1. IN INTR TROD ODUC UCCI CIÓN ÓN Se utiliza para girar la sarta de perforación durante el proceso de perforación, la unidad superior es un motor que está suspendido de la torre de perforación, o mástil, de la plataforma. Estos eslabones giratorios de energía cuentan con al menos 1.000 caballos de fuerza que girar un eje al que se atornilla la sarta de perforación. Sustitución de la trad tradic icio iona nall Kell ell o me mesa sa gira girato tori ria, a, la unid unidad ad supe superi rior or redu reduce ce la ma mano no de obra obra in!olucrada en la perforación, así como muc"os riesgos asociados. #na unidad de la parte superior se compone de uno o más motores el$ctricos o "idráulicos, que está conectado a la sarta de perforación a tra!$s de una sección corta de tubo conocida como la pluma. Suspendido de un ganc"o por debajo de la polea !iajera, la unidad superior es capaz de mo!erse "acia arriba abajo de la torre de perforac perforación ión.. %uc"as %uc"as !eces, !eces, los resbal resbalone oness están están sie siendo ndo emplea empleadas das en una mes mesa a giratoria para asegurar la cadena de perforación no está comprendida en el pozo. 2. OB OBJE JETI TIV VOS &.1. &.1. '()E '()E*+ *+' 'S S +denti-car +denti-car El Sistema Sistema *op *op ri!e como una "erramienta "erramienta de un equipo equipo de perforación perforación cua operación principal se encarga de "acer rotar la sarta de perforación el tr$pano. &.& &.&
'()E '()E*+ *+ 'S ES/E ES/E 2+ 2+' 'S S
3nalizar el correcto funcionamiento del top dri!e en una operación de perforación. 3. DE DEFI FINI NICI CIÓN ÓN El Sistema *op ri!e puede definirse como una "erramienta de manera general, pero siendo más precisos podemos definirlo como un motor el$ctrico o "idráulico "idráulico que se suspe suspende nde en cualq cualqui uier er tipo tipo de má másti still de un equip equipo o de perfor perforac ació ión. n. Esta Esta "erramienta se encarga de "acer rotar la sarta de perforación el tr$pano. 4.1 4.1
'%/ '%/'5 '5E5 E5*E *ES S /6+% /6+%36 36+' +'S S
En primera lugar tenemos los componentes primarios, llamados así porque son parte de la "erramienta que se instala en el mástil del equipo de perforación. Estos componentes debido a la uni!ersalización conocimiento dentro la industria petrolera petrolera se "alla en el idioma idioma ingl$s, junto a alguno de ellos se indica indica su posible posible traducción en espa7ol.
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+5B:ES
5'%(6E E: '%/'5E5*E ES/3C':
*'6D#E *63K '/*+'53: S+E: *'6D#E (#S?+5B S+E: S#( EG*E5 263%E D#+:: %3+5263%E 3SSE%(:I :'3 5#* /+/E ?35:E6 3SSE%(:I *+:* 3SSE%(:I S*3((+5B 3:E S3E6 S#( B63((E6 3SSE%(:I (3+: 3SSE%(:I E:E3*'6
4.&
?#E::3 E *'6S+'5 #5+F5 B+63*'6+3 '/+'53: ')+5E*E E *'6D#E S#( #5+F5 B+63*'6+3 EG*E5S+F5 E: 36%3HF5 /:#%3 '6E53'6 E5*63: *#E63 E 36B3 366EB:' E: 3S3 E :3 *#(E63 %E35+S%' E +5:+53+F5 3:#:3 /#5H35*E S#( 3?'663'6 ::3E E '5*632#E6H3 366EB:' E: ES:3(F5 E:E3'6
'%/'5E5*ES SE#536+'S
enominamos a estos así, porque son principalmente elementos de apoo, pero a9n así cabe aclarar que sin ellos el Sistema en su totalidad no funcionaría. :os principales componentes secundarios lo conforman; el /anel de /erforaciones <rillers /anel=, %ódulo de /oder er %odule=, buques de ser!icio
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elementos que comprenden al Sistema *op ri!e. El (ucle de Ser!icio en!ía recibe comunicación el$ctrica desde el módulo de poder el panel de perforación, así como el flujo "idráulico "acia desde el *op ri!e. Es de alta importancia que se da al momento de instalar estas líneas@ debiendo tener el cuidado para que no se da7en por el le!antamiento o se !ean obstruidas en medio de la torre El (ucle de Ser!icio no debería de estar en contacto con ninguna parte de la torre. 4.2.4 ELEVADORES HIDRÁULICOS (HYDRAULIC ELEVATORS). Esto da la capacidad de abrir cerrar los ele!adores en posiciones sumamente altas de (?3 <(ottom ?ole 3ssembl=, reduciendo de la misma forma la eAposición del operario a los riesgos adicionales asociados con operaciones manuales de los ele!adores.
