Taladro de Perforación de Pozos Petroleros

1. M.I JOSE HOMERO TREVIÑO GARCIA

3. 1.- Equipos de perforación y sus componentes
•Tipos de equipos de perforación
•Clasificación de los equipos de perforación
•Especificaciones y características de equipos de perforación
•Sistemas que integran un equipo de perforación
a. Sistema de Potencia
b. Sistema de Levantamiento de cargas
c. Sistema de Rotación
d. Sistema de circulación de los fluidos
e. Sistema de control superficial

4. EQUIPOS DE PERFORACION TERRESTRES
(Onshore)
AUTOTRANSPORTABLES CONVENCIONALES

5. CLASIFICACIÓN PROFUNDIDAD
PESO PIES METROS
LIGERO 3.000-5.000 1.000-1.500
MEDIO 5.000-10.000 1.500-3.000
PESADO 10.000-16.000 3.000-5.000
ULTRAPESADO 16.000-25.000 5.000-7.500

6. Típicamente se fabrican en configuraciones liviana, mediana y
pesada. Se movilizan empleando camiones de carga pesada y
grúas. Los equipos livianos sólo pueden perforar unos pocos
miles de metros. Los grandes son capaces de perforar por encima
de los 6500 metros.

7. ARMABLES
Los componentes de estos equipos van montados en “patines”, de
tal forma, que el equipo puede moverse en unidades en paquetes
que pueden ser acopladas fácilmente.
La torre es ensamblada por partes, con pasadores, en el terreno
de la localización, y luego se levanta como una unidad integral
usando el sistema de levantamiento del equipo (malacate).

8. Los equipos modernos, se fabrican de tal manera que la torre y los
elementos que constituyen el equipo, puedan movilizarse fácilmente e
instalarse fácilmente.
Se utilizan para perforar todo tipo de pozos en tierra firme, desde pozos
someros hasta ultra profundos.

9. Autotransportables
Autotransportables son aquellos
equipos MONTADOS SOBRE
UNIDADES MOVILES y son utilizados
para la perforación de pozos
verticales o direccionales, con la torre
en posición fija (vertical) .

10. Semi
Sumergibles
EQUIPOS PARA PERFORACION MARINA
(Offshore)
APOYADOS EN
FONDO FLOTANTE
Plataformas Jackups
Barcos
Barcazas

12. BARCAZA SUMERGIBLE
BARCAZA FLOTANTE

14. El cantiliver permite asercarse a
las plataformas fijas

24. Sec02_FieldDevelopmentPlann
ing_All.ppt
• TLP Tension Leg Platform
• Mini-TLP Mini Tension Leg Platform
• ETLP Extended Tension Leg Platform
• SPAR Cylindrical Floating Vessels
• DDCV Deep Draft Caisson Vessel
• SCF Single column Floater
• Semi-sub Semi-submersible Floater
• FPS Floating Production System
• FPSO Floating Production Storage and Offloading
• GBS Concrete Gravity Based Structure
DEFINICIONES

25. TIPOS A B C D E
Profundidad (pies) 8000 10000-
12000
15000 20000 25000
Capacidad de torre
(mil lbs)
500 750 1200 1600 2000
Potencia del
malacate (HP)
400 600-750 1500 2000 3000
Potencia de la
bomba (HP)
800 800-1000 1300 1400 1600
Capaidad de
Almacenamiento
(Bls)
Menor 500 500-800 1200-1500 1200-1500 1200-1500
Múltiple de
estranguladores
5000 5000 10000 10000 10000-
15000

32. El cable de perforación sostiene todo el ensamble de
perforación por medio de un sistema de poleas y
varios dispositivos de agarre. Las poleas y los
dispositivos de agarre son llamados, herramientas de
elevación, entre ellas están incluidas:
1. Bloque de corona
2. Polea viajera
3. El gancho
4. Los elevadores

33. SISTEMA DE IZAJE

34. LINEA RAPIDA
LINEA MUERTA
CABLE DE PERFORACION
ANCLA O BECERRO
CORONA

35. Es un arreglo de poleas montado en
vigas, en el tope de la de la torre de
perforación, donde se pasa el cable de
perforación en forma alternada, arriba en
él mismo y abajo en el Polea viajera, para
que el sistema de levantamiento sea
operacional.
La mayoría de las coronas tienen de
cuatro a siete poleas que puedan ser
hasta de 6 pies de diámetro y están
montadas en fila en un pasador central.
Su función es la de proporcionar los medios de soporte para
suspender la sarta en el pozo o colocarla a una elevación
conveniente durante las operaciones de perforación sobre el piso
de la torre.
CORONA
Polea viajera

