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Repblica Bolivariana de Venezuela

Ministerio del Poder Popular Para La Defensa

Universidad Nacional Experimental

Politcnica De La Fuerza Armada

Carabobo, La Isabelica

Pozos Petrolferos.-

Valencia, 6 de Mayo de 2010

Integrantes:

Aguilar Angely C.I: 19.109.288

Cocho Heily C.I:19.

Cruz Freddy C.I: 19.108.883

Moreno T. Mara J C.I: 19.001.164

Quintero Candy C.I: 19.088.015

Ing. Petroqumica 003-D

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Introduccin

El petrleo es la fuente de energa ms importante en la actualidad; este lo

usamos en muchas formas cada da de nuestra vida proporciona fuerza, calor y luz;lubrica la maquinaria y produce betn para acondicionar la superficie de las carreteras

adems es materia prima en numerosos procesos de la industria qumica. El petrleo se

hallan en las rocas sedimentarias, pero el este procede de la descomposicin de materia

orgnica (especialmente restos de animales u grandes masa de placton en un medio

marino). Las formaciones subterrneas que contienen petrleo se extienden sobre

grandes zonas, posiblemente a lo largo de varios cientos de kilmetros estas

formaciones subterrneas se denominan yacimientos que es un rea con abundancia depozos de los que se extrae petrleo; es importante resaltar que para saber si hay petrleo

en los pozos se hace una investigacin geolgica mediante una perforacin de dicho

pozo es por esto que los primeros pozos son de carcter exploratorio los cuales

requieren contar con variada informacin como por ejemplo perforacin, perfilaje del

pozo abierto, obtencin de muestra y cementacin; posteriormente vendrn los pozos de

desarrollo que son perforaciones en pozos petroleros ya existentes con el objeto de sacar

la mayor cantidad de hidrocarburos adems de esto se perforan pozos en los lmites delcampo productor para determinar la fronteras del campo dichos pozos se les da el

nombre de pozos delimitadores. Es relevante sealar que de acuerdo con la profundidad

proyectada del pozo, las formaciones que se van a atravesar y las condiciones propias

del subsuelo, se selecciona el equipo de perforacin ms indicado.

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Perforacin de pozos

La nica manera de saber realmente si hay petrleo en el sitio donde la

investigacin geolgica propone que se podra localizar un depsito de hidrocarburos,es mediante la perforacin de un pozo.

La profundidad de un pozo es variable, dependiendo de la regin y de laprofundidad a la cual se encuentra la estructura geolgica o formacin seleccionada conposibilidades de contener petrleo. La etapa de perforacin se inicia acondicionando elterreno mediante la construccin de "planchadas" y los caminos de acceso, puesto que elequipo de perforacin moviliza herramientas y vehculos voluminosos y pesados. Los

primeros pozos son de carcter exploratorio, stos se realizan con el fin de localizar laszonas donde se encuentra hidrocarburo, posteriormente vendrn los pozos de desarrollo.

Ahora para reducir los costos de transporte los primeros pozos exploratorios de zonasalejadas pueden ser perforados por equipos mucho ms pequeos que hacen pozos de

poco dimetro.

Los pozos exploratorios requieren contar con variada informacin: perforacin,perfilaje del pozo abierto, obtencin de muestra y cementacin.

De acuerdo con la profundidad proyectada del pozo, las formaciones que se vana atravesar y las condiciones propias del subsuelo, se selecciona el equipo de

perforacin ms indicado.

Hay diversas formas de efectuar la perforacin, pero el modo ms eficiente ymoderno es la perforacin rotatoria o trepanacin con circulacin de barro.

Fig. 1: un equipo perforador, de terminacin o de reparacin. Opera las 24

horas del da, los 365 das del ao.

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El equipo de perforacin propiamente dicho consiste en un sistemamecnico oelectromecnico, compuesto por una torre, de unos veinte o treinta metros de altura, quesoporta un aparejo diferencial: juntos conforman un instrumento que permite elmovimiento de tuberas con sus respectivas herramientas, que es accionado por unatransmisin energizada por motores a explosin o elctricos. Este mismo conjuntoimpulsa simultnea o alternativamente una mesa de rotacin que contiene al vstago(kelly), tope de la columna perforadora y transmisor del giro a la tubera.

