Sistema de perforacion descripción

TDS-4S

Sistema dePropulsiónSuperiorSistema deperforación

DescripciónSM00620-1

Rev. B

8 de marzo de 2001

1-2 Descripción del TDS-4S

Descripción del TDS-4S 1-3

Contents

IntroducciónConvenciones de este manual ................ 1-5

Información de seguridad ................................................ 1-5Referencias de dirección ................................................... 1-6Organización del manual ................................................. 1-6

Capítulo 1Introducción ......................................... 1-7

Descripción general .......................................................... 1-7

Capítulo 2

Descripción de los componentes principales1-20

Conjunto de caja de motor ............................................ 1-20Motor de perforación ............................................... 1-21Transmisión de dos velocidades ............................... 1-21Asa y tubo de lavado de unión giratoria integrados ... 1-23Cabezal rotatorio estándar ........................................ 1-25Cabezal rotatorio impulsado .................................... 1-27

Controles para el cabezal rotatorio ..................... 1-28Sistemas de enfriamiento................................................ 1-30

Soplador local .......................................................... 1-30Circuito cerrado ....................................................... 1-32Soplador remoto ...................................................... 1-34

Conjuntos de carretillas de guía ..................................... 1-36Sistema de alineación de motor ...................................... 1-39Pipehandler .................................................................... 1-40

Adaptador de eslabones ............................................ 1-41Válvulas de seguridad (IBOP) .................................. 1-42

Substitutos protectores y adaptadores ................. 1-42Actuador de válvula de seguridad ............................. 1-43Llave de torsión........................................................ 1-45

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Mecanismos de inclinación de eslabones .................. 1-49Mecanismos neumáticos de inclinación deeslabones, tipo estándar y extendido ................... 1-49Mecanismo hidráulico de inclinación de eslabones . 1-52

Controles de inclinación de eslabones .......... 1-52Eslabones del elevador .................................................... 1-54Sistema de contrapeso .................................................... 1-55Sistema de control del TDS (TDCS) ............................. 1-57

Consola de control e instrumentación del PerforadorVarco (VDC) ........................................................... 1-57Tablero de transferencia de control .......................... 1-58Sistema de control de purga ..................................... 1-59

Circuitos de servicio ....................................................... 1-60Juego de terminación eléctrica en la torre ....................... 1-61Equipos auxiliares .......................................................... 1-62

Guía de desgaste interior del buje maestro ............... 1-63Colgador giratorio de lastrabarrenas ......................... 1-64Adaptador de cable de alambre................................. 1-65Indicador de altura de corona................................... 1-67

Capítulo 3

Especificaciones ..................................1-69

Motor de perforación ............................................... 1-69Sistema principal de lubricación de caja de engranajes1-69Sistemas de enfriamiento.......................................... 1-70

Soplador local * .................................................. 1-70Soplador remoto montado en la torre * .............. 1-70Circuito cerrado ................................................. 1-70

Carretillas de guía .................................................... 1-71Pipehandler .............................................................. 1-71Juegos de circuitos de servicio .................................. 1-71

Circuito de energía (áreas no reguladas) ............. 1-71Circuito compuesto de control ........................... 1-72Circuito de fluido .............................................. 1-72

Accesorios para equipos eléctricos ............................ 1-73API Clase I, División II - NEC. ......................... 1-73Norma europea área zona 2 -EExd ..................... 1-73


Introducción

Convenciones de estemanual

Información de seguridad

Este manual contiene información sobre la posibilidad de heridaspersonales y daños al equipo con el propósito de llamar laatención del usuario a las indicaciones, advertencias oprecauciones importantes. Vea los ejemplos siguientes y prestaratención a estos avisos importantes.

z Recomendaciones para procedimientos de operación o serviciocon poco riesgo de heridas personales o daños al equipo.

e Precauciones contra riesgos de daños al equipo.

n Advertencias de riesgos definitivos de heridas para el personal delequipo de perforación.

Lea este manual y los documentos relacionados para evitar lasheridas personales y los daños al equipo antes de operar,inspeccionar o dar servicio al equipo.

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Referencias de dirección

Las referencias al lado derecho o izquierdo de los componentesdescritos en este manual son tomadas desde un punto detrás delTop Drive (TDS-4S), mirando al centro del pozo.

Organización del manual

Esta carpeta contiene varios libros individuales que pueden serseparados para su conveniencia.


Capítulo 1

Introducción

Descripción general

Durante muchos años se usaba una mesa rotatoria, un buje decuadrante y un cuadrante de 45 pies para la perforación de lospozos petroleros. Durante muchas décadas, los perforadoresagregaron tubos nuevos a la sarta de perforación mediante unproceso realizado con la mesa rotatoria, el cuadrante, las llaves detubería, el torno auxiliar del malacate, un buje maestro, tazones ycuñas. Este método de manipular la tubería y realizar lasconexiones permaneció constante, aparte de algunas mejorasmenores tales como los giradores de cuadrante, hasta la llegada delos sistemas de perforación con unidades de propulsión superior(“Top Drive”).

Varco produce varios diferentes Sistemas de Propulsión Superior,“Top Drive System” (TDS) para girar la sarta de tubería y agregarparadas completas de 93 pies de tubería, eliminando dos terciosde las conexiones sencillas convencionales. Este manual describeel funcionamiento y el mantenimiento de la unidad TDS-4S, queincorpora los sistemas de conexión de la tubería de perforación yde propulsión con la unión giratoria de perforación.

La unidad TDS (Figuras 1-1 y 1-2) proporciona la misma energíade torsión que una mesa rotatoria convencional, eliminando lanecesidad de utilizar la combinación unión giratoria/cuadrante.

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La unidad TDS no interfiere con los equipos convencionalesexistentes. Permite hacer viajes, mantener circulación y rotación ycorrer el revestidor así como escariar hacia arriba en secciones de90 pies para reducir las posibilidades de pegar la tubería.


LO

Carretilla Guía

Conjunto Pipehandler

Conjunto DeCaja De Motor

Figura 1-1. Vista general típico del TDS-4S

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El asa integrada de la unión giratoria del TDS se conectadirectamente a un gancho de perforación. Al conectar la unióngiratoria que está integrado con el asa directamente al bloqueviajero o compensador de movimiento, se puede eliminar elgancho de perforación y reducir aún más la altura del TDS.

