeccinUnin GiratoriaCuadranteSarta de PerforacinEquipos de Control de SlidosEquipo de MezcladoBombas de Lodo:Bombas de Lodo son los componentes primarios de cualquier sistema de circulacin de fluido; funcionan con motores elctricos conectados directamente a ellas o con energa transmitida por la central de distribucin. Tiene mucha potencia y son capaces de mover grandes volmenes de fluidos a presiones altsimas. Existen varios tipos de bombas y entre ellas estn: Duplex, Triplex y Centrifugas; la diferencia entre ellas es l numero de pistones.Bomba de lodos:La bomba de circulacin de fluido de perforacin es una unidad reciprocante de desplazamiento positivo y representa el componente principal del sistema de circulacin. Se puede considerar como el motor fundamental del sistema hidrulico y el corazn de la operacin de perforacin. Las bombas se utilizan para transmitir al fluido la energa necesaria para vencer las prdidas de presin por friccin en cada parte del sistema.Es la encargada de hacer circular el fluido a travs del sistema circulatorio integrado por las tuberas de perforacin, presas metlicas, barrena y espacio anular del pozo. Debe tener un gasto y presin de bombeo que depende de la sarta de perforacin, del dimetro de la barrena empleada y de las caractersticas de la formacin que se perfora.

Tubo Vertical: (Stand Pipe)Est ubicado paralelo a una de las patas de la torre y conecta la lnea de descarga de las bombas de lodo con la manguera de lodo, la cual se conecta con la unin giratoria y permite el paso del lodo a travs de la misma. Tanto la manguera de lodo como la unin giratoria se pueden mover verticalmente hacia arriba o hacia abajo cuando as se requiera.Manguera Rotatoria:Manguera de goma con extremo muy fuerte, flexible y reforzado que conecta el Tubo Vertical en la Unin Giratoria. Debe ser flexible para permitir el movimiento vertical libremente.

LIMPIEZA DE HOYO Capacidad de Levantamiento La primera funcin de un Fluido de Perforacin es la Limpieza del Hoyo Una pobre limpieza del hoyo puede ser la responsable del 70% de los problemas durante la perforacin. Las fuerzas de arrastre de una partcula determinarn que tan rpido sta caer a travs del fluido La gravedad es la que causa que la partcula caiga a travs del fluido. Cuando las fuerzas de arrastre son iguales a la aceleracin de la gravedad, la partcula alcanzar su Velocidad Terminal Para limpiar el hoyo, el fluido de perforacin debe exceder la velocidad de asentamiento de la partcula. Si la hidrulica es diseada correctamente, la velocidad en el anular es fija. La velocidad de asentamiento puede cambiarse variando las propiedades del fluido como densidad y viscosidad. La viscosidad es el mtodo preferido para controlar limpieza.