36. Diseño: la distribución del peso
de un Polea viajera afecta su
funcionamiento.
Un buen diseño mantiene la
mayor parte del peso más abajo
del pasador central, esto hace
que el bloque quede derecho, es
decir en posición vertical, aun
cuando no está cargado,
ejemplo, cuando sale del
agujero.
POLEA
COJINETES DE RODILLOS
PROTECTOR DE
POLEA
RANURA DE
POLEA
CAJA PROTECTORA
AEREODINAMICA
PLACA DE GRILLETE
GRILLETE
VISTA EN CORTE DE UNA POLEA VIAJERA
GRASERAS
PASADOR
CENTRAL
PASADOR DE SEGURIDAD DEL
ASA

37. EL RADIO DE LA RANURA.
Si la ranura de la polea es demasiado angosta para el cable,
habrá desgaste excesivo tanto en éste como en los lados de la
polea.
Si la ranura es demasiado ancha, el cable carecerá del soporte
lateral necesario y tendrá la tendencia de achatarse al pasar
por la polea.
A medida que las ranuras se desgastan con el uso, poco a poco
van cambiando sus dimensiones, hasta el punto de volverse
ineficaces: por lo tanto, es importante que el radio de las
ranuras sea inspeccionado con regularidad (tabla 1).
Se emplean láminas calibradoras especiales en la inspección
de las ranuras para determinar cuando deberán
reacondicionarse.

38. Diámetro del Cable de
Acero, d Tolerancia*
Radio Fondo de Ranura, R**
Mínimo Máximo
3/8 (9.5) +1/32,-0 (+0.8,-0) 0.205 (5.20) 0.215 (5.46)
7/16 (11.1) +1/32,-0 (+0.8,-0) 0.235 (5.97) 0.245 (6.22)
1/2 (12.7) +1/32,-0 (+0.8,-0) 0.265 (6.73) 0.275 (6.99)
9/16 (14.3) +1/32,-0 (+0.8,-0) 0.300 (7.62) 0.310 (7.87)
5/8 (15.9) +1/32,-0 (+0.8,-0) 0.330 (8.38) 0.340 (8.64)
3/4 (19.0) +1/32,-0 (+0.8,-0) 0.390 (9.91) 0.400 (10.16)
7/8 (22.2) +3/64,-0 (+1.2,-0) 0.460 (11.68) 0.475 (12.07)
1 (25.4) +3/64,-0 (+1.2,-0) 0.525 (13.34) 0.540 (13.72)
1 1/8 (28.6) +3/64,-0 (+1.2,-0) 0.585 (14.86) 0.600 (15.24)
1 1/4 (31.8) +1/16,-0 (+1.6,-0) 0.655 (16.64) 0.670 (17.02)
1 3/8 (34.9) +1/16,-0 (+1.6,-0) 0.720 (18.29) 0.735 (18.67)
1 1/2 (38.1) +1/16,-0 (+1.6,-0) 0.780 (19.81) 0.795 (20.19)
1 5/8 (41.3) +3/32,-0 (+2.4,-0) 0.860 (21.84) 0.875 (22.23)
1 3/4 (44.4) +3/32,-0 (+2.4,-0) 0.925 (23.50) 0.940 (23.88)
FUENTE: American Petroleum Institute
*Tolerancia según se especifica en la tabla 2.
**Radio mínimo de fondo de ranura R es igual al radio nominal del cable de acero, más la mitad de la tolerancia
positiva con la suma redondeada al 0.005 de pulgada (0.127mm) más cercano.

39. EL DIÁMETRO DE LA SUPERFICIE DE RODAMIENTO
Es importante porque el hecho mismo de plegar una línea
de acero alrededor de una polea ocasiona ya bastante
desgaste en la misma. Los cables de acero de diámetros
grandes como 1 1/2 pulgadas o más no son tan flexibles
como los de diámetros menores.
Cuando los cables de mayor diámetro están
constantemente trabajando alrededor de las poleas, la
fricción de alambre contra alambre y torón contra torón
es bastante severa. Cuanto más pequeña es la polea más
severo es el desgaste.

40. Es una pieza localizada debajo del Polea viajera al la que va
unido y del cual van suspendidos la unión giratoria, la flecha y la
sarta de tubería hasta la barrena durante las operaciones de
perforación.
Sostiene el elevador durante el ascenso y descenso de la sarta.
Están diseñados según el peso máximo que pueden levantar.
El rango de diseño varía entre 50 y más de 600 toneladas.
RANGO DE CARGA:
350 a 1.000 Ton (300 a 900 TM)

41. DIAMETRO DE LAS POLEAS:
24” a 72” (61 a 183 cm)
RANGO DE CARGA:
175 a 650 Ton(160 a 590 TM)
RANGO DE CARGA:
100 a 1.250 Ton(90 a 1.125 TM)
COMBINACIÓN POLEA-GANCHO GANCHO Y POLEA
SEPARADOS

42. Son abrazaderas extremadamente resistentes que sujetan la
sarta de tubería, ya sea de perforación, de revestimiento o de
producción, de tal manera que la sarta de tubería pueda ser
descendida dentro del agujero o sacada de él.
Los elevadores de tubería usados específicamente para
tubería de perforación están asegurados al gancho por medio
de eslabones, o asas.