Asa Integrada DeUnión Giratoria

Freno De Aire

Cuello De Ganso

Empaque NormalPara TuboDe Lavado

Tapa De SoporteDe Motor

Cojinete De UniónGiratoria

EngranajeMayor

Cabezal Rotatorio

Eje Principal/VástagoDe Impulso

Caja De EngranajesInferior

Engranaje De Alta(Desengranado)

Motor De PerforaciónDe CD

Engranaje De PiñónDe Motor

Cilindros DeContrapeso (2)

Engranaje De Baja(Engranado)

Caja De EngranajesSuperior

Figura 1-2. Conjunto de caja de motor TDS-4S y unión giratoria


El vástago de impulso integrado funciona como la flecha principalque impulsa a la sarta de perforación. El motor eléctrico y latransmisión de perforación, ubicados adyacente al vástago, hacengirar el vástago.El motor CD se conecta a la parte superior de la caja deengranajes,llamada la tapa de soporte de motor.

El armazón del motor y la carretilla de guía se conectan alconjunto del motor. El ensamble completo se desplazaverticalmente en dos carriles instalados en la torre. Los carrilesverticales resisten la torsión del motor durante las operaciones deperforación y mantienen el TDS en posición sobre el centro delpozo.

El conjunto Pipehandler (Figuras 1-3 y 1-4) puede enroscar odesenroscar la tubería de perforación a cualquier altura en la torre.

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Cabezal Rotatorio(Parte Del Conjunto De

Caja De Motor)

Adaptador De Eslabones(También Conocido Como:Elevador De Cuerpo Sólido)

(Cuello De AsentamientoDentro Del Eje Principal/

Vástago De Impulso)

Actuador De VálvulaIBOP Superior

Inclinación Hidráulica/Neumática

De Eslabones

Válvula IBOPSuperior Ranurada

Llave De Torsión

Eslabón De 350 Ton.108 Pulg. (2)

(Equipo Opcional De Varco)

Válvula IBOP Inferior(Dentro Del Tubo Torsión)

Compensador DeTorsión (4)

Elevador De Tubería DePerforación De Operación

Manual O Remota(Equipo Opcional De Varco)

Figura 1-3. Conjunto Pipehandler PH-85, de 650 ton.


Cabezal RotatorioDe 650 Ton.

(Parte Del Conjunto DeCaja De Motor)

Inclinación neumáticaDe Eslabones

Válvula IBOPSuperior Ranurada

Llave De Torsión

Eslabón De 350 Ton.108 Pulg. (2)


Adaptador De Eslabones(También Conocido Como:Elevador DeCuerpo Sólido)(Cuello De AsentamientoDentro Del Eje Principal/

Vastago De Impulso)

Actuador De Seguridad

Valvula IBOP Inferior(Dentro Del Tubo Torsión)


Elevador De Tuberia DePerforación De Operación

Manual O Remota(Equipo Opcional De Varco)

Figura 1-4. Conjunto Pipehandler PH-60d, de 650 ton.

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Las válvulas impiderreventones internas (IBOP) se conectan alextremo del vástago de impulso (Figura 1-5). El Perforador puedecerrar el IBOP superior en cualquier posición en la torre desde laconsola de control del perforador. Se puede cerrar un IBOPinferior adicional e introducirlo en el pozo para controlar apatada.


Cuerpo DeActivación De

Válvula De Seguridad

Conjunto De Manivela (2)

IBOP Superior

Brazo Actuador (2)

Tubo De Torsión

IBOPInferior

SustitutoDe Protección

Tubería DePerforación

Cuello De Asentamiento

Adaptador De Eslabones(También Conocido Como

El Elevador De Cuerpo Sólido)

Cilindro NeumáticoActuador Para La

Válvula IBOP Superior (2)

Eje Principal/Vástago De

Impulso

Figura 1-5. Ensamble de válvulas de seguridad (IBOP) y actuador

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El vástago de perforación pasa a través del adaptador de eslabones.Los compensadores de torsión mantienen el adaptador deeslabones encima del cuello de asentamiento en el vástago deimpulso cuando se está perforando (Figuras 1-6, 1-7 y 1-8).Cuando se levanta la sarta, el adaptador de eslabones se apoya enel cuello de asentamiento debido al peso adicional de la sarta detubería. La carga de izaje es transmitida a través del vástago deimpulso, el conjunto de caja de motor, y el asa de la unióngiratoria.

El circuito de servicios hidráulicos proporciona la energíahidráulica y neumática y el agua de refrigeración opcional para elTDS. Los circuitos de servicio eléctrico proporcionan energía deCD y energía/control de CA.

Un elevador de tubería de perforación se conecta a unos eslabonesconvencionales colgados del adaptador de eslabones. Al activar elsistema de inclinación de eslabones el elevador es extendido parafacilitar la operación de recoger la tubería.

El capítulo Descripción de los Componentes Principales de este librocontiene una descripción de cada ensamble. Los librosubsiguientes proporcionan más información sobre el equipoespecífico para la configuración de su equipo.


Adaptador De Eslabones(También Conocido ComoEl Elevador De Cuerpo)

Cabezal Rotatorio(Parte Del Conjunto De

Caja De Motor)

Compensadores DeTorsión (4)

Figura 1-6. Cabezal rotatorio de 650 ton., adaptador de eslabones y compensadoresde torsión

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Cabezal Rotatorio De 650/500-Ton

(Parte De ConjuntoDe Caja De Motor)

Compensadores De Torsión

650-Ton.: (4)500-Ton.: (2)

Placa De SoporteDel Adaptador De

Eslabones

Actuador De VálvulaDe Seguridad

Válvula IBOPInferior

Sustituto De Protección

Eslabones De108 Pulg.350-Ton.

(Equipo OpcionalDe Varco)

Elevador De Tubería De PerforaciónDe Operación Manual O Remota


Válvula IBOPSuperior

Inclinación Hidráulica/Neumática De Eslabones

Llave De Torsión

Adaptador De Eslabones De

650/500-Ton.(También ConocidoComo El

Elevador DeCuerpo Sólido)

Figura 1-7. Pipehandler PH-85 de 650 ton., junto con otros componentes del TDS



Placa De SoporteDel AdaptadorDe Eslabones

Actuador De VálvulaDe Seguridad

Válvula IBOP Inferior

Sustituto De Protección

VálvulaIBOP Superior

Inclinación NeumáticaDe Eslabones

Llave De Torsión

Cabezal Rotatorio De 650 Ton.

