Todo sobre plataformas de perforación

Para saber todo sobre las plataformas de perforación, sobre sus clases y tipos, es necesario para mucha más gente de lo que parece a primera vista. Antes de elegir equipos de perforación para pozos o sistemas móviles para los equipos en sí, debe familiarizarse con las piezas de repuesto y los diagramas. Tendremos que averiguar qué se incluye en dicha técnica, cómo instalarla y qué medidas se deben tomar durante el mantenimiento.

Debería decirse de inmediato por qué dicen exactamente "plataforma de perforación", y no solo un taladro o un taladro. El hecho es que la metodología para realizar dicho trabajo se ha vuelto significativamente más complicada. Y para el funcionamiento normal, durante mucho tiempo se ha necesitado no solo una "hoja o un alfiler que perfora el suelo", sino todo un complejo de unidades. La lista de dispositivos que forman parte de la instalación depende de:

• plataforma de perforación para fines especiales;
• el método de penetración seleccionado;
• condiciones reales para las operaciones de perforación.

Por ejemplo, los sistemas de producción de petróleo en tierra en la mayoría de los casos consisten en:

• torres y cabrestantes;
• bobinas tipo aguja;
• capacidad especial;
• dispositivos para la formación de lodo de perforación;
• zapatillas;
• sistemas de protección de emisiones;
• generador eléctrico autónomo;
• cementación compleja y una serie de otras partes.

El principio de funcionamiento básico de la plataforma de perforación sigue siendo el mismo que en la antigüedad. Un dispositivo mecánico (punta, taladro) impulsado por él aplasta el suelo y las rocas que encuentra en su camino. De vez en cuando, la perforación del pozo se reemplaza por la extracción de la herramienta de perforación, su soplado (lavado) para obstruir las masas trituradas. La forma del canal transitable y su pendiente pueden variar mucho. Y, sin embargo, en la mayoría de los casos, el sistema de perforación funciona estrictamente en vertical, porque es más conveniente y más eficiente. Puede ser aplicado:

• cuerda de choque;
• tornillo;
• tecnologías rotacionales;
• perforación con una cara anular;
• penetración facial continua;
• penetración con una herramienta de aleación dura.

Las plataformas de perforación se necesitan con mucha frecuencia para la perforación de agua. El agua de proceso también se puede extraer de profundidades relativamente poco profundas. Pero el suministro de agua potable es el más seguro y estable de fuentes artesianas. Incluso pueden ser alcanzados por muchas unidades móviles relativamente compactas. Perforar pozos es aún más fácil. Los artesanos experimentados solo necesitan un mínimo de tiempo para utilizar una buena herramienta.

Pero esto solo se aplica cuando se utilizan equipos de perforación para el suelo. La extracción de hidrocarburos: petróleo, gas natural y de esquisto requiere la perforación obligatoria de roca dura a kilómetros de profundidad. Durante mucho tiempo se ha dominado la creación de potentes plataformas de perforación de petróleo utilizadas en tierra o en la plataforma. Sin embargo, incluso con todo el poder de la tecnología moderna, la perforación de dichos pozos lleva muchos meses (especialmente si también tenemos en cuenta el trabajo preparatorio).

Pero las plataformas de perforación se utilizan, por extraño que parezca, en el diseño del paisaje. Esto es especialmente cierto para el trabajo en áreas rocosas. Solo la perforación a menudo le permite obtener agujeros y explotar rocas o colinas, acantilados con cargas calculadas con precisión.La perforación debe realizarse tanto en la fijación de puentes en las riberas de los ríos como en la formación de los apoyos principales. En casos difíciles, la tierra se perfora en busca de pilotes durante la construcción de casas y otras estructuras de capital.

Finalmente, Las plataformas de perforación se utilizan ampliamente en la minería. Solo ellos te permiten construir un túnel de movimiento de tierras debajo de la superficie. Los pozos de inyección permiten suministrar agua y soluciones especiales a un área problemática. Se llevan a cabo perforaciones de control y observación para monitorear la efectividad del desarrollo del yacimiento.