43. Elevador tipo Cuello de Botella: Este tipo de elevador puede
levantar tuberías de perforación que tienen un ahusamiento de
18 grados en el hombro de la unión de tubería, justo donde se
une con la tubería.
TIPO CUELLO DE BOTELLA DE
CIERRE CENTRAL

44. Tanto los elevadores de cuello levadizo como los del tipo cuello de botella, se
pueden conseguir en dos modelos distintos:
1. Con un cerrojo central con abertura en el centro.
2. Con una pequeña abertura lateral para acomodar la tubería de perforación.
Un modelo de elevador con cerrojo central tiene un pasador de bisagra angulado que
obliga que el elevador se cierre cuando está cargado.
ELEVADOR DE TUBO DE TIPO DESLIZANTE
PESO-LIVIANO PESO-PESADO

45. AHUSAMIENTO DE
18 GRADOS
UNIÓN DE TUBERÍA EN
EXTREMOS CAJA
CUERPO
UNIÓN DE TUBERÍA EN
EXTREMO ESPIGA
TUBERÍA DE PERFORACIÓN CON
AHUSAMIENTO DE 18 GRADOS
ELEVADOR TIPO CUELLO
DE BOTELLA
Un elevador diseñado para
corresponder con el
ahusamiento de 18 grados es
conocido en el campo como
elevador cuello de botella o de
18 grados.

46. ELEVADOR TIPO CUELLO LEVADIZO
El elevador tipo cuello levadizo es el que se utiliza con un tipo de tubería
que tiene un hombro cuadrangular en la caja de la unión de tubería; la
superficie maquinada del elevador levanta contra el hombro cuadrado de
la unión de tubería.
Este tipo de elevador también se usa con portabarrenas y tubería de
perforación para agujeros de diámetro reducido que no tienen hombros
donde el elevador pueda agarrar. En este caso, hay que atornillar un
sustituto de izaje o una unión sustituta al portabarrenas o a la tubería,
para así proporcionar una superficie de agarre al elevador.

50. Características y especificaciones del malacate.
Es la unidad de potencia más importante de un equipo. Por lo tanto, su selección requiere de un
mayor cuidado al adquirir los equipos o, en su caso, al utilizarlos en un programa especifico.
Los malacates han tenido algunos cambios evolutivos, pero sus funciones son las mismas. Es un
sistema de levantamiento en el que se puede aumentar o disminuir la capacidad de carga, a
través de un cable enrollado sobre un carrete.

52. POTENCIA NOMINAL EN LOS MALACATES
LBS X1000

53. POTENCIA
TIEMPO

55. CALCULO DE LA LONGITUD
DEL CARRETE

56. Bloque Corona
Un bloque localizado en el tope de la torre ó mástil
1. Contiene un número de poleas donde se enrolla la
cable de perforación.
2. El bloque corona provee los medios para llevar la cable
de perforación desde el tambor hasta la polea viajera.
3. El bloque o corona es estacionario y esta firmemente
montado sobre el tope de la torre ó mástil.
4. Cada polea dentro del bloque corona actúa como una
polea individual.

57. POLEA VIAJERA Y CABLE DE PERFORACION

58. EL EQUIPO ROTATORIO
EL EQUIPO ROTATORIO CONSISTE
EN UNA UNION GIRATORIA, FLECHA,
MESA ROTATORIA, Y LA SARTA DE
PERFORACION .

59. TOP DRIVE

60. TOP DRIVE Needed for
Drilling with Casing
 Drilling rotation and torque
 Hoisting
 Circulating
 Pipe Make-up
 Drilling Automation

61. Casing Drive System
 Transfers pipe from “V” door.
 Applies connection and drilling
torque to casing.
 Supports weight of casing string.
 Protects the casing threads.
 Makes circulation seal.
 Fast connections.
 Not absolutely necessary but normally
used.

