FACULTAD DE INGENIERÍA
DIVISIÓN DE INGENIERÍA DE CIENCIAS DE LA TIERRA
DEPARTAMENTO DE EXPLOTACIÓN DEL PETRÓLEO
Programa de la Asignatura: PERFORACIÓN DE POZOS
Clave: 1635 Núm. de créditos: 11
Carrera: ING. PETROLERO
Duración del curso:
Semanas: 16
Horas: 9.6
Semestre: 6º
Horas a la semana:
Teoría: 5.0 Obligatoria: SI
Prácticas: 1.0 Optativa:
OBJETIVO DEL CURSO
El alumno explicará los componentes principales de los equipos
y herramientas de perforación de pozos petroleros, geotérmicos y
pozos para la explotación de acuíferos; asimismo, explicará sus
funciones e interrelación, así como los fluidos empleados en la
perforación y terminación. También explicará los aspectos técnicos
de la perforación de pozos.
TEMAS
Núm: Nombre: Horas
I. SISTEMA DE PERFORACION DE POZOS. 20
II. FLUIDOS DE PERFORACION. 20
III. PERSONAL PARA LA PERFORACION DE POZOS. 4
IV. EQUIPO ESPECIAL PARA LA PERFORACION MARINA. 18
V. PERFORACION DE POZOS POR PERCUSION. 4
VI. DESMANTELAMIENTO, TRANSPORTE E INSTALACION
DE EQUIPO DE PERFORACION. 4
VII. DISEÑO DE LA PERFORACION DE UN POZO. 10
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PRACTICAS DE LABORATORIO. 16
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ASIGNATURAS ANTECEDENTES :
MECÁNICA DE FLUIDOS
GEOLOGÍA GENERAL
ASIGNATURA CONSECUENTE OBLIGATORIA :
TERMINACIÓN Y REPARACIÓN DE POZOS
ANTECEDENTES, OBJETIVOS Y CONTENIDOS DE LOS TEMAS
I. SISTEMA DE PERFORACION DE POZOS.
ANTECEDENTES:
Mecánica de Fluidos.
OBJETIVO:
El alumno será capaz de analizar el sistema rotatorio de
perforación de pozos y explicar las funciones de los
subsistemas que los constituyen.
CONTENIDO:
I.1. Introducción.
Dar subsistemas de Soporte de Cargas. De aplicación de carga y de
corte. Base del sistema: barrena que gira. Tipos de barrenas, cla-
sificación. Constitución del equipo directo de perforación, barrena,
vástago o sarta, mecanismo giratorio: aparejo de izaje, sistema de
circulación de fluidos: herramientas; equipo e instalaciones varios.
Trabajos colaterales a la perforación en sí: además, muestreo y prue-
bas. Principio y funcionamiento de los sistemas de perforación y
evolución de los equipos.
I.2 Caracterización de pozos petroleros, de agua y geotérmicos
I.3 Formas para hacer pozos: excavación, percusión, taladra-
miento: exposición de sus principios
I.4 Investigación de procedimientos nuevos: desintegración de
roca de efecto de soplete ("chorro") o laser.
I.5 Vástago de ataque: barrenas, lastrabarrenas, combinaciones,
tubería de perforación, juntas de perforación, flecha, buje
impulsor, mesa rotatoria, estabilizadores, ampliadores,
tubería extrapesada, amortiguadores, válvula de contra-
presión, protectores de tubería. Muestreros.
I.6 Aparejo de izaje: torre o mástil, aparejo de polipasto y
cable, gancho, malacate, motores, transmisión, elementos
de maniobra (eslabones, elevadores, cuñas, arañas, colla-
rines, madrinas; llaves, cables de maniobra, cadenas de
rolar, peine, agujeros de la flecha y conexión rápida,
indicador de peso, elementos de seguridad. Longitud equi-
valente.
