diseño de sartas de perforación y bha

7/13/2019 Diseo de Sartas de Perforacin y BHA

1/32

Melquisedec Sanabria CuadrosIng. De Petrleos


2/32

Peso nominalPeso

ajustado

Peso de referencia noexacto. Se emplea paraespecificar el tubular, yse refiere tan slo alcuerpo.

Metaladicional

El peso extrade los acoples

RefuerzoExterior (EU)

incluye el cuerpo deltubo y el de los acoples

en los extremos.

Se denominaRefuerzo

RefuerzoInterno y

Externo (IEU)

RefuerzoInterno

(IU)


3/32


4/32

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 inch


5/32


6/32


7/32


8/32

Calcular :El peso del refuerzo en acople IEU para tubera de 5pulg.El dimetro interno en el cuerpo del tuboPeso ajustado del acople

Longitud ajustada por los acoplesPeso ajustado del cuerpo del tubo


9/32

Todas los acoples API tienen un punto decadencia mnimo de 120,000 psiindependientemente del grado de la tuberade perforacin en la que se usen

API fija la resistencia a la torsin del acopleen 80 % de la resistencia a la torsin deltubo: Esto equivale a una razn deresistencia a la torsin de 0.8.

El torque para conectar se determina por eldimetro interno del pin y el dimetro externode la caja.


10/32

El torque de conexin es 60 % de lacapacidad de torsin del acople. La ecuacinpara determinar la fuerza de conexin sepuede obtener del apndice de API RPG7.

Esta ecuacin es bastante compleja, as queAPI desarroll una serie de tablas paraencontrar el torque de conexinrecomendado para cualquier conexin si se

tiene el dimetro externo de la caja y eldimetro interno del macho para la junta.


11/32


12/32


13/32

Es el estilo de cuerda(rosca) ms comn en latubera de perforacin. Larosca tiene una forma de Vy se identifica por eldimetro de paso, medidoen un punto que est a 5/8de pulgada desde elhombro. El Nmero deConexin es el dimetro

del paso multiplicado por10 y truncado a los dosprimeros dgitos = XY


14/32

Si el dimetro de paso es 5.0417 pulgadas Estaes una conexin NC50

Multiplique 5.0417 por 10 = 50.417 Escoja los primeros dos dgitos 50 lo tanto, la

conexin numerada ser: NC 50 Hay 17 NCsen 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 5 NC 38 para acoples con 4 3/4 OD en tubera de

perforacin de 3 .


15/32


16/32

Los Collares ( Lastra barrenas) tienen las siguientesfunciones en la sarta de perforacin:

Protegen la Sarta de perforacin de Doblamiento y laTorsin

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 yen operaciones de terminacin del pozo.


17/32


18/32


19/32


20/32

Proveen el mximo peso con la mnima longitud (manejo) Mximo OD; Mnimo ID Tienen resistencia a la compresinConexiones Balanceadas Estabilidad en vibracin, bamboleo y saltos

Gran masa para resistir los efectos de inercia y de ruedavolante 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 acomodarlos pescadores internos y externos


21/32

Tiene el mismo dimetroexterno que la tubera deperforacin normal peroel dimetro interno esmucho ms reducido(normalmente 3) y unrefuerzo en la mitad delcuerpo del tubular deltamao de los acoplespara resistir el desgaste

por abrasin contra lapared del hoyo.


22/32

Los pozos se mueven debido a las fuerzasque actan sobre la broca.

La rotacin provoca un efecto de tirabuzn

El combamiento provoca fuerzas lateralesAplica fuerzas laterales sobre la barrena o ladesgasta con afilado en la punta

La gravedad siempre ejerce una fuerza que

hala hacia abajoLos pozos desviados tienden a reducir el

ngulo construido


23/32

Todos los pozos ya sean verticales odesviados requieren un diseo cuidadoso dela herramienta de fondo para controlar la

direccin del pozo con el propsito de lograrlos objetivos del blanco.