62. 1. Pick Up CDS.
2. Make up CDS to top drive.
3. Place joint in V-door with crane.
4. Hoist Joint with CDS.
1
4
3
2
Surface Equipment – Drilling
(Conventional Rig)

63. 5. Tail in joint.
6. Stab joint.
7. Stab CDS.
8. MU & Tq connection.
9. Drill Joint down.
5 6
87

64. Unobstructed Floor when Drilling with Casing

70. Su función es resistir el peso de la sarta de
perforación durante las operaciones de
levantamiento y descenso de la misma, así
como el de las tuberías de revestimiento.
El cable de perforación es una de las partes
más costosas en las operaciones de
perforación, por lo tanto requiere de un
cuidadoso manejo y un mantenimiento
adecuado para prolongar su uso.

71. El Cable de Perforación:
Los cables difieren en el número de torones y en el arreglo ó
patrón de los hilos en cada uno de ellos. La mayoría de los Cables de
Perforación se clasifican en 4 grupos, basados en el número de torones
y el número de hilos por Torón como se muestra en la tabla inferior
extraída del manual IADC:
torones HILOS torón

72. PREFORMADO
El preformado de los torones es para que encajen
apretadamente unas con otras, sin necesidad de
someterlos a una tirantez excesiva.
El cable preformado corre menos riesgo de enroscarse
o retorcerse cuando se afloja la tensión de la línea
(hacer cocas), y se desliza por las poleas con más
suavidad, además de tener una vida útil más larga.
El cable preformado es, en cierto sentido, cable
muerto, lo que significa que es menos propenso a
desprenderse o saltar al ser cortado, como sucedería
con un cable que no lo está.

73. CONSTRUCCIÓN
El alma o núcleo, soporta los torones
exteriores del cable y determina su
flexibilidad. La mayoría de los cables
utilizados en los campos petroleros
tienen un alma de acero denominada
núcleo de cable de acero independiente
(NCAI).
Los cables con NCAI tienen mayor
fuerza y resistencia al aplastamiento
que los cables con alma de fibra; pero
éstos últimos son menos costosos y más
flexibles, por lo que a menudo se usan
para operaciones de limpieza de pozo.
ALMA O
NÚCLEO
CABLE DE
ACERO
CONSTRUCCIÓN DEL CABLE DE
ACERO

74. CONSTRUCCIÓN
El alma de un cable es una torón de hilos de acero que van en espiral en
dirección contraria a la torcedura de las torones exteriores. Este arreglo de
las torceduras en dirección opuesta equilibra la resistencia del cable y
neutraliza el tremendo esfuerzo de torsión que el cable tendrá que resistir
cuando esté soportando cargas.
Calidad del acero. La calidad, o grado, del
acero que se usa en los cables de perforación
es generalmente acero de arado mejorado.
Trama. La envoltura espiral de las torones en
un cable de acero, hacia la derecha o hacia la
izquierda, visto desde arriba, se llama la
trama del cable.
TRAMA DERECHA TRAMA REGULAR
TRAMA IZQUIERDA TRAMA REGULAR
TRAMA IZQUIERDA TRAMA LANG
TRAMA DERECHA TRAMA LANG

75. TRAMA DEL CABLE
 La trama derecha, indica que la dirección del
espiral es hacia la derecha.
 La trama izquierda, indica que la dirección del
espiral es hacia la izquierda.
 La trama REGULAR, señala que los hilos en cada
torón están torcidos en dirección contraria a la
dirección del espiral de los torones; esta torsión en
direcciones opuestas fortalece el cable y reduce la
tendencia a desenroscarse.
Los cables con trama LANG, tienen las torones y los
hilos de cada torón torcidos en la misma dirección.
Estos cables de trama LANG son usados en
operaciones industriales más que en los campos
petroleros.
TRAMA DERECHA TRAMA REGULAR
TRAMA IZQUIERDA TRAMA REGULAR
TRAMA IZQUIERDA TRAMA LANG
TRAMA DERECHA TRAMA LANG

76. DISEÑO
Un diseño común es el diseño 6 x 19 Seale.
El número 6 se refiere al número de torones que
rodean al núcleo de cable de acero independiente.
El número 19 indica que cada torón tiene 19 hilos:
un alambre central rodeado por nueve hilos delgados,
y éstos a su vez, rodeados por nueve hilos más
gruesos. En el diseño SEALE, el número de hilos
internos de cada torón es el mismo que el número de
hilos externos.