El equipo rotatorio se puede utilizar para perforar varios tipos de pozos, incluida la perforación en el agua. La diferencia entre los rotores no solo radica en su potencia, sino también en la sección de orificio admisible. La profundidad puede alcanzar los 1,5 km. El lavado se realiza con una solución de arcilla o agua. Las principales propiedades del método de perforación rotatoria:

• mayor velocidad que con el paso percusivo de la roca;
• versatilidad (la capacidad de manejar roca blanda y dura);
• idoneidad para la conducción de trabajos de toma de agua con una sección transversal de hasta 1500 mm;
• dimensiones mínimas y consumo de metal de los equipos;
• la capacidad de transportar toda la máquina en plataformas móviles;
• reducción de la tasa de producción de pozos cuando se utilizan soluciones de arcilla;
• la necesidad de traer agua limpia;
• mayor costo en comparación con otras opciones.

Los carros de perforación son muy útiles donde los equipos móviles no pueden hacer frente. A menudo se instalan incluso en excavadoras. SBL-01 es un buen ejemplo. Usando esta técnica, se pueden colocar pilotes de anclaje. Tú también puedes:

• fortalecer las pistas;
• perforar con enjuague;
• realizar perforación con barrena;
• pasar el suelo por el método de impacto neumático.

Tal sistema resulta ser la parte principal del complejo de elevación de la plataforma de perforación. Con la ayuda de cabrestantes, puede subir y bajar el taladro y las tuberías de revestimiento. Si es necesario, las columnas se apoyan en peso cuando es necesario realizar cierto trabajo con ellas. También cabrestantes:

• atornillar y desatornillar las tuberías;
• tirar de varias herramientas y pequeños equipos auxiliares a la plataforma de perforación;
• Coloque las torres completamente ensambladas en la vertical de trabajo.

Un punto muy importante es la clasificación de las plataformas de perforación. Las principales clases de estructuras se especifican en GOST 16293-89. Estandarizado:

• el nivel de carga aplicada al gancho;
• profundidad alcanzable condicional;
• tasa de elevación del gancho: mientras la cuerda está caminando y sin carga útil (medida en metros por segundo);
• estimación estimada de la potencia desarrollada en el eje;
• la sección mínima del agujero en la mesa giratoria;
• el valor calculado de la potencia de accionamiento;
• altura de la base de la máquina.

El sistema tal es muy importante. Con su ayuda, se levantan y suspenden varias herramientas de perforación. Si es necesario, esta unidad tiene un efecto mecánico puntual. Por ejemplo, si necesita liberar la sarta de perforación del pozo. Un diseño típico del sistema de aparejos incluye:

• bloque de viaje propiamente dicho;
• bloque de corona;
• cuerda de acero robusta.

El bloque de la corona está siempre inmóvil. Se coloca en el bastidor del mástil. A veces se utilizan elementos especiales de bloque debajo de la corona (vigas) de la torre de perforación. Con la ayuda de una cuerda, se mantiene una conexión mecánica estable, pero al mismo tiempo flexible, entre el cabrestante y las partes fijas. Hay tres tipos clave de complejos de aparejos:

• con fijación de la parte libre de la cuerda a la base;
• conectándolo al bloque de corona;
• con montaje sobre talblock.

Independientemente de los métodos de perforación que se utilicen, se debe utilizar un sistema de circulación. Realiza diversas manipulaciones con fluido de perforación, desde la preparación hasta el almacenamiento y uso.Si es necesario, la solución se limpia adicionalmente de los esquejes mezclados con ella. Normalmente, el rendimiento de los sistemas de circulación lo proporcionan varios contenedores rectangulares. En cualquier caso, existe un estándar separado para la circulación: GOST 16350-80.

En casa, a menudo se utilizan equipos de perforación de mano. El nivel de requisitos para ellos es naturalmente menor que para los sistemas mecanizados. Pero incluso ese equipo permite perforar pozos de agua para necesidades privadas. También será posible perforar un canal debajo de las pilas o equipar el campo para eliminar el calor con una bomba de calor especial.