Paralelamente el equipo de perforacin cuenta con elementos auxiliares, talescomo tuberas, bombas, tanques, un sistema de seguridad que consiste en vlvulas decierre del pozo para su control u operaciones de rutina, generadores elctricos dedistinta capacidad segn el tipo de equipo, etc. Si a esto se agregan las casillas dedistinto diseo para alojamiento del personal tcnico, depsito/s, taller, laboratorio, etc.,Se est delante de un conjunto de elementos que convierten a la perforacin en una

actividad y comunidad casi autosuficientes.El trpano es la herramienta de corte que permite perforar. Es y ha sido

permanentemente modificado a lo largo del tiempo a fin de obtener la geometra y elmaterial adecuados para vencer a las distintas y complejas formaciones del terreno quese interponen entre la superficie y los hidrocarburos (arenas, arcillas, yesos, calizas,

basaltos), las que van aumentando en consistencia en relacin directa con laprofundidad en que se las encuentra.

Hay as trpanos de 1, 2 y hasta 3 conos montados sobre rodillos o bujes de

compuestos especiales; estos conos, ubicados originariamente de manera concntrica,son fabricados en aceros de alta dureza, con dientes tallados en su superficie o coninsertos de carburo de tungsteno u otras aleaciones duras: su geometra responde a lanaturaleza del terreno a atravesar.

El trpano cuenta con uno o varios pasajes de fluido, que orientados y a travsde orificios (jets) permiten la circulacin del fluido. El rango de dimetros de trpano esmuy amplio, pero pueden indicarse como ms comunes los de 12 y de 8 pulgadas.

Tipos de Perforacin

Plataforma de perforacin

A plataforma de perforacin es una mquina que crea los agujeros (llamadosgeneralmente perforaciones) y/o ejes en la tierra. Las plataformas de perforacin puedenser estructuras masivas que contienen el equipo usado para perforar pozos de agua,

pozos de petrleo, o gas natural los pozos o ellos de la extraccin pueden ser bastante

pequeos ser movido manualmente por una persona. Muestrean depsitos mineralsubsuperficies, la roca de la prueba, el suelo y caractersticas fsicas de la agua

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subterrnea, e instalar fabricaciones subsuperficies, tales como utilidades,instrumentacin, tneles o pozos subterrneos. Las plataformas de perforacin puedenser equipo mvil montado en los carros, las pistas o los acoplados, o una tierra ms

permanente o las estructuras marina-basadas (por ejemplo plataformas del aceite,comnmente llamado aparejos de aceite costa afuera). El trmino aparejo por lotanto refiere generalmente al complejo del equipo que se utiliza para penetrar lasuperficie de la tierra corteza.

Las plataformas de perforacin pueden ser:

Pequeo y portable, por ejemplo sos usados en perforar mineral de laexploracin, pozos de agua e investigaciones ambientales.

Enorme, capaz de perforar con millares de metros de Tierra's corteza.Fango grande bombascircule fango que perfora (mezcla) con pedacito de taladro y la

cubierta, para refrescar y quitar los cortes mientras que se perfora un pozo. Losalzamientos en el aparejo pueden levantar centenares de toneladas de pipa. El otroequipo puede forzar cido o arena en los depsitos para facilitar la extraccin de lamuestra del aceite o del mineral; y equipos vivos permanentes de la comodidad y delabastecimiento que pueden ser ms que ciento. Los aparejos marinas pueden funcionarmuchos centenares de millas o de kilmetros costa afuera con la rotacin infrecuente delequipo.

Plataformas de perforacin mviles

En la exploracin petrolfera temprana, las plataformas de perforacin eransemipermanentes en naturaleza y fueron construidas a menudo en sitio e izquierdo enlugar despus de la terminacin del pozo. En pocas ms recientes las plataformas de

perforacin son las mquinas a la medida costosas que se pueden mover desde bien alpozo. Algunas plataformas de perforacin de poca potencia son como una gra mvil yse utilizan ms generalmente perforar pozos de agua. Aparejos ms grandes de la tierrase deben romper aparte en secciones y cargas para moverse a un nuevo lugar, un

proceso que pueda tomar a menudo semanas.