77. DISEÑO

78. El Trenzado y su construcción
2. Hilos de Rellenos (Filler)– Consiste en dos capas de hilos
del mismo tamaño trenzados alrededor de un hilo
central. La capa interna tiene la mitad de los hilos de
la capa externa y entre las dos capas se colocan hilos
de relleno más delgados.
Tipo Filler

79. El Trenzado y su construcción
3. Sellado (Seale)– Dos capas alrededor de un hilo central con el mismo
número de hilos en cada una. Los hilos en la capa exterior son
más gruesos que los de la capa interior y descansan en los
valles que se forman entre los hilos interiores, haciendo el
trenzado hermético o sellado
Tipo Seale

80. El Trenzado y su construcción
4. Warrington – Dos capas de hilos, la capa exterior tiene hilos
de dos tamaños que se alternan entre grande y pequeño. Los
hilos grandes descansan en los valles que se forman entre los
hilos de la capa interna y los pequeños en la coronas o crestas
del trenzado de la capa interior.
Tipo Warrinton

81. 5.-Patrones combinados
(Seale-Warrinton)
El Trenzado y su construcción
Normalmente las trenzas están preformadas para que tomen la
forma helicoidal que van a tener una vez que estén envolviendo
el cable central. Estas se denomina Trenzas Preformadas o
PRF de sus siglas en ingles (Preformed strands)
Patrones utilizados en los cables de perforación:
1) Hilos de Relleno
2) Sellado (“Seale”)
3) Combinado

82. DISEÑO
Una descripción completa de un cable de acero incluye:
1. Longitud
2. Diámetro
3. Número de torones
4. Número de hilos de cada torón
5. Diseño de construcción
6. Tipo, dirección y longitud de su trama
7. Calidad del acero
8. Preformado y tipo de alma
Por lo tanto, una descripción de un cable que especifique 5,000 pies (1500 m),
1 1/8” (29 mm), 6 x 19, Seale, regular, acero de arado mejorado, preformado
y NCAI, designa un cable de acero de 5,000 pies (1500 m) de longitud, de un
diámetro de 1 1/8” (29 mm), con seis torones de 19 hilos cada uno, de diseño
SEALE, con trama regular derecha, de acero de arado mejorado, preformado y
con núcleo de cable de acero independiente.

83. SELECCIÓN
Diámetro.
Es necesario recordar que los cables de perforación están fabricados
con sobredimenciones, es decir, con un diámetro mayor a lo
especificado.
Un cable con un diámetro ligeramente mayor que su tamaño
nominal puede funcionar apropiadamente, pero un cable cuyo
diámetro es menor que su tamaño nominal no podrá ser utilizado.
Diámetro Nominal del Cable Subtamaño Sobretamaño
0 a ¾ (0.00 a 19.00) 0 1/32 (0.79)
13/16 a 11/8 (20.63 a 28.57) 0 3/64 (1.19)
1 13/16 a 1 ½ (30.16 a 38.10) 0 1/16 (1.58)
FUENTE: American Petroleum Institute

84. SELECCIÓN
La medición del diámetro de cables se efectúa
mediante el uso de un calibrador lineal capaz de
medir incrementos hasta de 1/64 de pulgada (0.4
mm). El calibrador se coloca de manera que mida el
máximo espesor del cable, o sea, la distancia desde
el punto más saliente de una de sus torones hasta el
punto más saliente del torón opuesto.
Una medición correcta del cable permitirá que éste
siente perfectamente en las ranuras de las poleas.
Si cabe demasiado ajustado, la ranura apretará
excesivamente la parte exterior del cable y
distorsionará el alma. Si queda demasiado flojo, el
cable se aplastará, y desgastará la superficie de
rodamiento de la ranura. Cualquiera de estas dos
situaciones limitará sustancialmente la vida útil del
cable.
CORRECTO INCORRECTOUso del calibrador para determinar el
diámetro del cable de acero
Apareamiento del cable del acero con
las ranuras de las poleas

85. LONGITUD
Antes se acostumbraba cortar el cable de perforación la
longitud precisa para guarnir en los bloques el número exacto de
líneas que se requeria para realizar un trabajo determinado.
Hoy, se acostumbra tener una longitud de cable adicional como
línea de reserva en el tambor, lista para ser usada en el programa
de deslizamiento y corte.
El hecho comprobado de que cable más largo rinde más servicio
por cada pie (metro) adicional de longitud.
Una cantidad excesiva de cable en el carrete de abastecimiento
puede resultar un estorbo si se están perforando pozos someros,
con traslados frecuentes de la instalación de perforación.

