_________________________________________________________________________________________________ INTRODUCCION Todos los fluidos utilizados durante la perforación de un pozo, son los clasificados como fluidos de perforación; termino que están restringidos a los fluidos que circulan a través del hoyo y que poseen características físicas y químicas apropiadas que por circulación remueven el ripio de formación del hoyo en perforación del pozo en operaciones de reacondicionamiento. Puede ser aire o gas, petróleo y combinaciones de agua y aceite con diferentes contenidos de sólidos. No debe ser toxico, corrosivo ni inflamable, pero si inerte a las contaminaciones de sales o minerales y además, establece a las temperaturas. Debe mantener sus propiedades según las exigencias de las operaciones y debe ser inmune al desarrollo de bacterias. OBJETIVOS: Analizar e Investigar el sistema de circulación en el campo de la perforación Objetivos Específicos: I. II. Explicar el sistema de circulación Señalar las características del sistema de circulación MARCO TEORICO.SISTEMA DE CIRCULACIÓN DE UN TALADRO DE PERFORACIÓN: Es el eje principal en el proceso de perforación. FUNCION: La función principal del sistema de circulación, es la de extraer los recortes de roca del pozo durante el proceso de perforación. El sistema de circulación sirve de apoyo vital al sistema rotatorio durante las operaciones de perforación y de reacondicionamiento. El sistema de circulación y sus elementos abarcan la mayor parte física del taladro y de igual manera las cuadrillas dedican gran parte del tiempo a este sistema. El sistema de circulación tiene equipos, materiales y áreas de trabajo necesarias para la preparación, el mantenimiento y la verificación de las características de la perforación y el lodo a emplearse. 1 __________________________________________________________________________________________________________ Sistema de circulación En este sistema se trabaja con altas presiones, ya que consiste en la circulación de lodo de perforación a alta presión, cuyo objetivo es "Lubricar", "Refrigerar" y "Transportar" los escombros (ripios o recorte) removidos por la mecha a su paso dentro del terreno. Es de vital importancia ya que sin este sistema el taladro no lograría penetrar ni siquiera 5 metros en el suelo, debido a que la gran fricción generada elevaría la temperatura y fundiría la mecha. Un sistema de circulación típico en un equipo de perforación rotatoria está compuesto por: 2 Bombas de lodo Tubería vertical (stand-pipe) Manguera rotaria (Kelly/rotary hose) Unión giratoria (swivel) Sarta de perforación Mecha o barrena Espacios anulares Equipos de control de sólidos Zaranda o mesa vibratoria (shale shaker) Desgasificador (degasser) Desarenador (desander) Deslimador (desilter) Tanques de lodos Sistemas mezcladores Bombas centrífugas (precarga de bombas de lodo) Se explican a continuación algunos de estos: 2 __________________________________________________________________________________________________________ Bombas de lodo Estas bombas son el corazón del sistema de circulación. Su función principal es el de mover grandes volúmenes de lodo a bajas y altas presiones. Las más comunes son: Bombas dúplex: son bombas que llevan dos cilindros, y son de doble acción, es decir desplazan lodo en dos sentidos en la carrera de ida y vuelta. Este tipo de bomba queda definido por: diámetro del vástago del pistón, diámetro de la camisa y la longitud de la camisa. Bombas tríplex: son bombas que llevan tres cilindros, y son de simple acción, es decir desplazan el lodo en un solo sentido. Este tipo de bomba queda definido por diámetro de la camisa y longitud de la camisa. 3 __________________________________________________________________________________________________________ Manguera rotatoria Es una manguera de goma reforzada, flexible y extremadamente fuerte. La característica de flexibilidad permite bajar y elevar la tubería de perforación durante las operaciones de perforación mientras el lodo (extremadamente abrasivo) se está bombeado a través y hacia debajo de la tubería. Son por lo general de 7.62 mm o más de diámetro interior para que no se tengan en ellas caída de presión apreciable y están disponibles en largos mayores a 75 pies. Separador Gas/Lodo Son las primeras unidades del equipo de control de sólidos, es una unidad que separa y ventea o quema el gas del lodo que sale del pozo y que puede haber sido contaminada durante la perforación. Los separadores de gas/lodo no tiene partes móviles y el proceso de separación se lleva a cabo por diferencia de densidades entre los componentes a separar, compuesto por un cilindro que en su interior tiene varias paredes, en las cuales a su regreso, el fluido de perforación choca en ellas, separando el gas que es menos denso y el fluido que es más denso. 4 __________________________________________________________________________________________________________ Zaranda Vibratoria Tiene como función primaria separar la fracción más gruesa de los recortes, partículas entre 74 (mesh 200 x 200) y 600 micrones (mesh 30 x 30). Se compone de una o varias mallas separadas que están montadas en una caja vibratoria conectada a un motor eléctrico, el cual a través de poleas o ejes, le imprime la vibración necesaria para separar del fluido de perforación los sólidos extraídos o recortados del subsuelo. TANQUES DE LODOS Están conjugados con el equipo de control de sólidos ya que en ellos se prepara o acondiciona el lodo proveniente del pozo para ser nuevamente succionado por las bombas y expulsado por la misma al sistema de circulación. 5 __________________________________________________________________________________________________________ Tanques Auxiliares Son tanques complementarios y pueden subdividirse en: tanque de mezcla, depósitos de agua y tanques de reservas. Tanques de Mezcla En este tanque se pueden preparar fluidos con características definidas ya que cuentan con equipos de mezclas independientes del sistema de los tanques activos como por ejemplo agitadores, los cuales se encargan de batir el lodo. Tanques de Reserva Se usa para mantener cualquier fluido ya preparado y listo para ser usado. En pozos exploratorios, se mantiene en reserva un lodo con densidad de 0.5 lbs/gal mayor que la densidad del lodo en uso. Tanques de Asentamiento o sedimentación También se le conoce como trampa de arena. Es el tanque donde se recibe el retorno del pozo. Aquí se instalan los equipos separadores de sólidos primarios (zarandas), para descartar los cortes de tamaño mayor a 74 µ (micrones). La arena se asienta en el mismo por grave dad. 6 __________________________________________________________________________________________________________ Tanques Intermedios Es el tanque donde se instala el resto de los equipos separadores de sólidos (desarenadores, deslimadores y centrifugas), elimina partículas y sólidos indeseables y siempre contendrá partículas finas de la formación que no se pueden eliminar por su tamaño entre 4 y 74 µ. Tanques de Succión Es el tanque desde donde el fluido, casi libre de sólidos, es succionado por las bombas de lodos. En el que se instalan los equipos de mezcla. Fluido o lodo de perforación Es un fluido diseñado con propiedades físicas, químicas y reológicas específicas para cada aplicación en el proceso de perforación, completación o rehabilitación de pozos. Su composición depende de las características físico-químicas de las capas a perforar: profundidad final, disponibilidad, costos, contaminación, etc. El fluido puede ser a base de agua (dulce o salada), aceite (diésel), mezclas de ambos (emulsiones directas o inversas), gas, aire, o mezclas de agua y gases (espumas). 7 __________________________________________________________________________________________________________ 8 __________________________________________________________________________________________________________ 9