(Parte De ConjuntoDe Caja De Motor)

Adaptador De Eslabones De 650 Ton.

(También ConocidoComo El

Elevador DeCuerpo Sólido)

EslabonesDe

108 Pulg.,350 Ton.

(Equipo OpcionalDe Varco)

Elevador De Tubería De Perforación De Operación Manual O Remota


Figura 1-8. Pipehandler PH-60d de 650 ton., junto con otros componentes del TDS

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Capítulo 2

Descripción de loscomponentesprincipales

Conjunto de caja de motor

El conjunto de caja de motor está compuesto de lo siguiente:

❏ Motor de perforación y freno

❏ Transmisión de dos velocidades

❏ Cabezal rotatorio

❏ Asa y tubo de lavado de unión giratoria integrados


Motor de perforaciónEl motor de perforación en el TDS es un motor de perforación de1100 HP de CD. El motor cuenta con un eje de inducido de dosextremos y cojinetes de empuje para operación vertical.

Hay un freno de aire en el motor para aguantar la torsión en lasarta de perforación para los trabajos direccionales. Es operadoremotamente mediante una válvula de solenoide. Por favor vea lasespecificaciones incluidas en este libro para más detalles.

Transmisión de dos velocidadesLa transmisión de dos velocidades consiste de los siguientescomponentes significantes:

❏ Engranajes principales - 96 dientes, 2.0 paso diametral

❏ Engranajes compuestos de alta - 27 dientes y 30 dientes

❏ Engranajes compuestos de baja - 23 dientes y 40 dientes

❏ Engranajes de piñón de motor - 21 dientes

❏ Mecanismo de cruz de malta para cambio de transmisión(Figura 1-9)

❏ Cuerpo principal y caja inferior de engranajes

❏ Eje principal/vástago de impulso

❏ Tapa

❏ Cojinete de unión giratoria

Los engranajes compuestos son montados en los ejes excéntricoscon un cojinete de rodillos de dos filas en un extremo y uncojinete de rodillos esféricos en el otro extremo.

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HI LO

Eje Excéntrico De Alta(Engranado)

Eje Excéntrico De Baja(Desengranado)

Mecanismo De CruzDe Malta

Cambio DeVelocidades

Indicador ExternoALTA/BAJA

Ejes De Engranajes Compuestos

Eje De CambioDe Velocidades

Conjunto De CabezalRotatorio

VISTA INFERIOR

VISTA SUPERIOR

Figura 1-9. Transmisión / mecanismo de cruz de malta


La lubricación para los cojinetes y dientes de engranaje esalimentada por una bomba eléctrica montada en la caja deengranajes (Figura 1-10). La caja de engranajes inferior es unafundición de acero para servicio pesado, acanalada para disipacióndel calor.

Se cambia la velocidad de la transmisión rotando dos ejesverticales excéntricos con engranajes compuestos. Los dos ejescompuestos (alta y baja) están soportados por muñones pesadosentre el cuerpo principal y la caja inferior de engranajes. Al rotarlos ejes, (menos de media vuelta), los engranajes compuestos sesincronizan con el engranaje de piñón del motor y el engranajemayor porque los ejes de soporte son descentrados o excéntricos.

Cada eje compuesto lleva un seguidor tipo cruz de malta conranuras interiores. El engranaje maestro tipo cruz de malta realizala secuencia de desbloqueo, rotación y bloque de ambos engranes.El maestro gira usando un engranaje reductor con un eje verticalmanual. Cuenta con su propio mecanismo de bloqueo yproporciona un seguro doble para los ejes compuestos.

Una conexión hexagonal macho de 1 pulgada, en el fondo de lacaja de transmisión (Figura1-9), hacer girar el eje de entrada. Después de empujar el conectorhexagonal hacia adentro, se requieren cinco vueltas de eje paradesbloquear ambos engranes, girar el conjunto engranado a laposición desembragada, girar el engranaje desengranado a laposición embragada y asegurar ambos juegos en la posicióncorrecta. Un indicador externo muestra el rango seleccionado.

Asa y tubo de lavado de unióngiratoria integradosEl asa y la unión giratoria integrada permite la transferencia de lacarga rotatoria a los componentes de izaje(Figura 1-2).

El tubo de lavado de la unión giratoria es un sello rotatorio quepermite el flujo de lodo a la sarta de perforación.

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LEYENDA

FabricadoPerforado

Conexión De Presión

Eje Compuesta (No Visible)Entrada

EngranajesPrincipales

Engranajes De PiñónDe Motor

Cojinete Radial DeEje Inferior

VISTA INFERIOR

Side View

EngranajesPrincipales

Engranajes DePiñón De Motor

Figura 1-10. Sistema de lubricación de la transmisión


Cabezal rotatorio estándarEl cabezal rotatorio estándar transfiere la presión neumática ehidráulica de orificios estacionario en la caja del motor deperforación a puertos rotatorios en el cabezal rotatorio (Figura 1-11). Contiene de dos conductos hidráulicos, tres conductosneumáticos y conductos de repuesto capaces de operaciónneumática o hidráulica (todas con capacidad de 2500 psi).

El conjunto del cabezal rotatorio consiste en:

❏ Brida estacionaria

❏ Ocho anillos de sello “glyd”

❏ Bloque giratorio

❏ Leva

❏ Cilindro de retorno automático

❏ Seguidor de leva

❏ Mecanismo de bloqueo del bloque giratorio

Las líneas neumáticas e hidráulicas para las diferentes funcionesdel Pipehandler (inclinación de eslabones, llave de torsión, etc.)circulan de las respectivas válvulas solenoide a la bridaestacionaria. Los fluidos fluyen desde la brida hasta el bloquegiratorio mediante conductos rotatorios sellados. Los anillos“glyd” mantienen el sello entre los conductos.

Los puertos en el bloque giratorio se conectan con mangueras alos dispositivos correspondientes (inclinación de eslabones, etc.).El bloque giratorio gira con respecto a la brida para no torcer nidañar las mangueras. También existe un lóbulo para montar elcolgador de la llave de torsión con agujeros para conectar loscompensadores de torsión con el bloque giratorio.