86. LONGITUD
El costo de trasladar el
cable varias veces puede
anular la economía
resultante del
rendimiento mayor de un
cable más largo.
La línea de reserva
facilita un programa de
deslizamiento y corte que
resultará en una vida más
larga para el cable, si las
demás condiciones se
mantienen constantes.
Altura de la
Torre o Mástil
en Pies
(Metros)
Líneas
Ensartadas
Longitud Mínima
en Pies (Metros)
Longitud Sugerida en
Pies (Metros)
180 (54.86) 6 1,550 (472) 3,500 (1 067)
8 2,000 (610) 5,000 (1 524)
10 2,250 (686) a
12 2,600 (792) 7,500 (2 286)
150 (45.72) 6 1,300 (396) 3,500 (1 067)
8 1,600 (488) 5,000 (1 524)
10 1,900 (579) a
12 2,200 (671) 7,500 (2 286)
125 (38.10) 6 1,100 (335) 3,500 (1 067)
8 1,350 (411) a
10 1,600 (488) 5,000 (1 524)
90 (27.43) 6 800 (244) 1,350 (411)
8 1,000 (305) 1,550 (472)

87. ÁNGULO DE DESVIACIÓN
Es importante para controlar el desgaste del
cable. Cuando un cable está guenido entre el
tambor y la polea de la línea viva, queda
paralelo a la ranura de la polea únicamente en
su punto específico del tambor, generalmente
en el centro.
A medida que el cable se mueve desde este
punto hacia uno u otro extremo del tambor,
se va formando un ángulo que causa desgaste
al pegar en los flanges o en los lados del
tambor la línea viva a alta velocidad.
El ángulo de desviación es inevitable, pero se
puede mantener a un mínimo menos de 1.5
grados para tambores ranurados.
Angulo de desviación
Polea viva
Línea central de
la polea viva
Angulo de
desviación
Angulo de
desviación
incorrecto
1.5º

88. DIAMETRO DE LA POLEA:
7/8” a 2” (22 a 51 mm)

89. VIDA ÚTIL
De todos los accesorios reemplazables es decir, artículos que se
desgastan más por el uso en las operaciones de perforación el cable de
perforación es la unidad de mayor costo para el contratista de
perforación, con la posible excepción del combustible y las barrenas.
Por lo tanto, es económicamente de
gran importancia prestar atención a
las diferentes maneras de prolongar
la vida útil del cable de perforación.
Estos cuidados incluyen:
1. Comprar el cable adecuado para el trabajo especifico
2. Usar poleas y tambor de tamaño apropiado
3. Mantener registros de servicio en toneladas-millas o km
4. Tener un programa de deslizamiento y corte bien planificado y
mantener cuidadosamente el cable.

90. DESLIZAMIENTO Y CORTE
Para planificar un programa de deslizamiento y corte es necesario tomar
nota de factores tales como:
1. Altura de Ia torre o mástil
2. Número de líneas ensartadas y diámetro de las poleas
3. Registro de las toneladas-km que el cable rinde y debería rendir (según
operaciones).
El concepto del deslizamiento de una línea está basado en la idea de que,
puesto que la línea se desgasta más en ciertos puntos críticos, éstos deben
ser cambiados frecuentemente a diferentes posiciones, para evitar que se
deteriore prematuramente en los puntos críticos de trabajo durante las
operaciones.

91. Las rupturas del cable de perforación pueden derivar en:
Lesiones a la tripulacion del equipo
Dños a la torre.
Caída de la sarta de perforación al agujero perforado.

92. Cada vez que sube o baja la polea viajera el cable realiza un trabajo.
Este Trabajo se puede cuantificar en Toneladas-Kilómetro (T-K)
que es la carga al gancho en toneladas que se multiplica por la
distancia recorrida en km.
Por lo tanto mientras se perfore, se haga un viaje de tubería o
se introduzca TR al pozo el cable realiza Trabajo.
La cuantificación y registro continuo del Trabajo del cable es
indispensable durante la perforación, ya que la seguridad del
personal estará en juego si se descuida este control.
Aunque en la primera impresión parece muy complicado el
cálculo de Trabajo del cable en realidad no lo es, y en cambio,
es una forma efectiva de vigilar su vida útil .

93. Se le denomina factor de seguridad del cable a la relación que existe entre la resistencia
real de cable y la carga de trabajo. En cada trabajo específico se recomienda utilizar un
factor de seguridad. Al elegir un cable para una carga determinada ya que de esto
depende su rendimiento. Dicho factor de seguridad (o coeficiente de seguridad) se
puede expresar en forma matemática como:
Donde:
F.S. = Factor de seguridad, adimensional.
Rr = Resistencia a la ruptura del cable, en Tons. o kg o lbs.
Ce = Cargas estática (o carga de trabajo), en Tons. o kg o lbs.
Los factores mínimos de seguridad, para los cables de acero aprobado
por el API son los siguientes:
CABLES DE TAMBOR PRINCIPAL…………………. = 3
CABLES DEL TAMBOR DE SONDEO…………….... = 3
EN OPERACIÓN DE PESCA………………………….. = 2
CORRIENDO TUBERÍAS DE REVESTIMIENTO….= 2

