La perforacin rotatoria se utiliz por primera vez en 1901, en el campo de Spindletop cerca de Beaumont, Texas, descubierto por el capitn Anthony F. Lucas, pionero de la industria como explorador y sobresaliente ingeniero de minas y de petrleos. Este nuevo mtodo de perforar trajo innovaciones que difieren radicalmente del sistema de perforacin a percusin, que por tantos aos haba servido a la industria. El nuevo equipo de perforacin fue recibido con cierto recelo por las viejas cuadrillas de perforacin a percusin. Pero a la larga se impuso y, hasta hoy, no obstante los adelantos en sus componentes y nuevas tcnicas de perforacin, el principio bsico de su funcionamiento es el mismo.

LOS SISTEMAS MS IMPORTANTES EN UN EQUIPO DE PERFORACIN SON:

1. Sistema De Levantamiento2. Sistema De Rotacin3. Sistema De Circulacin4. Sistema De Potencia5. Sistema De Seguridad

SITEMA DE LEVANTAMIENTO

Su finalidad es proveer un medio para bajar o levantar sartas de perforacin o de revestimiento y otros equipos de subsuelo. Los componentes del sistema de levantamiento se dividen en componentes estructurales y equipos y accesorios. Dentro de los compontes estructurales se encuentran: Cabria, subestructura, bloque corona, Encuelladero y planchada. Dentro de los equipos y accesorios del sistema de levantamiento tenemos: malacate, bloque viajero, gancho, elevadores, cable de perforacin (guaya), llaves de potencia y cuas.Proporciona tanto el equipo necesario, como las reas de trabajo.

1) La estructura soportante

TORRE DE PERFORACIN

PISO DEL EQUIPO

SUB-ESTRUTURA

2) El equipo para el izaje o levantamiento de cargas

Los principales componentes son:

Malacate: Ubicado entre las dos patas traseras de la cabria, sirve de centro de distribucin de potencia para el sistema de izaje y el sistema rotatorio.Cable o lnea de Perforacin: El cable de perforacin, que se devana y desenrolla del carrete del malacate, enlaza los otros componentes del sistema de izaje como son el cuadernal de poleas fijas ubicado en la cornisa de la cabria y el cuadernal del bloque viajero.La cabria de perforacin: Se fabrican varios tipos de cabrias, porttil y autopropulsada, montadas en un vehculo adecuado; telescpicas o trpodes que sirven para la perforacin, para el reacondicionamiento o limpieza de pozos.Bloque de Corona: Es un ensamblaje de poleas montado sobre vigas en el tope del taladro.Encuelladero: Es la plataforma de trabajo del encuellador desde donde organiza la tubera de perforacin, su altura depende del nmero de tubos conectados que se manejen en el taladro, por lo general tres (90 pies)

1, 2) Plataformas convencionales fijas; 3) Plataformas de torre autoelevable; 4, 5) Plataformas flotantes tensionadas; 6) Plataformas Spar; 7,8) Plataformas semi-sumergibles; 9) Plataformas en barcos perforadores; 10) Plataformas sustentadas en el zcalo y unidas a instalaciones de extraccin en el fondo marino

Bloque viajero: Es un arreglo de poleas a travs del cual el cable de perforacin es manejado y sube o baja en la torre.Dog house: Es un pequeo cuarto ubicado en el piso del taladro, usado cmo oficina del perforador y cmo almacn para herramienta pequeas.Rampa: Rampa angular que sirve para arrastrar y subir la tubera y herramientas hasta la plataforma y la mesa rotaria.

SISTEMA DE ROTACION

Es el sistema de proporcionar la rotacin necesaria a la sarta para que la mecha pueda penetrar la corteza terrestre hasta las profundidades donde se encuentran los yacimientos. Este sistema lo conforman: El ensamblaje rotatorio que puede ser convencional o top drive, la sarta de perforacin y las mechas de perforacin.