La brida estacionaria del cabezal rotatorio se conecta directamentea parte inferior de la caja de engranajes y el vástago de impulsopasa por la parte central. También hay un cilindro de retornoautomático montado en la brida estacionaria. El cilindro deretorno automático está conectado al múltiple del contrapeso. Elextremo de la barra de cilindro se conecta a un seguidor de levaque se desplaza sobre la leva montada en el bloque giratorio.

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Brida Estacionaria

Palanca DeBloqueo

Anillo Glyd (8)

Cilindro De Retorno

Automático

Bloque Giratorio

Leva

Seguidor De Leva

Ubicación DeCompensador De

Torsión

Colgador De LlaveDe Torsión

(Saliente No Mostrado)

Figura 1-11. Conjunto del cabezal rotatorio estándar de 650 ton.


Cabezal rotatorio impulsadoEl cabezal rotatorio impulsado de 10 puertos (Figura 1-12)transfiere la presión neumática e hidráulica desde los orificiosestacionarios en el motor de perforación a los orificios en elcabezal rotatorio. Cuenta con tres conductos hidráulicos, cincoconductos neumáticos y dos conductos de reserva que puedenconducir fluido neumático o hidráulico (todas con una capacidadde 2,000 psi).

El conjunto del cabezal rotatorio consiste en los siguientescomponentes:

❏ Brida estacionaria

❏ Once anillos rotatorios “glyd”

❏ Bloque giratorio

❏ Engranaje mayor

❏ Ensamble del motor hidráulico

❏ Sensor de proximidad e indicadores ajustables

Las líneas neumáticas e hidráulicas para las funciones delPipehandler (inclinación hidráulica de eslabones, llave de torsión,etc.) circulan de las respectivas válvulas solenoide a la bridaestacionaria. Los fluidos fluyen desde la brida hasta el bloquegiratorio mediante conductos rotatorios sellados. Los anillos“glyd” mantienen el sello entre los conductos.

Los puertos en el bloque giratorio se conectan con mangueras alos dispositivos correspondientes (inclinación de eslabones, etc.).El bloque giratorio gira con respecto a la brida para no torcer nidañar las mangueras. También existe un lóbulo para montar elcolgador de la llave de torsión con agujeros para conectar loscompensadores de torsión con el bloque giratorio.

La brida estacionaria del cabezal rotatorio se conecta directamentea parte inferior de la caja de engranajes y el vástago de impulsopasa por la parte central.

El ensamble del motor hidráulico está conectado a la bridagiratoria acoplada con un engranaje compuesto, impulsado porun engranaje de piñón en el eje del motor hidráulico. El motorhidráulico es controlado por dos interruptores en el panel decontrol del perforador.

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Controles para el cabezal rotatorioEl cabezal rotatorio impulsado tiene dos interruptores. Elinterruptor ROTATING HEAD LEFT/RIGHT gira el cabezalrotatorio, el Pipehandler y la inclinación de eslabones a la derechao la izquierda (en el mismo sentido que la sarta de perforación).El interruptor AUTO STOP/FREE ROTATE [Paro Automático /Rotación Libre] controla la modalidad de operación del cabezalrotatorio impulsado.


A4

A5

H3

S2

H2

A2

A3

H1

S1

A1

A1

A3

A5

A4

H2 S1

A2

S2

H3

PR

ES

SU

RE

H1

BridaEstacionaria

Engranaje Mayor

Colgador DeCompensador De

Torsión

Ensamble Del MotorHidráulico

Anillo GlydRotatorio (11)

Bloque Giratorio

Figura 1-12. Conjunto del cabezal rotatorio impulsado

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Sistemas de enfriamiento

Soplador localEl sistema de enfriamiento con soplador local con una entradaextendida opcional proporciona aire de enfriamiento al motor deperforación (Figura 1-13). Recibe aire a una altura deaproximadamente 27 pies encima del piso de perforación en elpunto más bajo del recorrido del motor.

Una motor eléctrico de CA, a prueba de explosiones, de 20 HP,3450 rpm acciona directamente el impulsor en la caja delsoplador. Se usa un conducto flexible opcional para conectar lacaja del soplador con la entrada extendida montada en los equiposviajeros.

Dos amortiguadores de chispas están montados en los orificios deescape de la caja superior de engranajes. Estos componentesimpiden la salida de chispas del motor de CD.


SorportesDe Montaje (2)

Placa De Montaje

Accesorios DeAceite (2)

Enfriador DeTransmisión

Ventilador AxialMotor 20 HPDel Soplador

Pasador DeFijación

Empaquetadura

Caja Del Soplador

Impulsor DelSoplador

Buje CónicoDe Sujeción

Empaquetadura

Ducto De Soplador DelMotor De Perforación

De CA

Punto DeConexiónDe DuctoFlexible

Amortiguador De Chispas

Figura 1-13. Sistema de enfriamiento típico con soplador local

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Circuito cerradoEl sistema de enfriamiento de circuito cerrado (Figura 1-14)consiste en dos intercambiadores de calor aire/agua enfriados pordos sopladores impulsados por un motor CA de doble extremo.Los conductos conducen el aire fuera de los orificios de escape delmotor a los intercambiadores de calor y luego a la entrada delsoplador. Los intercambiadores de calor son construidos de tubosde cobre-níquel y los colectores son probados con presión de 250psi.

El sistema requiere un suministro de líquido refrigerante (agua demar, agua dulce o glicol) a 100 gpm a una temperatura máximade entrada de 90°F (32°C).

También se requiere 70 PCSM de aire de purga a 1.0 psi por cadamotor para proporcionar presión positiva del sistema y un sistemade control de purga (vea la información incluida en este capítulopara el sistema de control del TDS) controla la presión del sistemapara asegurar la operación segura.


Impulsor (2)

ConexionesDe Agua

Soporte Del Soplador/Tapa De Freno

Cajas DeSoplador (2)

IntercambiadorDe Calor (2)

Motor DePerforación

De GE

Cubierta DeInspección

Conexión FlexibleDe 8 Pulg. (2)

Motor 20 HP DeDoble Eje De CA

Para Soplador

Ducto De EntradaDel Soplador (2)

Apertura De Escape De Motor

En La Caja DeEngranajes

Superior

Figura 1-14. Sistema típico de enfriamiento de circuito cerrado

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Soplador remotoEl sistema de enfriamiento del motor de soplador remoto consisteen un motor y un soplador a presión montados en la torre al nivelde la plataforma del encuellador (Figura 1-15). El aire es tomadode un punto afuera de muro de contraviento, pasa a través de unconducto flexible a la tapa superior del motor de perforación ysale a través de amortiguadores de chispas en la salida de aire delmotor.

