Rendimiento mecnico del sistema de aparejo (M)M=W/Ff
Equipo convenciona, como lo tenemos en el peruEquipo para zonas
frias, tiene que estar winterizado, con sistemas de calefaccion
para todo el equipo*Heli rig*Subestructura, tiene la funcion de
soportar el drawworks, mesa rotaria, stands de DP y mstil, la parte
superior es generalmente conocida como Rig floor o mesa del
equipoLa subestructura es hecha siguiendo las regulaciones del API
STD 4E o 4F identificando sus principales caractersticas
*Placa APINombre del constructorDireccinAPI Standard (ej API
4F)Nmero de serieAltura (pies)Maximum static load of rotary
tableMaximo set back static load*Las dimensiones de la
subestructura estn de acuerdo a la capacidad del equipo*Tipos y
caractersticas-Tipos de subestructuras: los equipos para tierra son
hechos para rig up, moving y rig downEsta es la principal razn
porque hay diferentes tipos de subestructuras han sido
desarrolladasDos tipos principales-Tipo Box on box-Tipo: High floor
subestructure*Tipo box on box:: Modulos diferentes o cajas son
posicionadas para levantar el equipo, el nmero de cajas depende de
la altura requerida para instalar el cabezal y el stack del BOP
*High floor substructure: estos han sido desarrollados para
acomodar altos BOP stacks y BOPsAunque cada constructor tiene su
propio modelo todos ellos tienes las siguientes
caractersticas.Capaz de poder levantar desde el piso el drawworks y
el mstil, eliminando la necesidad de grandes gras, el uso del
drawworks para levantar el piso y el mstil (algunos modelos usan
pistones hidraulicos)*Swing up: el drawworks levanta el mstil, la
subestructura y el piso completoSe requieren 2 levantadas
principalesSe levanta el mstil y parte del piso del equipoSe
levanta el drawworks y despues parte de la mesa del equipo*Swing
lift BranhamPosicionamiento de los cables de levantamientoPrimera
fase: Posicionamiento del armazon tipo ASegunda fase: Levantamiento
del mstilTercera fase: Levantamiento del drawworks*Sling shot
Drecowinches hidrulicos para levantar el mstil, subestructura y el
piso completoSecuencia de levantamiento*Castillos y MstilesLos
Castillos y mstiles consisten en un armazon con una seccin cuadrada
o rectangular,Su proposito es el de soportar al equipo de elevacin
y poder almacenar la tubera durante los viajesEl nmero de tubos por
stand (single, doble o triple) depende de lo que el equipo tenga de
altura.Especificaciones del fabricanteLos derricks son fabricados
de acuerdo al API 4F o tambien con la ISO (International
Organization for Standarization).Estas especificaciones cubren el
diseo, fabricacin y uso de los derricks, mastiles portables, corona
y subestructura
*DimensionesDistancia vertical desde el tope de la base hasta la
viga de la parte inferior de la coronaDistancia entre los puntos de
apoyo de patas adyacentesLa medida de la ventana abierta en la
parte clara y paralela al centro de del lado del derrick desde el
tope de la baseLa dimension de la claridad menor en el tope del
derrick que podria restringir el pasaje del bloque corona La luz
entre la parte parte superior horizontal del gin pole y el tope
superior de la viga de la corona.*Derrick are normally used on
Offshore rigs and can be divided into categories:-Stationary
Derrick, used on offshore fixed structures-Dynamic Derrick,
Heavyweight derrick used on floating rigs subjeted to marine
stress*A Mast is a steel framework with square or rectangular
cross-section comprised of multiple sections assembled
together.Mast are normally used on land rigs; they are rarely used
on offshore rigs.Most masts have one side open (window side), while
others have both the front and rear side open (full view).
Generally masts are assembled on the ground in horizontal position
and are raised using the drawworks. Some masts use telescopic
sections and are assembled in vertical (boot strap).- API
Definition3.16 mast: A structural tower comprised of one or more
sections assembled in a horizontal position near the ground and
then raised to the operating position. If the unit contains two or
more sections, it may be telescoped or unfolded during the erection
procedure.*Hay 2 tipos diferentes de mstiles, para perforacin en
tierra y para WO.Con Base EstacionariaCon Guy lines (muertos, o
templadores)**- Trailer Mounted Rig / Rigging Up Sequence of a
Trailer Mounted Rig- a) Deploying of substructure base- b)
Anchoring of trailer to substructure base- c) Extension of the
telescopic sections- d) Installation of the hydraulic rams- e)
Anchoring the mast to the substructure- f) Raising the mast in
vertical position- Final Position**Funciones principales del
sistema de aparejo : a. La principal funcin es bajar y retirar la
sarta de perforacin del agujero.(making a trip) b. Bajar
gradualmente la columna de perforacin en el agujero a medida que se
profundiza la perforacin.(making a connection)c. Manipuleo de
cargas o pesos grandes tales como la sarta de revestimiento o
casing (ventaja o rendimiento mecnico) d. Colocar el equipo de
perforacin centrado sobre el pozo. El punto de partida en el diseo
de un equipo de elevacin debe ser el sistema de aparejo de poleas
usado para levantar o bajar tubera de revestimiento u otros
equipos.La principal funcin del sistema de aparejo es proporcionar
una ventaja mecnica en el manipuleo de grandes cargas disminuyendo
tanto el momento de torsin en el malacate como las cargas que se
aplican al castillo o torre.