Tiene 3 Sub-Componentes Mayores:

1. Ensamblaje de mesa rotaria o top drive2. La sarta de perforacin3. La barrena

1) La mesa rotatoria o colisa: La colisa va instalada en el centro del piso de la cabria. Descansa sobre una base muy fuerte, constituida por vigas de acero que conforman el armazn del piso, reforzado con puntales adicionales.La junta giratoria: La junta giratoria tiene tres puntos importantes de contacto con tres de los sistemas componentes del taladro. Por medio de su asa, cuelga del gancho del bloque viajero. Por medio del tubo conector encorvado, que lleva en su parte superior, se une a la manguera del fluido de perforacin, y por medio del tubo conector que se proyecta de su base se enrosca a la junta kelly.La junta kelly: Generalmente tiene configuracin cuadrada, hexagonal, o redonda y acanalada, y su longitud puede ser de 12, 14 16,5 metros. Su dimetro nominal tiene rangos que van de 6 cm hasta 15 cm, y dimetro interno de 4 cm a 9 cm. El peso de esta junta vara de 395 kg a 1,6 toneladas.2) La sarta de perforacin: Es una columna de tubos de acero, de fabricacin y especificaciones especiales, en cuyo extremo inferior va enroscada la sarta de lastrabarrena y en el extremo de sta est enroscada la barrena, pieza tambin de fabricacin y especificaciones especiales, que corta los estratos geolgicos para hacer el hoyo que llegar al yacimiento petrolfero.3)La barrena de perforacin: Cada barrena tiene un dimetro especfico que determina la apertura del hoyo que se intente hacer.La tubera lastrabarrena: Durante los comienzos de la perforacin rotatoria, para conectar la barrena a la sarta de perforacin se usaba una unin corta, de dimetro externo mucho menor, naturalmente, que el de la barrena, pero algo mayor que el de la sarta de perforacin.

SISTEMA CIRCULACIONES

Este sistema es el encargado de mover el fluido de perforacin en un circuito cerrado de circulacin, succionndolo de los tanques activos y envindolo por medio de las lneas de descarga hacia la cabria, y pasando luego a travs de las conexiones superficiales, de la sarta de perforacin, de las boquillas de la mecha y de los espacios anulares hasta retornar nuevamente a los tanques activos, pasado por los equipos separadores de slidos. 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.

Los 4 componentes principales de un sistema circulante1. El fluido de perforacin 2. El rea de preparacin y almacenaje3. El equipo para bombeo y circulacin de fluidos4. El equipo y rea para el acondicionamiento

Las bombas de circulacin: La funcin principal de la(s) bomba(s) de circulacin es mandar determinado volumen del fluido a determinada presin, hasta el fondo del hoyo, va el circuito descendente formado por la tubera de descarga de la bomba, el tubo de paral, la manguera, la junta rotatoria, la junta kelly, la sarta de perforacin (compuesta por la tubera de perforacin y la sarta lastrabarrena) y la barrena para ascender a la superficie por el espacio anular creado por la pared del hoyo y el permetro exterior de la sarta de perforacin.Bomba de Lodos Tipo Triplex: La bomba de lodos se considera EL CORAZN del Sistema Circulante.Temblorina (Zaranda): Es el limpiador primario del lodo. Remueve los ripios de perforacin de mayor tamao transportados en el lodo retenindolas en mallas vibratorias.Desarenador / Desarcillador: Remueve las partculas ms finas Por fuerza centrfuga cuando se hace pasar el lodo a travs de Hidrociclones (sistema de conos interconectados con entrada lateral de flujo y descarga de slidos por el vrtice y lodo limpio por el tope.