94. Dependiendo de la aplicación se podrá variar el F.S. cuando se manejen cargas que
requieren un máximo cuidado por que involucran un gran riesgo (como en el caso de
los ascensores de pasajeros que se aumenta a 8:1 y aún hasta 12:1) Sin embargo, hay
que tomar en cuenta que es necesario aumentar el factor de seguridad cuando hay
vidas en juego, un ambiente muy corrosivo y si no se tiene una inspección frecuente.
Los factores de seguridad más recomendable en las operaciones de perforación se
encuentran entre 3.0 y 5.0, para el cálculo de la carga máxima permisible en las lineas

95. El concepto de este cálculo, significa que se puede manejar en las líneas
guarnidas en el aparejo una carga o peso hasta de 350 tons., con cierta
seguridad ya que nuestras líneas tendrán una resistencia de 2 ½ veces de la
carga máxima

96. Tabla 7.11 Datos del cable acero - Alma de fibra
Clasificación de 6 x 37 alma de fibra
Acero de arado mejorado y extra mejorado tipo SUPERFLEX.

97. Ejemplo:
Se tiene un mástil T-126 (38.4 m de altura) que
requiere un guarnido de cable de 370 m. para esto
utilizamos un carrete con cable de 11/8 pulg. y
longitud de 2,460 pies (750 m.) construido con
acero de arado mejorado preformado serie 6 x 19.
Con la gráfica (Fig. 7.14) se hace lo siguiente:
Se localiza horizontalmente el valor de la longitud
inicial del cable 2,460 pies (750 m).
Trazar una vertical que intercepte la curva que
indica un guarnido de cable de 366 m. (valor más
cercano a 370m).
Se traza una horizontal hacia la izquierda y se
localiza la vida relativa del cable en servicio el cual
para este ejemplo es de 6.8 x 10,000 = 68,000 ton–
km aproximadamente.

98. GRÁFICA 2 PARA CALCULAR
META DE SERVICIO
Relación entre ton-km, altura del mástil
y diámetro del cable-1315 ton x km
De acuerdo al API, los cortes posteriores
al inicial para cables de 11/8 pg. y
diámetros menores serán de 160 ton-km
menos, o sea 1,315-160 = 1,154. ton-km.
Y para cables de 1¼” o mayores será de
322ton-km menos.
Una milla = 1.609 km.

99. GRAFICA 3 PARA ESTIMAR EL
FACTOR DE SERVICIO DE TON-KM
En el ejemplo anterior los resultados
obtenidos son para un factor de
seguridad 5, pero suponiendo que el
equipo operara en condiciones severas,
hay que corregir las ton-km
disminuyendo el factor a un valor de 3.
Para lograrlo se requiere utilizar la
grafica número (Fig. 7.16) como sigue:
Partiendo de la intersección, trazar una
horizontal a la izquierda, donde se
localiza el factor de servicio nuevo, que
da un valor adimensional de 0.58, el cual
se multiplica por las ton-km. iniciales
indicadas para este equipo,
obteniéndose los valores corregidos
como se señalan a continuación.
Con factor de servicio de 1 El 1ro corte =
1,315 x 1= 1,315 ton-km
El 2do corte = 1,315 - 160 = 1,154 ton-km
Con factor de servicio de 0.58 El corte =
1,315 x 0.58 = 763 ton-km

100. DESLIZAMIENTO Y CORTE
El Término Puntos Críticos se refiere a aquellos lugares a lo largo
del cable de perforación que son sometidos a esfuerzos
adicionales mientras se introduce o se extrae la tubería del
agujero. Estas áreas incluyen los puntos de levante mientras se
está entrando al agujero y saliendo de él, y los puntos de
cruzamiento en las bridas del tambor donde el cable pega para
regresar a formar la siguiente capa de enrollamiento.
Cuando la carga no está soportándose con las cuñas, los puntos
críticos sufren enorme tensión. Estos puntos están en la parte
superior de las poleas del bloque de corona y en la base de las
poleas del Polea viajera.
El punto critico en la polea de la línea muerta nunca varía. Es
constante durante el levantamiento de cargas, ya sea elevando
tubería fuera del agujero o depositándola en el.
Todos los demás puntos críticos de desgaste cambian,
dependiendo si la carga sale del agujero o baja dentro de él.
Puntos críticos de desgaste en el cable de
perforación, en las dos posiciones de
levante del bloque (sacando o metiendo
la sarta)