Las plataformas de perforacin mviles pequeas tambin se utilizan para

perforar o para agujerear pilas. Los aparejos pueden extenderse a partir del 100 toneladataladro continuo del vuelo Los aparejos (CFA) al aire pequeo accionaron los aparejosusados para perforar los agujeros en minas, el etc. Estos aparejos utilizan la mismatecnologa y equipo que los aparejos de la perforacin petrolfera, apenas en una escalams pequea.

Submarino

Submarino es un trmino general usado con frecuencia para referir al equipo, latecnologa, y los mtodos empleados para explorar, para perforar, y para desarrollar el

aceite y los campos de gas que existen debajo de los suelos marinos. Esto puede estar enbajo o profundo.

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Profundo es un trmino de uso frecuente referir a los proyectos submarinossituados en pies mayor que de las profundidades del agua 1.000, y puede incuderecipientes flotantes del taladro, aparejos semi-secundarios o Plataformassemisubmersibles.

Bajoo estantese utiliza para profundidades ms bajas y puede incluir lasituacin Aparejos de Jackup o similar.

Equipo de perforacin

Los principales elementos que conforman un equipo de perforacin, y susfunciones, son los siguientes:

Torre de perforacin o taladro:

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Es una estructura metlica en la que se concentra prcticamente todo el trabajode perforacin.

Tubera o "sarta" de perforacin:

Son los tubos de acero que se van uniendo a medida que avanza la perforacin.

Brocas :

Son las que perforan el subsuelo y permiten la apertura del pozo.

Malacate:

Es la unidad que enrolla y desenrolla el cable de acero con el cual se baja y selevanta la "sarta" de perforacin y soporta el peso de la misma.

Sistema de lodos:Es el que prepara, almacena, bombea, inyecta y circula permanentemente un

lodo de perforacin que cumple varios objetivos: lubrica la broca, sostiene las paredesdel pozo y saca a la superficie el material slido que se va perforando.

Sistema de cementacin:

Es el que prepara e inyecta un cemento especial con el cual se pegan a lasparedes del pozo tubos de acero que componen el revestimiento del mismo.

Motores:

Es el conjunto de unidades que imprimen la fuerza motriz que requiere todo elproceso de perforacin.

Taladro de Perforacin Rotatoria

La funcin principal del taladro de perforacin rotatoria es hacer un hoyo, loms econmicamente posible. Hoyo cuya terminacin representa un punto de drenajeeficaz del yacimiento geolgico. Lo ideal sera que el taladro hiciese hoyo todo eltiempo pero la utilizacin y el funcionamiento del taladro mismo y las operacionesconexas para hacer y terminar el hoyo requieren hacer altos durante el curso de lostrabajos. Entonces, el tiempo es primordial e influye en la economa y eficiencia de la

perforacin.

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Componentes del taladro de perforacin rotatoria

Un taladro de perforacin rotatorio est compuesto bsicamente por cinco

sistemas:Sistema de elevacin.

Sistema de rotacin.

Sistema de circulacin.

Sistema de potencia.

Tipos del taladro

Hay una variedad de mecanismos del taladro que se puedan utilizar al fregaderoa perforacin en la tierra. Cada uno tiene sus ventajas y las perjudica, en trminos de

profundidad a las cuales puede perforar, el tipo de muestra vuelto, los costes implicadosy las tarifas de penetracin alcanzadas. Hay dos tipos bsicos de taladros: perfora que

producen las virutas de la roca, y los taladros que producen muestras de la base.

Los mecanismos que perforan contorneados abajo diferencian mecnicamente entrminos de maquinaria usada, pero tambin en trminos de mtodo por el cual loscortes del taladro son quitados de la cara de corte del taladro y vueltos a la superficie.

