INGES AEROSPACE-MECHANICAL ENGINEERING: EL PETRÓLEO: Perforación de Pozos

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Existe una variedad muy grande de equipos de perforación, según las condiciones en que vayan a operar y la profundidad que sea necesario alcanzar. Particularmente, en los últimos tiempos se han construido verdaderos gigantes para perforar pozos mar adentro, en profundidades de mas de 250 metros y capaces de lograr perforaciones cercanas a los 8.000 metros.

De estos equipos para perforar en el mar existen los que se asientan en el fondo, por medio de inmensos pilares y los que flotan y se mantienen exactamente en su sitio, gracias a complicadísimos sistemas de orientación.
La perforación se realiza con una broca que va montada en el extremo de un tubo. A medida que se va profundizando se van añadiendo tubos hasta llegar al posible yacimiento de petróleo.
La perforación de un pozo de petróleo comprende tres operaciones diferentes que se van desarrollando simultáneamente, así:

1. Un movimiento de rotación a la sarta de tubería y a la broca.
2. Descenso de la broca a medida que va cortando las capas del subsuelo.
3. Evacuación de los fragmentos de roca al avanzar en la perforación.

La perforación de un pozo es siempre una operación delicada, que significa para el contratista de perforación una inversión considerable que se ve en todo momento amenazada por una serie de condiciones adversas y difíciles de sortear. En muchas ocaciones el pozo se debe abandonar por la imposibilidad técnica de continuarlo, cuando sólo faltan unos pocos metros para alcanzar la profundidad especificada (comúnmente entre 3.500 y 5.000 metros, a veces hasta 8.000 metros) y en este caso se pierde todo lo que se había invertido en transporte del equipo, materiales, sueldos, etc.

Las causas mas comunes para que la perforación se pierdan son: el derrumbe interior del pozo, que aprisiona la tubería de perforación y el rompimiento de ésta, que obstruye el hueco. A pesar de todo,el perforador cuenta con su experiencia y con toda clase de herramientas ingeniosas y complicadas para hacerle frente con éxito a toda esas eventualidades.

Los elementos que constituyen el equipo de perforación son:

Una Plataforma: Aquí va montado el equipo de perforación, que se compone de elementos tales como un malacate con un cable que acciona las poleas, una máquina que mueve la mesa rotatoria, unas básculas que indican el peso de la tubería, manómetros para chequear las presiones de los gases en el pozo, indicadores de la velocidad de la masa rotatoria,etc. Esta plataforma puede estar montada sobre el nivel del mar o sobre la superficie de la tierra, de acuerdo con el lugar donde se esté haciendo la perforación.

Polipasto Viajero

Mesa Rotatoria

Una Torre de Acero:Sirve de apoyo para los tubos en donde va instalada la broca de perforación.

Plataforma de perforación en Tierra. Su tamaño depende de la profundidad del pozo. Son portátiles y se trasladan de un lugar a otro.

Una Cavidad o Depósito: En donde se prepara un lodo especial, que ees bombeado a través de la tubería de producción hacia el pozo y sale por entre los orificios de la broca.
Al regresar a la superficie, arrastra consigo las partículas de piedra trituradas por ella, al mismo tiempo que la enfría y lubrica. Este lodo especial crea una superficie protectora que impide que las paredes del pozo se derrumben. Una vez en la superficie, el lodo pasa por un preceso de filtración en donde se le quitan todas las impurezas y en nuevamente inyectado, manteniéndose así un sistema circulatorio continuo. En la superficie,el petróleo es llevado a un tanque de almacenamiento.

Una Broca o Barrena: Esta va avanzando cuando se perfora. El perforador escoge la que más se adecúe a cada situación en particular. Así, para las formaciones demasiado duras se utiliza la de acero, de fondo casi plano, apenas con estrías que permitan la circulación de lodo y completamente tachonada de diamantes industriales (hasta 900 kilates en una broca). El tipo más común para rocas blandas y duras, con algunas variaciones en sus materiales y diseño, consiste en tres piezas cónicas, con agudos dientes que convergen hacia el eje de la broca, construidos con gran precisión y montados sobre cojinetes que aseguran que cda cono dentado girará sin fallar bajo el peso de varia toneladas que le permite el operador desde la superficie.

Barrenas de perforación
http://www.geotecdrill.es/1-diamond-tools/1-drilling-bits-5.html

http://achjij.blogspot.com/2009_05_01_archive.html
Broca con tres piezas cónicas, con dientes agudos tachonados con diamantes industriales que convergen hacia el eje de la broca.

La Sarta:Está compuesta por tubos de pared gruesa y peso considerable denominados lastrabarrenas, que se conectan primero a la broca y luego unos con otros sucesivamente, según se requiera, con el fín de dar peso a la broca y obtener la tasa perforación adecuanda. La sarta transmite el movimiento de rotación a la broca y permite graduar el peso sobre la misma y llevar el lodo de perforación hasta el propio fondo, para sacar a la superficie las partículas de roca que la broca corta.