El principal medio para mantener el control

de la direccin en un pozo es por medio delposicionamiento efectivo de estabilizadoresdentro de la herramienta de fondo, BHA.


24/32

Razones para usar estabilizadores: Se usan como el mtodo fundamental para controlar el

comportamiento direccional de la mayora de las herramientasde fondo.

Ayudan a concentrar el peso de la herramienta de fondo

sobre la broca. Reducen al mnimo el doblamiento y las vibraciones quecausan el desgaste de los acoples y daan los componentesde la herramienta de fondo tales como los MWDs.

Reducen el torque de perforacin al evitar que haya contactodel collar con las paredes del pozo y los mantiene

concntricos dentro del hoyo. Ayudan a evitar el que la tubera se pegue por presindiferencial y tambin la formacin de asientos de llave


25/32

TIPO FUNCION

Camisa Reemplazable Importante donde la logstica es unproblema

Cuchilla Soldada Para Pozos dimetro grande y enformaciones blandas

Cuchilla Integral Durabilidad mxima para aplicacionesrudas. Los de mayor uso en laactualidad

Camisa no rotaria Para formaciones muy duras oabrasivas

Escariador de rodillos Para formaciones duras


26/32


27/32


28/32


29/32

En la seleccin de los componentes de un equipo de perforacinterrestre es necesario tener en cuenta los siguientes criterios:

Establecer cul o cules sern el o los sistemas predominantes enla seleccin. Esto se puede averiguar discerniendo sobre losfactores de mayor importancia.

Disponer de un completo y bien definido diseo del pozo, el cualincluya datos de perforabilidad de las rocas. Utilizar factores de diseo que ofrezcan seguridad suficiente, pero

teniendo en cuenta que el sobre-diseo incrementa los costos. Las condiciones crticas deben ser las que determinen las cargas

para calcular las capacidades y resistencias de los componentes. lacapacidad para soportar con seguridad todas las cargas.

La facilidad de transporte del equipo de perforacin es un factorpreponderante en la seleccin, si se planea perforar varios pozoscon el mismo equipo, o la situacin lo permite, seleccionar equiposautopropulsados que cuentan con mayor facilidad de transporte deuna localizacin a otra.


30/32

Los parmetros para la seleccin de componentes que hay quetener en cuenta durante las operaciones de perforacin yreacondicionamiento del pozo son: las cargas que soportan latorre, la mesa rotaria, el cable de perforacin. A continuacinse definen estas cargas.

Carga muerta. Es la componente del peso de todo el equipo yherramientas 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 enlos equipos flotantes. Carga de terremoto. Es el producto de una constante

numrica (C) por el peso muerto total.


31/32

Carga esttica en el gancho.Es el peso soportado por elgancho para una posicindeterminada del ancla de lalnea muerta, en ausencia decarga posterior (setback load) y

cargas del viento. Lacapacidad de carga en elgancho incluye el peso delbloque viajero y el gancho.

Carga posterior. Es el mximopeso de tubera que se puedecolocar sobre la estructura.

Donde:F= Carga de la torre por TerremotoC = Constante numrica = 0.050.025W

d= Peso muerto de la Torre, lbs

Para plataformas C = 0.05Para equipos en tierra C = 0.025(Referencia: Valores de C, obtenidosdel ANSI A58.1-1995)


32/32

Carga en la mesa rotaria. Es el mximo peso que puedecolgarse en los rodamientos de la mesa rotaria y en las vigasdel soporte de la subestructura. La combinacin de la cargaposterior y la carga en la mesa rotaria define un valoroperacional mximo para cada una de ellas.

Carga de instalacin. Es el esfuerzo que se produce en laestructura de la torre durante las operaciones de arme ydesarme del equipo.

Capacidad de carga del piso. Es la resistencia de soporte del

piso de la estructura de las cargas debidas al peso de lasherramientas, equipos, materiales y personas.

diseño de sartas de perforación y bha

Documents