I.7 Sistemas de circulación: bombas, tubo horizontal, múltiple
del piso, tubo vertical, mangueras, unión giratoria, vástago
de perforación, espacio anular, cabezal de tuberías, preven-
tores, descarga horizontal, malla vibratoria, tanques succión
de bomba.
Válvulas y descargas de seguridad, manómetro, válvula de
la flecha, asentador de arena, desgasificador, desarenador,
deslimizador, recuperador de barita, agitadores, dosifica-
dores de reactivos líquidos y sólidos, bombas de circulación
local, almacenamiento de reactivos.
Tubería al espacio anular, descarga a presión, unidad de
control a presión, preventor giratorio, extensión con lubri-
cador, descarga a la presa de desperdicio o al quemador.
I.8 Elementos adicionales al equipo de perforación.
I.8.1 Elementos adicionales: subestructura, muelles de tubería,
rampa, pasillos, barandales, unidad de servicios eléctricos
y otros, alumbrado, casetas de herramientas y de personal,
equipo de radiocomunicación, tanques para agua y combustible,
almacenamiento de barita y cemento.
I.8.2 Obras de infraestructura, vías de acceso, plataforma del
pozo, sistema de suministro de agua, considerando locali-
zaciones de desarrollo y exploratorias, terrestres, lacus-
tres y marinas. Intervención del ingeniero de perforación
en el diseño de estas obras.
I.8.3 Servicios de apoyo: materiales, transporte, comunicación,
administración, servicios sociales, considerando localiza-
ciones de desarrollo y exploratorias, terrestres, lacustres
y marinas. Intervención del ingeniero de perforación en lo
anterior.
II. FLUIDOS DE PERFORACION.
ANTECEDENTES:
Mecánica de Fluidos.
OBJETIVO:
El alumno programará los fluidos de perforación, terminación
y reparación de pozos.
CONTENIDO:
II.1 Importancia de los fluidos de perforación en el proceso.
Funciones, propiedades, interrelación e influencia de
éstas en la perforación. Determinación de propiedades en
el campo y laboratorio.
II.2 Clasificación general de los fluidos de perforación,
terminación y reparación de pozos. Fluidos base agua,
fluidos base aceite, fluidos emulsionados, fluidos
neumáticos y aereados, fluidos de terminación. Fluidos
empacadores. Nomenclatura y Composición.
II.3 Fórmulas y cálculos básicos relacionados para maximizar
las propiedades de los fluidos.
II.4 Formaciones geológicas y su relación con problemas de
perforación.
II.5 Aditivos para modificar las propiedades de los fluidos
de perforación, terminación y reparación de pozos.
II.6 Programación de fluidos de perforación, terminación y
reparación de pozos.
III. PERSONAL PARA LA PERFORACION DE POZOS PETROLEROS.
ANTECEDENTES:
Ninguno.
OBJETIVO:
El alumno describirá las funciones del elemento humano en
la perforación de pozos petroleros.
CONTENIDO:
III.1 Tripulación de un equipo de perforación rotatoria; integración,
funciones. Cuadrilla básica de operación.
Elementos complementarios.
III.2 Departamento o empresa de perforación. Organización
fundamental: jefatura, diseño, operación,mantenimiento,
fluidos, suministros, administración de personal.
IV. EQUIPO ESPECIAL PARA PERFORACION MARINA.
ANTECEDENTES:
Mecánica de Fluidos.
OBJETIVO:
El alumno efectuará el análisis e interpretación de las
condiciones propias de la perforación marina, mediante
diversos tipos de equipo de perforación consecuente.
Asimismo, explicará los sistemas de control durante la
perforación y terminación de pozos marinos y de las cone-
xiones superiores de pozos marinos terminados.
CONTENIDO:
IV.1 Características básicas especiales de equipos de
perforación marina, móviles y de plataformas:
flotante y fijos.
IV.2 Colocación y mantenimiento de la posición de equipos
móviles de perforación marina.