Sistema de elevacin

Su funcin principal es soportar el sistema de rotacin, adems de proporcionar

el desplazamiento vertical necesario a la sarta de perforacin durante el enrosque odesenrosque de la tubera. Se cree que este es el sistema que ms energa necesita pueses el que tiene que soportar el peso de cientos de metros de tubera pesada y que enocasiones necesita retirarse lo que implica levantar dicha tubera de manera vertical yestaramos hablando de decenas de toneladas. Con los avances en la tecnologa losantiguos sistemas de poleas se han reducido dando paso a sistemas hidrulicos.

El Mtodo de Levantamiento Artificial consiste en extraer los fluidos delyacimiento mediante la aplicacin de fuerzas o energas ajenas al pozo.

Existen algunos factores que representan los parmetros ms importantes en laseleccin del equipo de Levantamiento Artificial:

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Inversin inicial

Relacin gastos operacionales /ingresos mensuales

Vida til del equipo

Nmeros de pozos en levantamiento artificial

Disponibilidad del equipo excedente

Vida del pozo

Cada uno de los sistemas de Levantamiento Artificial tiene limitacioneseconmicas y operacionales que lo excluyen de cualquier consideracin en ciertascondiciones operacionales.

Una vez que haya sido elegido en el pozo el Mtodo de Produccin, debedisearse adecuadamente el equipo necesario para que este funcione en condiciones

particulares del pozo. Por lo tanto, independientemente de la escogencia del mtodo, sedeber suministrar al personal de operaciones suficiente informacin y entrenamiento

para que la instalacin sea exitosa desde el punto de vista econmico.

El propsito de los Mtodos de Levantamiento Artificial, es minimizar losrequerimientos de energa en la cara de la formacin productora, con el objeto demaximizar el diferencial de presin a travs del yacimiento y provocar de esta manera,la mayor afluencia de fluidos, sin que se generen problemas de produccin como

pueden ser: arenamiento, conificacion de agua etc.

Existen diversos Mtodos de Levantamiento Artificial entre los cuales seencuentran: los convencionales y no convencionales.

Mtodo de Levantamiento Artificial Convencionales:

Son aquellos que poseen una aplicacin comn en la industria petrolera, ya queson los ms utilizados en la produccin de crudo actualmente. Dentro de este grupoencontramos:

Bombeo Mecnico

Levantamiento Artificial por Gas

Mtodo de Levantamiento Artificial No Convencionales:

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Son todas aquellas tecnologas desarrolladas y/o mejoradas en los ltimos aos.Entre estas se encuentran:

Bombeo Electrosumergible

Bombeo de Cavidad Progresiva

Bombeo Hidrulic

Sistema de potencia.

Anteriormente sola componerse por enormes calderas y motores a vapor, peropor razones de seguridad y espacio fue sustituido por motores Diesel que eran dereducido tamao pero de mucha ms eficacia. Actualmente las salas de mquina de los

taladros se suelen dividir en distintas etapas para mayor eficacia.

Sistema de rotacin.

Realmente depende del tipo de taladro, el ms comn es el de mesa rotatoria, elcual consiste en una mesa giratoria ubicada al pie del taladro que posee un agujero en sucentro generalmente de forma hexagonal por el cual se introduce la tubera de

perforacin la cual por tambin contar con una forma hexagonal rota junto a la mesa.

Esta mesa gira porque es accionada por una conexin de diferenciales que va unida a unmotor de alta potencia.

El objetivo del sistema de rotacin es proporcionar la accin de rotacin a labarrena para que realice la accin de perforar. En la actualidad existen 3 formas deaplicar la rotacin a la barrena y son:

Sistema Rotatorio convencional

Top Drive

Motor de fondo

Sistema rotatorio convencional: Es superficial y trasmite la rotacin a la tuberaa travs de sus componentes que son:

Mesa rotaria

Buje maestro

Bushing kelly

Unin giratoria (Swivel)

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Sarta de perforacin

Mesa Rotaria: Tiene como objetivo proporcionar el movimiento giratorio, queen conjunto con los bujes es trasmitido a la flecha, al swivel y a la sarta de perforacin.

Buje Maestro: Se instala en la mesa rotaria y es el elemento que junto con lacua fijan la sarta de perforacin a la rotaria para trasmitirle el movimiento.