SISTEMA DE POTENCIA

La potencia generada por los motores primarios debe transmitirse a los equipos para proporcionarle movimiento. Si el taladro es mecnico, esta potencia se transmite directamente del motor primario al equipo. Si el taladro es elctrico, la potencia mecnica del motor se transforma en potencia elctrica con los generadores. Luego, esta potencia elctrica se transmite a motores elctricos acoplados a los equipos, logrando su movimiento.Existen tres formas bsicas en las cuales un taladro distribuye o transmite potencia:a) SISTEMAS DE POTENCIA AC A DC O SCR (SILICIUM CONTROLLER RECTIFIER). En un sistema elctrico AC a DC el motor diesel alimenta un generador AC tambin llamado alternador. Desde el generador AC la corriente elctrica es enviada al SCR (Silicon Controller Rectifier). Un SCR es un instrumento electrnico de estado slido de alta tecnologa.El SCR convierte AC en DC, accionando equipo como: - Bomba de Lodo. - Malacate. - Mesa Rotaria.El equipo auxiliar como las bombas pequeas y el alumbrado necesitan corriente alterna de menor voltaje, se usa un transformador para reducir el voltaje para el equipo elctrico auxiliar del taladro. b) SISTEMAS DE POTENCIA DC A DC. En esta clase de sistema, los motores diesel le transmiten potencia a generadores de corriente directa. Desde el generador, la corriente DC va a un panel de control y a los motores de corriente directa que accionan:-Las Bombas de Lodo.-Malacate. -Rotaria.Un pequeo generador de corriente alterna tambin es parte del sistema. Se usa para suministrar corriente alterna al equipo que funciona mejor con este tipo de corriente, como la bomba para mezclar qumicos. C) SISTEMA DE POTENCIA MECNICALos taladros mecnicos usualmente son ms pequeos que los taladros elctricos. Los motores le transmiten energa al compound, y de all la energa pasa a las bombas de lodo, malacate y sistema de la rotaria. Los motores accionan una transmisin mecnica compuesta la cual transmite potencia a:a) El malacate. b) Sistema de la mesa Rotaria. c) Bombas de Lodo.El equipo auxiliar como motores pequeos recibe corriente alterna de un alternador conectado al prime mover o motor principal.

Motores DC: Usualmente grandes motores DC le suministran potencia a las bombas de lodo, malacate y mesa rotaria o top drive. Algunas veces el malacate acciona mecnicamente la mesa rotaria, pero en algunos equipos la rotaria tiene su propio motor. El perforador puede controlar la velocidad del motor DC con mucha precisin, por ello se prefieren los motores DC sobre los AC.

Con un control preciso de la velocidad, el perforador puede manipular mejor el malacate, la bomba de lodo y la mesa rotaria.

Motores AC: Algunos elementos pequeos del taladro tambin necesitan potencia. Por ejemplo las bombas centrfugas mueven lodo desde un tanque para supercargar la entrada de las bombas de lodo. En este caso es ms eficiente usar pequeos motores para alimentarlas en lugar de usar los motores principales, fluido hidrulico o aire. Otro motor AC suministra potencia a las aspas de un agitador de lodo en los tanques de mezcla.Los motores AC generalmente le suministran energa al equipo que no requiere mucha potencia, por ello usan una potencia de 1 hP (0.75 KW) a 150 hP (100 KW).

Motor Diesel y Generador AC: Los propietarios de taladros prefieren usar generadores AC porque pueden construirse para ser muy poderosos con respecto a su tamao, lo cual es una ventaja sobre los generadores DC. El equipo del taladro tambin puede distribuir la corriente AC ms fcil que la DC. Pero la corriente DC tiene ciertas ventajas cuando se accionan grandes equipos; Los motores DC producen mucho torque a bajas RPM y a baja velocidad, lo cual puede controlar fcilmente el perforador. Los generadores AC son muy poderosos para su tamao.AC es ms fcil de distribuir que DC. Usando los controles en su consola para controlar el panel del SCR el perforador puede seleccionar y obtener la potencia desde varios generadores cuando lo requiera.