Un interruptor de presión monitorea la presión en la entrada deaire del motor para verificar la operación del soplador. Loscontactos del interruptor de presión normalmente estánconectados a la lógica de asignación del SCR para el motor deperforación.

Se conecta un separador de humedad en la entrada del sopladorpara evitar la entrada de agua en el motor.


Motor Eléctrico 40 HPA Prueba De Explosiones

(CA) Y Soplador CentrífugaDe Presión

Entrada De Aire

Plataforma Del Encuellador Al Nivel

De Soporte DeLa Tubería

Ducto RígidoEnfriamiento

AmortiguadorDe Chispas

Ducto De AireFlexible De 86 Pies

Ensamble DeCarretilla De Motor

Muro DeContraviento

Figura 1-15. Sistema típico de enfriamiento con soplador remoto

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Conjuntos de carretillas de guía

El ensamble de carretilla transmite la torsión de perforación a loscarriles guía y mantiene el TDS en posición sobre el centro delpozo, y además proporciona una manera de apartar la unidad paradarle mantenimiento o para operar sin usar el TDS si es necesario.

El conjunto normal de la carretilla de guía consiste en dos marcosconectados por bisagras en el lado del pivote y tornillos desujeción en el otro lado (Figura 1-16).

Las carretillas de guía no retraíbles usan tornillos de sujeción enlos dos lados (Figura 1-17). Un marco se conecta al conjunto delmotor e incluye puntos de conexión para los circuitos de servicioy la manguera de lodo. El otro marco incluye los rodillos guía ypermanece en los carriles guía durante todas las operacionesnormales. Múltiples de lubricación centralizada proporcionanlubricación para los rodillos.


Armazón DeMotor

Marco DeCarretilla Guía

Pasador DeBisagra (2)

Perno DeFijación (2)

Figura 1-16. Conjunto de carretilla guía tipo giratorio

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LEYENDA

Modalidad Extendida

Modalidad RetraídaMarco

Intermedio

Brazo InferiorDe Extensión/

Retracción

Cilindro DeRetracción

Marco DeCarretilla Guía

Brazo Estabilizador SuperiorArmazón Del Motor

45.0"

Figura 1-17. Conjunto de carretilla guía tipo retraíble


Sistema de alineación de motor

El sistema de alineación de motor consiste en un cilindro duplex,un acumulador hidráulico, múltiple de válvulas reductoras depresión y accesorios.

El cilindro duplex se conecta entre el fondo de la caja inferior deengranajes y el armazón del motor. Se conecta a un circuitoacumulador ubicado en la carretilla guía. El acumulador escargado con nitrógeno y se mantiene a una presiónpredeterminada usando el múltiple de control de los cilindros dealineación. La Figura 1-18 muestra el cilindro de alineación demotor instalado en un armazón típico del motor.

El cilindro duplex mantiene el vástago de la unión giratoriaorientado hacia el centro del pozo cuando se desconecta de lasarta de perforación, permitiendo un pequeño juego del motor enlos muñones.

Cilindro DeAlineación De Motor

Carretilla DeArmazón Del Motor (Ref)

Soporte DeTransporte

Figura 1-18. Cilindro de alineación de motor

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Pipehandler

Los componentes principales del Pipehandler incluyen losiguiente (Figuras 1-3 y 1-4):

❏ Adaptador de eslabones

❏ Válvulas de seguridad (Preventores de reventones internos,superiores e inferiores - IBOP)

❏ Actuador de válvula IBOP

❏ Llave de torsión

❏ Mecanismo de inclinación de eslabones

El Pipehandler realiza dos funciones básicas para el TDS:

❏ Viajes de ida y vuelta (tripping) con paradas de 93 pies

❏ Aplique hasta 85000 lbs-pie de torsión para apretary aflojar las conexiones en cualquier altura en la torre(el modelo PH-60d proporciona hasta 60,000 lbs-pie detorsión)

El Pipehandler puede ser configurado para diferentes conexionesde tubería. Incluye un adaptador de eslabones y una llave detorsión especial de Varco. También incorpora un actuador remotode la válvula preventor de reventones (IBOP) y un mecanismo deinclinación de eslabones.

Cuando no está en uso, el Pipehandler se mantiene estacionario ylibre de la sarta de tubería que pasa por él. Cuando se hacen viajeso se realizan operaciones de fondo de pozo, el Pipehandler puedegirar 360° al igual que un gancho estándar.


Adaptador de eslabonesEl adaptador de eslabones (elevador de cuerpo sólido) y loseslabones de elevador (Figuras 1-7 y 1-8) trabajan en conjuntocon los compensadores de torsión para transferir las cargas alvástago de impulso.

El vástago de impulso puede girar libremente dentro deladaptador de eslabones durante la perforación. El adaptador deeslabones no gira con el vástago de impulso porque loscompensadores de torsión levantan el adaptador de eslabones delcuello de asentamiento ubicado en el vástago de impulso.

Cuando se levantan las cargas, los resortes adentro de loscompensadores de torsión transfieren la carga al vástago deimpulso al bajar el adaptador de eslabones sobre el cuello deasentamiento. El adaptador de eslabones gira con el cabezalrotatorio, que es requerido para los viajes.

Los compensadores de torsión tienen resortes de compresión queson capaces de apoyar cualquier parada de tubería de perforaciónen la posición superior.

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Válvulas de seguridad (IBOP)El Pipehandler de Varco incluye dos válvulas de seguridad opreventores de reventones internos (IBOP) para proteger contrareventones. Para descripciones e información detalladas deinstalación, operación, mantenimiento y partes, vea el Manual deServicio IBOP.

Substitutos protectores y adaptadoresCada Pipehandler es enviado de la fábrica con dos substitutos deprotección y un substituto adaptador. Los substitutos deprotección (Figuras 1-7 y 1-8) son conectores doble macho, quese usan para conservar las roscas en el IBOP inferior yproporcionar un conector macho para el extremo tipo caja de lasarta de perforación. Las roscas del substituto de protecciónpueden ser maquinadas hasta una longitud mínima de 5 pulgadasentre los bordes antes de desechar el substituto.