4.2. VÁLVULA AHORRADORA DE LODO Y ACTUADOR (MUD SAVER VALVE AND ACTUATOR) Estos son elementos que act9an como parte del Sistema de seguridad del *op ri!e. :a ál!ula a"orradora de lodo junto con el actuador remoto act9a como una !ál!ula de pre!ención de re!entones de emergencia similar a un ('/. El 3ctuador está dise7ado para abrir o cerrar la !ál!ula a"orradora de lodo en cualquiera punto en la torre. 4. SISTEMA DE FUNCIONAMIENTO DEL TOP DRIVE (TDDS) Es necesario "acer mención que dentro el Sistema *op ri!e, como cualquier otra tarea, se identifica inter!enciones de carácter manual de carácter automatizado@ este 9ltimo que caracteriza al Sistema *op ri!e. J.1
ES*6#*#63 /6+5+/3: E: S+S*E%3 *'/ 6+E /E62'63+F5 <*S=
:a estructura principal de *S consiste en el cuerpo *S
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accionamiento control. Se puede clasi-car en cuatro tipos, es decir, unoNaNuno, unoN aNmuc"os, muc"osNaNuno muc"osNaNmuc"os como por el m$todo de control de la unidad el poder dispositi!os. O oce cincuenta nue!e de la noc"e. #n dispositi!o de potencia solo se acciona por un solo conducir set. O #no a muc"os. arios dispositi!os de potencia son accionados por una sola unidad -ja tales dispositi!os de poder operar sincrónica. O %uc"osNaNuno. arios conjuntos de accionamiento están conectados en paralela a conducir un dispositi!o de alimentación. O %uc"os a muc"os. arios conjuntos de accionamiento están conectados en paralela a conducir !arios dispositi!os de potencia de forma sincrónica. El m$todo de control de muc"os a muc"os es el mejor en t$rminos de seguridad PeAibilidad.
J.4
:'S %'E:'S /6+%36+'S I /36%E*6'S *M5+'S E *S
J.J
363*E6S*+3S *M5+3S E *S
O *ecnología !ariador de frecuencia de 3 a!anzada caracterizada por un control preciso del par la !elocidad@ O amino del cambio de tecnología la implementación de la -bra óptica permite una libre comunicación, además proporciona una buena resistencia a las interferencias electromagn$ticas@ O abezal giratorio de LQ0 grados de rotación. J.Q %(+*' E 3/:+3+F5 5/ puede suministrar *op unidad de perforación de los sistemas requeridos por &.000 R 1&.000 m plataforma de perforación de !arios modelos. Son aplicables a di!ersas plataformas de perforación de la tierra, equipos de perforación, equipos de perforación mar a bordo, plataformas de ser!icios, etc.
