sábado, 20 de agosto de 2016

Descripción de los equipos de PERFORACIÓN HORIZONTAL DIRIGIDA

DESCRIPCIÓN DE LOS EQUIPOS DE PERFORACIÓN HORIZONTAL DIRIGIDA



La maquinaria de Perforación Horizontal Dirigida (PHD) se clasifica en función de su fuerza de tiro.
Así nos podemos encontrar con equipo de 4 toneladas a equipos de 500 toneladas e incluso superiores. Evidentemente el tamaño de los distintos equipos implica el empleo de uno y otro equipo en función de las características de cada perforación.




FUERZA DE TIRO (kN)
PAR DE ROTACIÓN (kNm)
Transporte
(camiones)
Area necesaria para su implantación (m2)
MINI
<150
<6
1
<25 m
MIDI
150<1000
6<70
Entre 1 y 5
25<200
MAXI
>1000
>70
Más de 5
>200


Tabla orientativa para clasificación de la maquinaria de PHD.





COMPONENTES BÁSICOS EN LA MAQUINARIA DE PHD



a.) Plataforma de perforación.
Es la unidad que aplica los esfuerzos de empuje y rotación sobre el varillaje.
Sobre dicha plataforma se realiza igualmente la conexión y desconexión de las barras de perforación.


En equipos pequeños la plataforma de perforación contiene otros elementos, formando un equipo compacto.
En los equipos de mayor capacidad la plataforma de perforación únicamente tiene la unidad de empuje, rotación y unidad de desenroscado de varillaje.









b.) Bomba de inyección de lodos.
Son bombas de pistones que bombean el lodo bentonítico a alta presión y caudal a través del interior del varillaje de perforación.
El caudal puede variar entre 160 lpm hasta 2.500 lpm.









c.) Equipo de mezclado de bentonita.
Aunque existen unos pocos equipos de PHD que trabajan con aire, la mayor parte de este tipo de maquinaria, trabaja con lodo bentonítico, una mezcla entre agua y bentonita. Para realizar la mezcla entre ambos se usa una mezcladora.



d.) Equipo de reciclado de lodos.
En los equipos de gran tamaño, se manejan una gran cantidad de lodos. Para ahorrar tanto en costes, como ser respetuosos con el medio ambiente, es necesario el reciclado y reutilización del lodo empleado.
Estos equipos también llamados desarenadores, separan el detritus en suspensión del lodo, dejando a éste limpio de finos, listo para su reutilización.









e.) Varillaje de perforación.
El varillaje de perforación transmite los esfuerzos de rotación y empuje/tiro desde la plataforma de perforación hasta la herramienta de corte/perforación.
Las dimensiones y características son muy variadas, dependiendo de la capacidad de la plataforma de perforación.
Varían desde longitudes de 1.5 metros para equipo de pequeño tonelaje, hasta los 9.5 metros para los equipos Maxi.
Igualmente el díámetro puede variar desde los 40 mm. hasta las 8”
Es unos de los elementos más particulares, su principal característica es la extraordinaria flexibilidad que permite la realización de trayectorias de perforación curvas.
Es muy importante que el varillaje de perforación esté debidamente dimensionado con la capacidad de la plataforma de perforación.









f.) Unidad de potencia.
La unidad de potencia es el sistema que proporciona el caudal y la presión hidráulica a los distintos motores y cilindros hidráulicos de la plataforma de perforación.
Dependiendo del tamaño del equipo, puede estar integrada en la propia plataforma o en una unidad a parte conectada por latiguillo hidráulico.












g.) Equipo de detección.
El equipo de detección permite conocer en todo momento la posición y orientación del cabezal de perforación.
Está compuesto por un emisor de señal situado en el cabezal de perforación y un receptor situado en superficie que recoge la señal del emisor y permite su interpretación por parte del ingeniero de guiado.
Existen dos principales sistemas:
  • Walk over. El sistema más sencillo y económico. Un operario debe estar en la vertical del emisor para poder recoger la señal.
  • Non walk over. La señal se transmite a través del varillaje de perforación y por medios de campos magnéticos. No es necesario estar en la vertical del emisor.







h) Utillaje.


Son las herramientas necesarias para perforar el terreno.
Se diferencian entre sí en función de la tipología del terreno a perforar.


Básicamente diferenciamos entre:
  • Cabezales de perforación.
  • Ensanchadores o escariadores.



  1. Cabezales de perforación.


Son los encargados de perforar durante la ejecución de la perforación piloto.
Tienen la particularidad que por su geometría, deben permitir los cambios de dirección.
El más común es el tricono, en su variante de botones de carburo de tungsteno (TCI) o de dientes de acero reforzado (Milled Tooth)
Existen otros tipos para terrenos mixtos







      2. Escariadores.


Son los encargados de ensanchar el diámetro de la perforación piloto.
Al igual que los cabezales de perforación, adquieren distintas tipologías en función del diámetro a perforar.
Podemos distinguir:


  • Roca:
  • Arcillas.
  • Terrenos mixtos





domingo, 12 de junio de 2016

Historia de la Perforación Horizontal Dirigida


Inicios
La tecnología de la Perforación Horizontal Dirigida nace en Estados Unidos, en la década de los 60.