El substituto adaptador convierte el conector macho en el IBOPinferior a una conexión tipo caja para realizar procedimientos decontrol de pozos con tubería normal.

e Los substitutos de protección son componentes que soportan cargas enel TDS y que deben ser inspeccionados periódicamente junto con losdemás componentes que soportan cargas. Vea el libro deMantenimiento y Resolución de Problemas para más información.


Actuador de válvula de seguridadEl actuador de operación remota permite operar el IBOP superiora cualquier altura en la torre.

El sistema de activación del IBOP superior consiste en losiguiente:

❏ Dos cilindros neumáticos

❏ Dos brazos actuadores

❏ Cuerpo de actuador

❏ Dos ensambles de manivela

❏ Dos válvulas de solenoide neumático

Cilindros neumáticos de doble acción desplazan el brazo delactuador. El brazo actuador se conecta al cuerpo del actuador ydesplaza el cuerpo en el sentido vertical (Figura 1-19). Una ranuraen el cuerpo del actuador se engrana con las manivelas para abriro cerrar el IBOP. Los cilindros de aire son operados remotamentemediante una válvula de solenoide controlada por un interruptoreléctrico en la VDC.

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Cuerpo DeActivación De

Válvula De Seguridad

Conjunto De Manivela (2)

IBOP Superior

Brazo Actuador (2)

Tubo De Torsión

IBOPInferior

SustitutoDe Protección

Tubería DePerforación

Cuello De Asentamiento

Adaptador De Eslabones(También Conocido Como

El Elevador De Cuerpo Sólido)

Cilindro NeumáticoActuador Para La

Válvula IBOP Superior (2)

Eje Principal/Vástago De

Impulso

Figura 1-19. Sistema de activación de la válvula de seguridad


Llave de torsiónLa llave de torsión proporciona un medio para enroscar ydesenroscar las conexiones usando el vástago de impulso.

El conjunto de la llave de torsión consiste en los siguientescomponentes (Figuras 1-20 y 1-21):

❏ Colgador

❏ Tubo de torsión

❏ Anillo de guía del tubo de torsión

❏ Dos cilindros de torsión

❏ Dos mordazas de sujeción

❏ Dos pistones de sujeción

❏ Múltiple de control

❏ Cilindro de izaje

❏ Dos tubos de parada

❏ Guía de centrado

❏ Cilindros y brazos para el actuador del IBOP

Un colgador conectado al cabezal rotatorio soporta la llave detorsión. La llave de torsión tiene dos cilindros de torsiónconectados al tubo de torsión.

La mordaza de sujeción contiene un pistón de sujeción de 10pulgadas de diámetro para sujetar el extremo de la tubería deperforación. En la sección inferior del IBOP superior, una estríase engrana con la estría en el IBOP inferior dentro del tubo detorsión.

Cuando es activado, la llave de torsión sube y engrana con lasestrías en el IBOP superior. Se aplica presión secuencial paraapretar el pistón de sujeción en la conexión tipo caja. Después deaplicar la presión de sujeción, otra válvula secuencial se abreautomáticamente para dirigir la presión a los cilindros de torsión.Los cilindros de torsión pueden girar hasta 25° y desarrollar unatorsión máxima de 85,000 lbs-pie (60,000 lbs-pie para el modeloPH-60d).

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Un botón eléctrico en la VDC controla la operación completa dela llave de torsión. El Perforador presiona el botón hasta que setermina de apretar o aflojar la conexión. El Perforador suelta elbotón para permitir que la unidad vuelva a la posición inicial. Elciclo es controlado por una válvula hidráulica de dos posiciones,con piloto de aire, ubicado en el múltiple del contrapeso.

También se puede usar la llave de torsión para apretar o aflojar elsubstituto de protección o el IBOP inferior. Se selecciona lafunción deseada (conexión / desconexión) mediante una válvulamanual en la parte trasera del Pipehandler.


Var co

Colgador

Cilindros ActuadoresDel IBOP

Cilindro De Izaje

Brazos ActuadoresDel IBOP

Tubo De Torsión

Mordaza De Sujeción(Dentro Del Cuerpo

Del Sujetador)

Guía De Centrado

Anillo De Guía(No Visible)

Pistón De Sujeción(Dentro Del Cuerpo DelCilindro De Sujeción)

Cilindro De Torsión (2)

Múltiple DeControl (No Visible)

Tubo De Retención (2)

Mangueras De LlaveDe Torsión (Hidr.)

Mangueras DelActuador Del IBOP (Neum.)

Figura 1-20. Ensamble de llave de torsión PH-85

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Pistón De Sujeción(Dentro Del Cuerpo

Del Cilindro DeSujeción)

Cilindro De Torsión (2)

Múltiple De Control (No Visible)

Tubo De Retención (2)

Colgador

Cilindros ActuadoresDel IBOP

Cilindro De Izaje

Brazos ActuadoresDel IBOP

Tubo De Torsión

Mordazas De Sujeción(Dentro Del Cuerpo

Del Sujetador)

Guía De Centrado

Mangueras De LlaveDe Torsión

(Hidr.)

Mangueras DelActuador Del IBOP (Neum.)

Anillo De Guía(No Visible)

Figura 1-21. Ensamble de llave de torsión PH-60d


Mecanismos de inclinación deeslabones

Mecanismos neumáticos de inclinación deeslabones, tipo estándar y extendidoLos mecanismos de inclinación de eslabones estándar (Figura 1-22) y extendido (Figura 1-23) permiten lo siguiente:

❏ Los elevadores se mueven del centro del pozo para recoger untubo en el hueco de ratón.

❏ El encuellador manipula la tubería con mayor facilidad.

El conjunto de inclinación de eslabones está montado en elelevador de cuerpo sólido (adaptador de eslabones). Este conjuntoconsiste en un marco giratorio de levantamiento conectado a loseslabones del elevador con cadenas y abrazaderas. Un interruptoren la VDC controla una válvula neumática de solenoide queactiva un resorte de aire dentro del marco de levantamiento. Elresorte de aire es inflado para girar el marco hacia arriba e inclinarlos eslabones hacia afuera.

Los mecanismos de inclinación de eslabones tipo extendidotienen dos resortes de aire y se extienden unas 76 pulgadas. Elmecanismo normal de inclinación de eslabones extiende loseslabones hasta 52 pulgadas. En ambos casos se considera el usode eslabones del elevador de 108 pulgadas.