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. PROCESO DE PERFORACIÓN ?a que tener en cuenta que con este nue!o sistema, se debe ad"erirse a las mismas prácticas operati!as, de seguridad procedimientos utilizados en perforación rotaria con!encional. uando el *op ri!e se está mo!iendo a tra!$s de la torre, se debe estar mu al tanto en todo momento de la posición que el operario !aa a ocupar que el *op ri!e este ocupando, a que no siempre se lo podrá !er. El /rocedimiento (ásico de /erforación con *op ri!e es el siguiente; •
•
•
Se baja el *op ri!e se eAtiende "asta por encima de la ratonera
!. FUNCIONES MANUALES (ásicamente las funciones manuales
•
•
". CAPACIDAD T#CNICA EN AL$UNOS TIPOS DE TOP DRIVE 8.1
S+S*E%3 E /E62'63+F5 ?+6#:+3 1J0* '5 /6'/#:S+F5 S#/E6+'6 <*'/ 6+E=
El sistema de perforación "idráulica 1J0* con propulsión superior
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1 JJU en & o "acia L 4 torque J de Q de !elocidad Z 8 rotación principal [ rango 10 180rVm, 11 1& 1L
&000m 1LJ05 retroceso J.Lm atras, &05Ym máAimo &45Ym arranque 0 R180rVmin &45Tm, & ZV8RJin. de JZmm de eje LJ%/a en un 2or>ard L0UV(ac>ard entre 0 ngulo %áAimo de +nclinación JJU Sistema /resión ontrolada de Subida +('/ Z0%/a *ipo de ástago de *ransmisión 5L8R5J0 /resión del Sistema ?idr9lico 0RLJ%/a oltaje de *rabajo de la ál!ula 14 &4 Solenoide 1J *emperatura 3mbiente N&0WR XJJW "idra9lico con una presión de trabajo entre 0RLJ%pa una temperatura de operación que se ubica en un rango entre los N&0Wand XJJW. Este sistema de perforación "idráulica 1J0* con propulsión superior
/rofundidad de /erforación apacidad de arga 3ltura de *rabajo *orque de /erforación <ontinuo= *orque %áAimo de 3rranque elocidad 6otacional 6ango de la /inza de Soporte iam$tro de irculación del :odo /resión de irculación del :odo
S+S*E%3 E /E62'63+F5 ?+6#:+3 &J0* '5 /6'/#:S+F5 S#/E6+'6 <*'/ 6+E=
Entre sus parámetros t$cnico se pueden encontrar un torque máAimo de arranque entre &Q5Ym and L45Ym con una altura trabajo de J,L mts, una profundidad de perforación que puede alcanzar "asta los 4000mts, un !ástago de transmisión 5L8R5J0 un !oltaje de trabajo de la !ál!ula solenoide de &4 . Este modelo de sistema de perforación cuenta con una bomba "idráulica que puede ser apagada durante el proceso de perforación o durante perforación direccional algo que auda a aumentar considerablemente la !ida 9til de la bomba "idráulica, además le da al sistema la capacidad de operar sin la necesidad de usar el sistema "idráulico cuando este no se requiere@ el sistema "idráulico está ubicado en la parte superior del sistema de perforación a lo largo del tanque de petróleo. Este sistema "idráulico es fácil de instalar. P%&'*&+, T-/0+,
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1 & L 4 J Q Z 8 [
/rofundidad de /erforación apacidad de arga 3ltura de *rabajo *orque de /erforación <ontinuo= *orque %áAimo de 3rranque elocidad 6otacional 6ango de la /inza de Soporte iam$tro de irculación del :odo /resión de irculación del :odo
10 ngulo %áAimo de +nclinación 11 /resión ontrolada de Subida +('/ 1& *ipo de ástago de *ransmisión 1L /resión del Sistema ?idr9lico oltaje de *rabajo de la ál!ula 14 Solenoide 1J *emperatura 3mbiente
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4000m &&J05 J.Lm &Q5Ym L45Ym 0R180rVmin & ZV8RJin. JZmm LJ%/a 2or>ard L0UV(ac>ard JJU Z0%/a 5L8RJ0 0RLJ%/a &4 N&0WR XJJW
. VENTAJAS DEL SISTEMA TOP DRIVE Elegido tanto para una maor seguridad e-ciencia, los mejores unidades proporcionan !arias !entajas cla!e;
#na unidad superior es capaz de perforar con tres articulaciones gradas, en lugar de sólo una tubería a la !ez. :o más duros suelen disminuir la frecuencia de atascamiento de la tubería, lo que contribue a reducir costes. #na unidad de la parte superior permite a los perforadores para enganc"ar desenganc"ar las bombas o la rotación mientras se quita o restringing la tubería con maor rapidez. :o más unidades tambi$n son recomendables para impugnar de alcance eAtendido pozos direccionales.
DESVENTAJAS DEL SISTEMA TOP DRIVE • • • • •
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osto de adquisición +nstalación %antenimiento Bran n9mero de coneAiones 6iesgo de atascamiento durante las coneAiones por longitud de elongación de tubería orrida de registros dentro de la tubería 'cupación del encuellado
. CONCLUSIONES El sistema de top dri!e reemplaza las funciones de una mesa rotaria, permitiendo rotar la sarta de perforación desde el tope, usando una cabeza de inección propia, en lugar
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de la cabeza de inección, !ástago mesa rotaria con!encionales. 3demás el sistema se maneja a control remoto desde la consola del perforador reduciendo las labores manuales riesgos asociados que tradicionalmente acompa7an a la tarea.
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