El desarrollo de esta tecnología parte de la necesidad de realizar cruces de caudalosos ríos para la instalación de tuberías de gas. De ahí que se denomine también en los países anglosajones como "river crossing"

Los primeros equipos de perforación eran básicamente una maquinaria de perforación petrolífera adaptada para trabajar con una inclinación reducida y se enfrentaba a numerosas problemas que tendrían que ser resuelto de manera progresiva con el paso de los años. En estos inicios no era posible conocer la posición de la cabeza de perforación más que con la apertura de catas.

La década de los 70 y comienzos de los 80 fue una época de desarrollo, en la que se combinaban exitosos cruces de ríos con fracasos estrepitosos.


Primera maquinaria de perforación horizontal dirigida




Sistema de detección
A finales de los 80 la tecnología se consolida. Fue determinante el desarrollo de los sistemas de detección de la cabeza perforadora, lo que permitía conocer en todo momento la posición y orientación de la misma.
Una empresa Americana había desarrollado un procedimiento que mediante la creación de unos campos magnéticos en la superficie, era capaz de detectar la posición del taladro.
A partir de ese momento la tecnología de la Perforación Horizontal Dirigida experimente un rápido crecimiento.
La capacidad de detectar la posición y la orientación de la cabeza de perforación es una de las principales características de este procedimiento.

Respetuoso con el medio ambiente
Muy importante para este crecimiento fue la presión de grupos ecologistas que consideraban este el procedimiento más respetuoso con el medio ambiente para el cruce de cauces fluviales.
El cruce mediante Perforación Dirigida, no alteraba el cauce ni la ribera de los ríos al contrario que el sistema tradicional de apertura de zanja.

Consolidación

A finales de los 90 la tecnología es ya muy parecida a como la conocemos hoy en día.
Su  consolidación se basa en diversos aspectos:







Aplicaciones.
Aunque inicialmente se desarrolara para el cruce de ríos con tuberías de gas, actualmente en un método constructivo empleado para instalación de todo tipo de servicios y cruce de todo tipo de infraestructuras.
Gran desarrollo tubo la fibra optica, que originó la construcción de equipos de muy reducidas dimensiones.
Incluso se han explorado nuevas aplicaciones como los emisarios submarinos, drenes horizontales, restitución de tuberías, etc...

Equipamiento.
Inicialmente los equipos eran anàlogos a los empleados en la perforación de pozos petrolíferos con ligeras modificaciones. Con el paso de los años, se han ido desarrollando equipamientos específicos adaptados a las especiales características de la perforación Dirigida:

- Equipos de guiado para realizar la detección y seguimiento de la perforación.
- Varillaje flexible y resistene a la vez para permitir trayectorias con pequeños radios de curvatura.
- Bombas de bentonita de alto caudal y presión.
- Desarenadores para reciclado del lodo.
- Herramientas de perforación desarrolladas para trabajar en horizontal y permitir los cambios de trayectoria.
- Plataformas de perforación con capacidades de tiro de hasta 1.000 toneladas.

Actualmente existen una gran cantidad de fabricantes que han desarrollado equipos de reducidas dimensiones, ideales para trabajos en ciudades o reducidos espacios.











domingo, 24 de abril de 2016

Resúmen de las Tecnologías Sin Zanja

TECNOLOGÍA SIN ZANJA

La Tecnología sin zanja o Tecnología No-Dig, son diversos procedimientos encaminados a la instalación o sustitución de cualquier tipo de tuberías sin la necesidad de emplear el procedimiento habitual de apertura de zanjas.
Entendemos por tuberías a aquellos conductos menores de 3 metros de diámetro y que sirven para múltiples aplicaciones como: abatecimiento, saneamiento, gas, electricidad, fibra óptica, telefonía, etc.
 Podemos diferenciar tres grandes grupos:
 a.) Nueva instalación.
Técnicas de perforación horizontal como la perforación horizontal dirigida, la hinca de tubería de acero o de hormigón entre otras.
b.) Reparación.
Actuaciones sobre tuberías existentes encaminadas a su reparación puntual, rehabilitación o sustitución de una antigua por una nueva: pipe bursting, relining, etc...
c.) Inspección y detección.
Inpeccionamos la tubería previamente con una camara de TV.
Se detectan y localizan sin necesidad de apertura de zanja mediante Georradar y radiodetectores.
Las tecnologías sin zanja ofrecen numerosas ventajas con respecto a las tradicionales en aspectos económicos, de seguridad, social, etc.