Un mecanismo limitador intermedio ajustable proporcionaespacio entre el elevador de tubería de perforación y la plataformadel encuellador para ayudar al encuellador en las operaciones dearrumaje.

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Actuador DeAire

Tope Intermedio

Liberación DelTope Intermedio

Abrazadera De EslabónDel Elevador De Tubería

De Perforación

Chasis DeLevantamiento

Figura 1-22. Mecanismo neumático estándar de inclinación de eslabones


Actuador DobleDe Aire

TopeIntermedio

Liberación DelTope Intermedio

Abrazadera De EslabónDel Elevador De Tubería

De Perforación

Chasis DeLevantamiento

Figura 1-23. Mecanismo neumático de inclinación de eslabones tipo extendido

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Mecanismo hidráulico de inclinación deeslabonesEl conjunto de inclinación de eslabones tipo hidráulico (Figura 1-24) proporciona movimiento lateral del elevador de tubería deperforación hacia una posición encima del hueco de ratón o haciala plataforma del encuellador.

El mecanismo de inclinación de eslabones está montado en laparte delantera del adaptador de eslabones (elevador de cuerposólido). El sistema de inclinación de eslabones utiliza dos cilindroshidráulicos. El mecanismo de inclinación de eslabones mueve latubería de perforación aproximadamente 78 pulgadas del centrodel pozo, usando eslabones de 108 pulgadas. Durante laoperación, el operador puede para la inclinación de eslabones encualquier posición y aguantar la carga en posición.

La inclinación de eslabones también permite alejar el elevador detubería de perforación de la tubería de perforación durante laperforación, los viajes y la adición de paradas (disponiblesolamente en los modelos PH-85).

Controles de inclinación de eslabones

El sistema de inclinación de eslabones es controlado por unconmutador de cuatro posiciones. Las posiciones son RETRACT,FLOAT, HOLD y EXTEND.

RETRACT

En la posición RETRACT, el elevador se aleja del centro del pozo.

FLOAT

FLOAT devuelve los elevadores al centro del pozo de la posiciónretraída o extendida. La función FLOAT incorpora un retraso demedio segundo para permitir que el interruptor de control haga elrecorrido de la posición RETRACT a la posición HOLDposición sin activar el FLOAT.

HOLD

Con esta selección se mantiene la posición de los elevadores,extendidos o retraídos.

EXTEND

Con esta selección, el elevador se extiende hasta el hueco de ratón.


Brazo DeInclinación

De Eslabones

TopeIntermedio

AjustadorDe Tope

Ensamble DeCilindro

(2)

ConjuntoDe TopePasivo

(2)

InclinaciónHidráulica De

EslabonesCon Tope Pasivo

Inclinación Hidráulica DeEslabones Con Tope

Intermedio

Figura 1-24. Inclinación hidráulica de eslabones

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Eslabones del elevador

Los eslabones del elevador se conectan al adaptador de eslabonespara soportar el elevador de tubería de perforación. Las opcionesdisponibles para los eslabones son:

❏ Eslabones del elevador de 108 pulgadas, 350 ton.

❏ Eslabones del elevador de 132 pulgadas, 350 ton.

❏ Eslabones del elevador de 180 pulgadas, 500 ton. (especialespara tubería de revestimiento, con 120 pulgadas de margenpara cabezales de cementación)


Sistema de contrapeso

El sistema de contrapeso evita daños a las roscas de tuberíacuando se enroscan o se desenroscan las conexiones usando elTDS. Proporciona una carrera amortiguada similar a la delgancho.

El sistema de contrapeso evita daños a las roscas del substituto deprotección y la tubería de perforación al compensar el peso delTDS cuando se enchufa una conexión. El sistema (Figura 1-27)consiste principalmente de dos cilindros hidráulicos, un múltipledel contrapeso y dos acumuladores hidráulicos. Los cilindroshidráulicos conectan el asa integrada con la unión giratoria y losequipos viajeros (gancho, bloque, adaptador de gancho, etc.).

Cuando está debidamente ajustado, el sistema de contrapesosoporta todo el peso del TDS menos unas 800 libras con una carrera de 8 a 10 pulgadas.

El sistema también incorpora un equipo completo de respaldo.Los dos acumuladores, que se mantienen constantemente a lapresión del sistema, siempre pueden proporcionar presión a loscilindros de contrapeso si la HPU está apagado o funciona porcualquier razón. Durante la operación normal, sin embargo, laHPU está en marcha cuando se usa la llave de torsión paradesconectar el TDS en el piso y se deje en funcionamientomientras que se conecta el próximo conjunto de tubos.

Cuando se añade una parada a la sarta durante las operaciones deperforación, el perforador sube un conjunto de tubos en loselevadores y lo enchufa en la caja en la mesa rotatoria. Elperforador sigue bajando el TDS hasta que el substituto deprotección llega a la caja de la parada nueva. En este momento,hay una carga aplicada de apenas 800 libras sobre la conexiónentre el substituto de protección y la junta de la tubería deperforación. Los dos cilindros soportan el resto del peso del TDS.El perforador enrosca y aprieta la conexión usando el Pipehandlery el sistema está listo para seguir perforando normalmente.

Observe que el Perforador no tiene que hacer nada para que elsistema de contrapeso funcione en la forma debida. Es un sistemapre-ajustado. Una vez que se vuelve a perforar, se puede apagar laHPU y luego arrancarla para romper la conexión después deperforar la longitud del conjunto de tubos.