101. 7.5.8. Deslizamiento y corte del cable de perforación
El concepto de deslizamiento del cable está basado en el propósito de que:
1. El desgaste del cable es mayor en los puntos críticos.
2. Deslizando el cable, los puntos críticos serán cambiados a un lugar diferente en el cable.
3. Deslizando el cable, los puntos menos desgastados se colocarán en el lugar de los puntos críticos
tan pronto como sean movidos.
La vida útil del cable de perforación puede aumentarse si se utiliza un programa efectivo para efectuar
los deslizamientos y cortes basándose en el incremento del servicio. Si se dependiera únicamente de la
inspección a simple vista para estimar cuándo se debe deslizar y cortar, se obtendría como resultado
cortes excesivos y desgastes no uniformes, disminuyendo con esto, la vida en servicio del cable.
Una regla práctica para los deslizamientos y corte del cable, sería:
1. Deslice el menor número posible de metros, mientras están en movimiento todos los puntos
críticos de desgaste en el cable, para que ninguno sea expuesto al mismo desgaste por segunda
ocasión, también es recomendable que se deslice el cable más seguido cuando las operaciones que
se efectúan son severas o cuando el cable sufra tensiones intermitentes.
2. Corte el cable deslizado siempre y cuando:
a) Una inspección visual muestre desgaste bien definido, entonces deberá cambiarse.
b) Se acumule mucho cable en el tambor.
c) Las ton-km. acumulada desde el último corte alcancen el número predeterminado para un corte.
Debemos seleccionar una meta de servicio entre cada corte en valores de ton x km. Este valor puede
determinarse mediante gráfica, ajustándose de acuerdo con la experiencia. El trabajo realizado por el
cable en cada una de las operaciones, se calculan y se lleva un control para aplicar el programa de
deslizamientos y cortes.

102. Tabla 7.15 Número de vueltas por cortar de cable
Longitud de una vuelta del cable en el tambor L = ∏X D
L= 3.1416 x 18” = 56.54 pg. x 0.0254= 1.43 m
Numero de vueltas = 22/1.43 = 15.5 Vueltas

103. 7.5.9. Cálculo del trabajo realizado del cable en diferentes operaciones
1.- FÓRMULA PARA TRABAJO DEL CABLE EFECTUANDO VIAJE REDONDO

112. Sustituyendo valores

113. GUARNIDO DE APAREJOS PARA
MASTILES

114. GUARNIDO
Guarnido: Es el ensarte de la línea desde el tambor del malacate hasta el
ancla de la línea muerta, pasando alternativamente por una polea del
bloque de corona y una del Polea viajera.
El orden en que se guarne la línea alternativamente a través del bloque y
polea viajera produce lo que se llama el guarnido patrón, o modelo como
se presenta enseguida.

126. LA SARTA DE PRFORACION Y
SUS COMPONENTES

127. COMBINACIONES ROTARIA, Y
LLAVES DE FUERZA

132. 1. Presas
2. Líneas de succión
3. Bombas
4. Conexiones superficiales
5. Tubería de perforación
6. Barrena
7. Espacio anular
8. Línea de descarga
9. Vibradores y/o control de sólidos
10. Recuperación de recortes
10
6
7
1
2
3
4
5
9
8

133. SISTEMA CIRCULATORIO Y BOMBAS DE LODO

134. COMPONENTES TIPO DEL EQUIPO DE SUPERFICIE

135. BOMBAS DE LODO LINEAS DE DESCARGA , PRESAS DE LODOS
Y CENTRIFUGAS .

136. BOMBAS DE LODO Y VALVULAS DE SUCCION,
DESCARGA Y DE SEGURIDAD

139. Para la eficacia de funcionamiento máxima, la presión de la precarga debe ser 75 por ciento de
la presión mínima del sistema operativo o de 2,000 psi como mínima
Para las condiciones de funcionamiento normales, la presión de la precarga debe ser de 50 a 60
por ciento de la presión media del sistema operativo o de 2,000 psi.
Para las condiciones de funcionamiento del límite, la presión de la precarga se debe mantener
entre 30 y 75 por ciento de una presión de funcionamiento media del sistema o 2,000 psi,
mínimo. Para verificar si tienen la presión adecuada de precarga, se debe medir sin la presión de
funcionamiento del sistema.

140. PRESAS DE LODOS

143. CLASIFICACION DE LOS SOLIDOS

153. MOTORES
CATERPILLAR
CORTE TRANSVERSAL DEL MOTOR
CORTE TRANSVERSAL DEL SISTEMA DE
ADMISIÓN DE ESCAPE

156. ARREGLO DE PREVENTORES

157. PREVENTORES ESFERICOS

158. PREVENTORE SENCILLO DE ARIETES

159. PREVENTOR DOBLE CON SALIDAS LATERALES

160. RAMS DE PREVENTORES

161. MULTIPLE DE ESTRANGULACION
Y CONSOLA DE OPERACIÓN

170. SISTEMAS

179. CON

182. CONJUNTO DE PREVENTORES