Las grúas modernas y las plataformas de perforación montadas se distinguen por características más avanzadas. Por lo general, se ensamblan sobre la base de vehículos a bordo. ZIL nacional, Ural y GAZ de varias modificaciones resultaron ser una muy buena base. Con esta técnica, puede montar postes y postes. Se permite la selección individual del diseño del sistema para necesidades específicas.

La gradación de los sistemas de perforación también se basa en el nivel de pérdida de potencia en la transmisión. Este indicador está determinado:

• potencia generada total;
• el diseño de la máquina;
• velocidad.

Las plataformas de perforación también se subdividen según el tipo de central eléctrica. Los sistemas diesel se utilizan donde es imposible un suministro de energía estable. Dichos impulsores no son muy potentes, pero se caracterizan por una mayor movilidad. En los equipos diesel-eléctricos, todos los elementos estructurales son completamente autónomos, lo que es muy conveniente. Los componentes principales serán:

• motor;
• un generador alimentado por este motor;
• un sistema de transmisión que alimenta un actuador.

La plataforma de perforación eléctrica se puede alimentar desde la red eléctrica principal o desde un generador externo. Es muy fácil poner en servicio dicho equipo y, por lo tanto, es muy popular. Pero el equipo de perforación eléctrico es inaplicable o de aplicación limitada en lugares de difícil acceso. Los sistemas diesel con un componente hidráulico son fáciles de operar y funcionan sobre la base de un turboconvertidor.

Las plataformas de perforación con gato se utilizan ampliamente en condiciones marinas. La elevación sobre la superficie del fondo marino y el mar se logra mediante columnas apoyadas en el suelo. Se proporciona la posibilidad de movimiento vertical de las columnas en relación con el cuerpo. El número de estos soportes, junto con el diseño del segmento inferior y la forma geométrica, es una característica de clasificación importante. Los sistemas terrestres no autopropulsados ​​se pueden dividir en tipos portátiles y arrastrados. En su mayor parte, los dispositivos portátiles son más livianos.

La plataforma de perforación de barrena permite la extracción de suelo del pozo sin interrumpir el trabajo. El esquema es aproximadamente el mismo que el de una picadora de carne convencional. Pero el taladro puede sobrecalentarse durante un trabajo muy intenso. En cuanto a los esquemas cinemáticos, se diferencian en:

• el número de piezas y sistemas de control;
• participación de nodos técnicamente complejos;
• características de la colocación del eje;
• el uso de circuitos redundantes.

Para la producción de petróleo, a menudo se cambian los sistemas de hardware estacionarios semisumergibles. Sus profundidades de trabajo oscilan entre 0,06 y 3,85 km. Los ingenieros ya conocen 7 generaciones de equipos semisumergibles. La diferencia entre ellos se refiere no solo al año de construcción, sino también a las características técnicas específicas. Para construir un pozo submarino, no solo necesita una plataforma de este tipo, sino también un barco de perforación especial.

Independientemente de las características tecnológicas, la vida útil de la plataforma de perforación (normativa y calculada) es de 10 años. También se distingue el período real de operación (después del período normativo y calculado antes de que se tome la decisión de retirarse de la circulación de acuerdo con los datos de inspección, detección de fallas).En cuanto al período de depreciación, está estrictamente prescrito para equipos de perforación por orden del Ministerio de Finanzas: 7 años.

Al elegir las plataformas de perforación, los parámetros principales son la capacidad de elevación y la profundidad de penetración requerida de las capas de tierra. Estos parámetros deben cumplir con las condiciones naturales del área, el grado máximo de carga en la carretera y el grado de disposición del territorio. Asegúrese de prestar atención a:

• parámetros climáticos del trabajo;
• calificaciones del personal;
• la posibilidad de perforar pozos de exploración profundos y pozos de producción o destinados a perforar pozos estructurales y de prospección poco profundos;
• tipo de top drive (sistema de potencia);
• la fuerza máxima probable del viento;
• método de perforación;
• características de rocas transitables;
• temperatura profunda
• el grado de agresividad química de las aguas subterráneas.