Bushing Kelly o Bushing: Se instala en el extremo inferior de la flecha y se uneal buje maestro mediante unos pines para trasmitir el movimiento a la flecha.

Flecha o Kelly: Es un elemento de acero de forma cuadrada y hexagonal que seinstala en la parte superior de la tubera de perforacin, en ella se instalan vlvulas deseguridad en ambos extremos para el control de flujos del pozo.

Swivel: Este elemento est sostenido por la polea viajera y se instala en la partesuperior de la flecha.

Sarta de perforacin: Esta encargada de trasmisin de la rotacin desde lasuperficie hasta el fondo del pozo (a la barrena) y est compuesta por:

Tubera de perforacin

Tubera Pesada (heavy weight)

Martillo

Lastrabarrenas (drill collar)

Combinaciones

Estabilizadores

Barrena y portabarrena

Top Drive: Es un equipo superficial utilizado para imprimir rotacin a la sarta deperforacin sin la utilizacin de la mesa rotaria ni la flecha, sus principales componentesson:

Unin giratoria integrada

Manguera flexible

Motor elctrico

rbol de transmisin

Caja de transmisin

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Preventores tipo Bop

Llave de apriete

Sustituto

Control remoto para gancho

Al ser un elemento de recin innovacin, su utilizacin es muy costosa, raznpor la cual nicamente se utiliza en perforacin costa fuera y en tierra en pozos:

Horizontales

Multilaterales

Desviados

Perforacin bajo balance -(B.B)

Sistema de circulacin.

En este sistema se trabaja con altas presiones, ya que consiste en la circulacinde 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 devital importancia ya que sin este sistema el taladro no lograra penetrar ni siquiera 5metros en el suelo, pues la friccin fuese tremenda y por consiguiente tambin latemperatura aumentara y se fundira la mecha.

La funcin principal del sistema de circulacin, es la de extraer los recortes deroca del pozo durante el proceso de perforacin. El sistema est compuesto por equiposuperficial y subsuperficial.

Equipo Superficial

Bombas

Presas de lodo (descarga, aislamiento y succin)

Stand pipe, swivel y flecha

Equipo de control de slidos

Desgasificador

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Temblorina

Equipo Subsuperficial

Tubera de perforacin

preventores

lastrabarrenas

barrena

el pozo mismo

Bombas

El componente ms importante en el sistema de circulacin es la bomba de lodosy la potencia hidrulica suministrada por sta, ya que de esto depender el gasto y lapresin requeridos para una buena limpieza del pozo. Si las bombas no trabajan deforma eficiente proporcionando el gasto de lodo y la presin adecuada se pueden

presentar los siguientes problemas.

Limpieza inadecuada del pozo.

Disminucin en la velocidad de penetracin.

Atrapamiento de la sarta de perforacin.

Incremento en el costo del pozo.

El Stand pipe es una pieza tubular fijada a una pierna del mstil en el extremoinferior se conecta con la descarga de la bomba y en el extremo superior se conecta unamanguera flexible de alta presin.

Cuello de ganso y Swivel: El cuello de ganso es una pieza tubular que une a lamanguera flexible con el swivel. El swivel se conecta en una parte inferior con la flechao kelly y nos permite girar la sarta de perforacin mientras se circula

Temblorina: Es el primer equipo utilizado para el control de los slidos productode la perforacin, se instala sobre la presa de descarga, consta de una malla que esvibrada mediante un motor.

Sistema de seguridad.

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Conclusin

Idealmente antes de perforar un pozo debe realizarse un estudio hidrogeolgicoque permita conocer las caractersticas de las formaciones geolgicas en la regin paraidentificar acuferos e interpretar cual es su disposicin en profundidad. Este estudioest formado por diferentes etapas, entre ellas y la ms importante consiste en larecopilacin de los estudios y mapas geolgicos, geofsicos de la zona de inters.

El anlisis de esta informacin permitir conocer las caractersticas de la zona ylos equipos necesarios para la perforacin y extraccin del crudo.

En toda plataforma