IV.3 Diferentes cabezales y aparejos de operación y control,
para equipo flotante y fijo; para terminación en
fondo marino o en plataforma.
V. PERFORACION DE POZOS POR PERCUSION.
ANTECEDENTES:
Ninguno.
OBJETIVO:
El alumno seleccionará el sistema de perforación adecuado para la
perforación de pozos de agua.
V.1. Equipo moderno de perforación por percusión. Sarta de
perforación, malacates, barrena, barretón de la barrena,
tijeras, barretón de las tijeras, portacables, cable de
perforación, sistemas de balance. Cuchara, tipo de cucharas
o cubetas.
V.2. Desarrollo de pozos y aforo.
VI. DESMANTELAMIENTO, TRANSPORTE E INSTALACION DE EQUIPOS DE PERFORACION.
ANTECEDENTES:
Ninguno.
OBJETIVO:
El alumno explicará los procedimientos más económicos de
traslado de equipo de perforación entre localizaciones.
CONTENIDO:
VI.1 Procedimiento de desmantelamiento, transporte e
instalación de equipos de perforación terrestre,
lacustre y marina.
VII. DISEÑO DE LA PERFORACION DE UN POZO.
ANTECEDENTES:
Mecánica de Fluidos.
Geología General.
OBJETIVO:
El alumno explicará los diferentes aspectos técnicos a
considerar en la planeación, el diseño y la programación
de un pozo a perforar.
VII.1 Objetivo y requerimiento de explotación.
VII.2 Aspectos geológicos y geofísicos a considerar.
VII.3 Análisis de pozos de correlación.
VII.4 Presión de poro, gradiente de fractura y
asentamiento de tuberías.
VII.5 Equipos a utilizar y conexiones superficiales de
control.
VII.6 Ensambles de fondo (sartas, barrenas, motores de
fondo, etc.).
VII.7 Tuberías de revestimiento y cementaciónes.
VII.8 Fluidos e hidráulica.
VII.9 Pruebas y registros, núcleos
VII.10 Seguridad, ecología y logística.
TECNICAS DE ENSEÑANZA: ELEMENTOS DE EVALUACION:
Exposición oral (X) Exámenes parciales (X)
Exposición audiovisual (X) Exámenes finales (X)
Ejercicios dentro de clase (X) Trabajos y tareas fuera del aula(X)
Ejercicios fuera del aula (X) Participación en clase (X)
Seminarios ( ) Asistencia a prácticas (X)
Lecturas obligatorias (X) Otros:
Trabajo de investigación (X)
Prácticas de taller o laboratorio(X)
Prácticas de campo (X)
Otras:
BIBLIOGRAFIA
TEXTO: Temas de la materia para los que se recomienda:
TEXTOS BASICOS
PRESTON L. M.
“Drilling Practice Manual”.
Pet. Publ. Co
E.E.U.U., 1974. Todos
BURGOYNEIR, T. Adam.
“Applied Drilling Engineering”.
Society of Petroleum Engineers.
E.E.U.U., 1986. I, II, III
ROGERS, F. Walter.
Composition and Properties of Oil Well Drilling Fluids”.
Gulf Publishing Co.
Houston Texas, 1963. Todos
BIBLIOGRAFIA COMPLEMENTARIA
“Manuales de las Compañias de Servicio”
Baroid Division
Dresser Magcobar
Milchen Incorporated
Halliburton Co, IMCO Services II
E.E.U.U.
GATLIN, L. Carl.
“Petroleum Engineering Drilling and Well Completion”.
Prentice Hall, Inc.
Englewood Cliffs New Jersey, 1960 Todos
MITCHEL BILL VII
"Advanced Oilwell Drilling Engineering Handbook
Mitchel
E.E.U.U., 1993.
LUMMUS , J.L. AND AZAR, J.J.
Drilling Fluids Optimization: II
A Practical Field Approach
Pennwell
E.E.U.U., 1986.