SISTEMA DE SEGURIDAD

Conjunto De BOPs4. Mltiple de Flujo y Estrangulacin

2. Linea del Estrangulador

3. Unidad de cierre a distancia-Acumulador

Es el sistema diseado para cerrar el pozo en caso de contingencia y para permitir el desalojo de arremetidas ocurridas durante el proceso de perforacin o reacondicionamiento. Este sistema est integrado por: Vlvulas de seguridad, Carreto de perforacin, mltiple de estrangulacin, unidad acumuladora de presin, tanques de viajes, separadores de gas y lnea de venteo.El sistema para control del pozo tiene 3 funciones:1. Cerrar el pozo en caso de un influjo imprevisto2. Colocar suficiente contra-presin sobre la formacin3. Recuperar el control primario del pozo

Preventora Anular: Constituido por un elemento de empaque de acero reforzado con goma especial que cierra y sella la tubera, el cuadrante o el hoyo.Arietes: cierran nicamente sobre tuberas de dimetros especficos o sobre el hueco perforado.-Ariete de tubera -Ariete ciego-Ariete de corteCarretes: son espaciadores entre los preventores, provistos de orificios donde se conecta la lnea que va al distribuidor de flujo usado para controlar las arremetidas y la lnea de matar.Acumuladores de presin: los preventores se abren o cierran con fluido hidrulico que va almacenando bajo presin en un equipo llamado acumulador.Lnea de Matar: cuando se detecta un brote potencial, se bombea lodo por la lnea de matar hasta el conjunto de preventores para restablecer el equilibrio de las presiones en el pozo.Mltiple de estrangulacin: el mltiple de estrangulacin se forma por un conjunto de vlvulas, crucetas y ts, estranguladores y lneas. Se utilizan para controlar el flujo de lodo y los fluidos invasores durante la perforacin y el proceso de control de un pozo.

Estrangulador Manual: est compuesto por un vstago (aguja) y asientos cnicos. Su principal mecanismo de funcionamiento es el siguiente: A medida que el vstago se acerca al asiento, disminuye el espaci anular entre ellos y se restringe el paso de fluido.Estrangulador hidrulico: los estranguladores ajustables a control remoto tienen la ventaja de permitir monitorear presiones, emboladas y controlar la posicin relativa de apertura del estrangulador desde la consola.

1.-Flujo en el yacimiento. Esta fase se refiere a la difcil y complicada trayectoria que sigue el petrleo dentro del yacimiento ?a miles de metros de profundidad- a travs de los microcanales de roca porosa y permeable hasta llegar al fondo del pozo. Este recorrido lo hace el petrleo gracias a la presin o energa natural que existe en el yacimiento.

2.-Produccin en el pozo. Una vez que el petrleo llega al fondo del pozo, contina su recorrido por la tubera vertical de produccin hasta alcanzar la superficie. A medida que el petrleo asciende (bien sea por medios naturales o por mtodos de levantamiento artificial) la presin disminuye y ocurre la liberacin del gas originalmente disuelto en el crudo.

3.-Recoleccin de crudo. Despus que el petrleo de cada uno de los pozos del yacimiento ha alcanzado la superficie, se recolecta mediante un sistema de lneas de flujo que van desde el cabezal de los pozos hasta las estaciones de flujo.

4.-Separacin del gas. En las estaciones de flujo de petrleo y el gas producidos por los pozos entran a los separadores donde se completa la separacin del gas que an quedaba mezclado con el petrleo. Al salir por los separadores, el petrleo y el gas siguen rutas diferentes para cumplir con los distintos usos y aplicaciones establecidas.

5.-Almacenamiento de crudo. Los diferentes tipos de petrleo que llegan a las estaciones de flujo son bombeados a travs de las tuberas hasta los patios de tanques, donde finalmente se recolecta y almacena toda la produccin de petrleo de un rea determinada, para ser tratada, eliminando el agua y la sal, colocndolo bajo especificaciones comerciales.

6.-Transporte de oleoductos. El crudo limpio (sin agua y desalado) almacenado en los patios de tanques es enviado a travs de los oleoductos a las refineras del pas y a los terminales de embarque para su exportacin a los mercados de ultramar.

7.-Embarque a exportacin. El petrleo que llega a los terminales de embarque es cargado a la flota tanquera para su envo a los distintos mercados del mundo.