La inmensa mayoría de los profesionales utilizan tipos de montaje de bloque pequeño, modular o bloque pequeño al poner en marcha una plataforma de perforación. Siguen las mismas técnicas de instalación de torres. En primer lugar, es necesario nivelar el sitio y eliminar el exceso de plantas. También vale la pena deshacerse de los objetos que puedan incendiarse. El diseño bloque por bloque implica el ensamblaje inicial de las piezas, que posteriormente se conectan ya en su lugar.

Comienzan con la instalación de la base y los soportes ensamblados. El siguiente paso es conectar el rotor y el cabrestante. En último lugar, colocaron equipos auxiliares. Su composición es muy diversa e incluso conviene analizarla más a fondo.

Los complejos estacionarios son más difíciles de montar. Un problema grave es el cableado, teniendo en cuenta las reglas de cableado y alimentación necesarias. La técnica agregada se usa periódicamente cuando se trabaja con instalaciones de clases 9-11. Es imperativo respetar el "límite de peso del gancho". La instalación agregada lleva mucho tiempo, requiere disponer una base masiva, una alineación cuidadosa de las partes en el espacio. Además, se consumen muchos materiales.

El enfoque de bloques pequeños es que no utilizan cimientos hechos de madera u hormigón de escombros, sino un trineo de bloques de metal. Pueden servir como base y como vehículo. La instalación, en esencia, se limita solo al movimiento de la instalación al punto requerido y su preparación mínima. El número de unidades, su capacidad y otros parámetros se determinan de antemano, teniendo en cuenta las necesidades y limitaciones existentes. La plataforma para bloques pequeños se usa ampliamente en la perforación de exploración y en la perforación de producción, solo cuando el transporte de bloques grandes es difícil. Los problemas están relacionados con:

• las dificultades de la coordinación cinemática de la masa de pequeños bloques;
• grandes necesidades de tractores y otros vehículos;
• la imposibilidad de entregar grandes refugios de perforación y secciones importantes de comunicaciones.

Este procedimiento se divide en turno y atención técnica. Cada turno debe estar de acuerdo con las instrucciones de operación. Se llevan a cabo necesariamente no solo al principio y al final de los turnos, sino también durante una interrupción no planificada en el trabajo. El mantenimiento se realiza cuando se ha trabajado un cierto tiempo. La condición física y la salud visual son irrelevantes para este procedimiento.

El mantenimiento y reparación de la caja de cambios juega un papel importante. Este componente debe estar presente en cualquier tipo de taladro. El funcionamiento confiable del motor principal depende de su capacidad de servicio incluso en el modo de carga extrema, al conducir rocas "pesadas". A veces es necesario reparar no solo la caja de cambios en sí, sino también el convertidor electrónico.El mantenimiento del pivote de perforación es necesario, en primer lugar, en los casos en que se altera la torsión de las piezas necesarias y / o la circulación del fluido a través del sistema.

También se debe prestar atención a los rotadores de pilotes. Incluso los productos de grandes empresas comprobadas pueden comenzar a fallar con el tiempo. Pero si tiene repuestos, puede reparar cualquier rotador, incluido el hidráulico. En cuanto a los accionamientos eléctricos, deben comprobarse de acuerdo con las normas de seguridad operativa:

• estado de los sistemas de transmisión de la unidad;
• centrado de sus unidades;
• estabilidad de ralentí durante al menos 60 minutos;
• la calidad de sujeción del producto al soporte;
• tensión de todos los cinturones, cadenas;
• estado del lubricante.

Independientemente de si el tope del taladro está equipado con una barrena u otro tipo de punta, cada vez antes de comenzar a trabajar, es necesario evaluar el nivel de aceite y la estanqueidad de todos los accesorios principales. Al menos dos veces al año, y con cambios bruscos de tiempo y con mayor frecuencia, cambian el lubricante y otros fluidos técnicos según la temporada. Durante las revisiones importantes, se lleva a cabo el control más exhaustivo.