*- Weight of the derrick itself- Wind load- Stress induced by
Floating hull motion (for floating vessels)- Horizontal component
load of the drill string when racked back- Hoisting loadThe first 3
forces are considered in the structural design of the derrick.*Caso
1, Carga suspendida: la carga del soporte es igual al peso que esta
soportando*Caso 2a, Static load: Drilling load is at rest, hoisted
by the Drawworks over a single sheave on the Crown Block. The load
on the drawworks is equal to the weight being hung from the crown
sheave.The crown supports both the drilling load and drawworks
tension, so the force supported is double the weight being
hung.*Case 2b : Dynamic LoadDrilling load is in motion, hoisted by
the Drawworks over the single sheave on the Crown BlockThe load on
the drawworks is equal to the weight being hung from crown sheave
PLUS frictions.The crown block supports both the drilling load and
the drawworks tension PLUS frictions, so the force supported in
more than the weight being hung.*Case 3: Drilling load is in
motionDrilling load is in motion, hoisted by the Drawworks through
a series of sheaves on the Crown and Travelling BlocksThe load
supported by the Crown Block is the sum of the load supported by
each of the lines.In this example with 3 lines, the load supported
by Crown block is 1500 kg
The load supported by the Drawworks is the drilling load divided
by the number of lines on the traveling block.In this example the
force required by the drawworks to hoist a weight of 1000 kg is
reduced by by using a travelling block with one sheave.The series
of sheaves in Crown-Travelling Blocks system reduces the load
necessary to hoist a weight.*- Series of sheaves and Lines- Load
Supported by the DrawworksThe series of sheaves in Crown-Travelling
Blocks system reduces the load necessary to hoist a weight. The
load supported by the drawworks is related to the number of lines
installed on the Travelling Block.
*- Series of sheaves and Lines- Load Supported by the
DrawworksThe series of sheaves in Crown-Travelling Blocks system
reduces the load necessary to hoist a weight. The load supported by
the drawworks is related to the number of lines installed on the
Travelling Block.*- Example:In this case the travelling block has 4
shieves and 8 lines. The crown block has 5 shieves and 10 lines ( 8
lines from the travelling block + Fastline and Dead line.)Applying
a Drilling Load of 120 ton,The load on each line is: 120 / 8 = 15
tonThe load at the crown block is:15 x 10 = 150 ton
*Ventajas del sistema de aparejo : a. Los caballos de fuerza
necesarios pueden ser menos por que se reduce la velocidad de hacer
el trabajo ya que la potencia es funcin de la velocidad
delevantamiento. b. Los requerimientos de momento de torsin de la
maquinaria sern mucho menores dependiendo del nmero y del arreglo
de cables en el sistema deaparejo de poleas. El nmero de poleas y
el arreglo del cable de perforacin a travs de ellos se considera
importante dependiendo de las cargas a manejar. Un fenmeno del
sistema de aparejo de poleas es que la carga real en la estructura
que la soporta en este caso el castillo- puede ser
considerablemente mayor que el peso real levantado. Para una
velocidad escogida de elevacin, los caballos de fuerza requeridos
para sacar la tubera de perforacin del agujero ser mxima a la
profundidad del pozo y mnima en la superficie cuando apenas se ha
iniciado la perforacin. Los caballos de fuerza requeridos para
sacar la tubera de perforacin del agujero se llaman a veces
caballos de fuerza al gancho por que los clculos de potencia se
hacen determinando el peso en elgancho multiplicado por la
velocidad de elevacin del mismo.
*Conclusiones : a. Las cargas reales ejercidas sobre la torre
pueden ser mucho mayores que la carga a levantar. b. A medida que
aumenta el nmero de poleas en el sistema de aparejo se disminuye la
carga real en la torre.c. Fijar la lnea muerta sobre la polea
viajera en vez de hacerlo a una pata del castillo reduce la carga
en el castillo.
*Tambin denominado "Ventaja Mecnica" y que se define como la
relacin existente entre la carga soportada por el motn viajero y la
carga tensin o fuerza requerida en la lnea del malacate para
levantar dicha carga : W = carga que soporta el bloque Ff = Fuerza
que se impone al malacate que es la tensin en la lnea rpida.La
ventaja mecnica ideal (Mi) asume que no hay friccin por lo tanto se
cumple que :W = n * FfDespejando Ff y reemplazando en la ecuacin
anterior tenemos : De esto se deduce que la cantidad de M
rendimiento ventaja mecnica depender delnmero de cables n que
soporta la carga, es decir cuanto mayor sea el nmero de poleas
mayor ser el rendimiento o ventaja mecnica del sistema. W M =
------------- = n W/n
*