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810 lbPeso Sobre Las

Roscas

18,970 lb

38,750 lbPeso Típico Del

Sistema

CilindrosHidráulicos (2)

AcumuladoresHidráulicos (2)

Conjunto DeCarretilla Guía

Fuente DePotencia Hidráulica

Modalidad De Enchufado:Sistema De Propulsión Superior Después De Hacer Contacto De Roscas

Múltiple DelContrapeso

18,970 lb

Piso De Perforación

Circuito De ServicioDe Fluidos

Figura 1-25. Sistema de contrapeso


Sistema de control del TDS (TDCS)

El Sistema de Control del TDS (TDCS) proporciona un tablerode mandos para el Perforador que controla todas las funciones delTDS. Los componentes del TDCS incluyen:

❏ Consola de control e instrumentación del Perforador Varco(VDC)

❏ Tablero de transferencia de control

❏ Sistema de control de purga para sistemas de enfriamiento decircuito cerrado

Consola de control einstrumentación del PerforadorVarco (VDC)La Consola de Control e Instrumentación del Perforador de Varco(VDC) consiste en un indicador de torsión, un medidor de RPM,interruptores y luces indicadoras. Las funciones básicas de controldel TDS son:

❏ Inclinación de eslabones

❏ Válvula superior de prevención de reventones (IBOP) delcontrol remoto

❏ Freno de motor

❏ Control de enroscado de motor y torsión

❏ Límite de torsión de apriete

❏ Interruptor de transferencia (TDS/ROT)

Los controles existentes para la mesa rotatoria ajustan lavelocidad, la torsión y la dirección del motor durante laperforación. Una VDC típica también cuenta con lucesindicadoras para determinar el estado de:

❏ El freno

❏ La válvula superior de prevención de reventones (IBOP) delcontrol remoto

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❏ La bomba de aceite

❏ Pérdida de presión de soplador

❏ Temperatura del aire de enfriamiento

❏ El (los) sistema(s) de purga

También están disponibles controles y luces indicadoras de estadoopcionales. Vea el Dibujo de Ingeniería 98952 para lasconfiguraciones de la VDC.

Tablero de transferencia de controlEl TDS usa el mismo SCR que la mesa rotatoria.Los interruptores en el tablero de transferencia de controldistribuyen la energía entre ellos.Este encabinado eléctrico contiene los contactos CD, elcontrolador programable, los componentes auxiliares de CAy las interfases de instrumentación para registrar la torsióny velocidad del TDS.

Los cables de corriente directa desde el SCR al motor de la mesarotatoria están desconectados de la mesa rotatoria y conectados alpanel de transferencia. Se instalan cables nuevos desde el tablerode transferencia al motor de la mesa rotatoria y a las cajas deconexiones en la plataforma del encuellador.

El panel de transferencia tiene un sistema de control de purgapara usarse en una área peligrosa (Zona 2 ó Clase 1, Div. 2). Si elpanel se encuentra en el cuarto del SCR, no se requiere un sistemade purga.

El panel es compatible con todos los sistemas SCR actualmenteinstalados y está configurada para el SCR que será controlado. Lasfunciones de lógica y alarma están conectadas al TDS alprogramar el Controlador de Lógica Programable (PLC) del panelde transferencia para operar los sistemas existentes en el equipo deperforación. De manera similar, los enclavamientos y límites delTDS, tales como velocidad de enroscado, están programados en elPLC y son los mismos para todas las instalaciones.


Sistema de control de purgaEl panel de transferencia, la VDC y los sistemas de enfriamientode circuito cerrado cuentan con sistemas de purga separados.Todos los sistemas cuentan con presión interna positiva paraevitar que los gases peligrosos entren en las áreas potenciales deignición, en áreas peligrosas Zona 2 ó Clase 1, Div. 2.

Interruptores de presión en las unidades de protecciónmonitorean la presión y proporcionan una señal de alarma en casode una pérdida de presión de purga.

Antes de encender un sistema no purgado, la unidad de controlde purga el sistema por un intervalo de tiempo suficiente paraeliminar cualquier gas peligroso atrapado. Las luces de estado enla VDC señalan al perforador la debida presión de purga, lapérdida de purga y la purga del sistema. Se puede ajustar launidad de aislamiento para apagar el TDS cuando las alarmas eindicadores de pérdida de presión de purga son ignorados por unintervalo de tiempo preestablecido.

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Circuitos de servicio

Los circuitos de servicio transfieren los servicios eléctricos y losfluidos entre los tubos verticales de servicio en la torre y las cajasde conexiones, así como entre las cajas de conexiones y lasconexiones de fluido ubicadas en el TDS. Hay dos tipos decircuitos: uno con los cables eléctricos, y otro con las líneas deaire, hidráulicas y de agua (se incluyen líneas de agua solamenteen las unidades con sistemas de enfriamiento tipo circuitocerrado).

El circuito de servicio eléctrico contiene cuatro cables de corrientedirecta 646 MCM y un de tierra 2/0 AWG para el motor deperforación. El otro circuito de servicio eléctrico tiene un cablecompuesto que consiste en:

❏ 26 Conductores 14 AWG para funciones auxiliares

❏ 4 Conductores 8 AWG para el motor del soplador

❏ 2 Conductores 5 AWG para el campo del motor excitado enserie

❏ 2 Pares blindados 14 AWG para la señal de RPM

Los cables de potencia y de tierra están envueltos en espiral ycuentan con una cubierta protectora con bridas de 7-1/2 pulgadasen cada extremo.

El cable compuesto está soportado en su propio circuito deservicio más pequeño. Esto facilita la sustitución del circuito depotencia o del circuito compuesto en caso de falla.

El TDS puede usar circuitos dobles opcionales de servicioeléctrico para cumplir con ciertos requisitos reglamentariosrelacionados con la capacidad de carga de los cables eléctricos.

El circuito de fluidos puede consistir en cualquier combinación delos siguientes:

❏ 3 Mangueras hidráulicas de 3/4 de pulgada de diámetro(una de reserva)

❏ 2 Mangueras neumáticas de 1/2 pulgada de diámetro (unade reserva)

❏ 1 Mangueras de purga de 1 pulgada de diámetro

❏ 2 Mangueras de 1 1/4 de pulgada de diámetro para agua derefrigeración (sistemas de enfriamiento de circuito cerradosolamente)


❏ 2 Mangueras de 1 pulgada de diámetro para el cilindro deretracción

❏ Cables adicionales de 7 conductores, 20 AWG como searequerido

Juego de terminación eléctrica en la torre

Este juego consiste en todas las cajas de conexiones eléctricasconectadas a una placa de montaje, la cual es montada en la torrepara conectar las fuentes eléctricas en el equipo de perforacióncon el circuito de servicio.

Existen varias configuraciones de la caja de conexiones, quedependen del tipo de sistema eléctrico. Cada configuracióncumple con códigos eléctricos y requisitos reguladoras específicosen todo el mundo.

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Equipos auxiliares

Los equipos auxiliares son compatibles con todos los modelos deTDS. Todo el equipo es seleccionado o adaptado para el equipode perforación específico. A continuación se presenta una lista delos equipos auxiliares disponibles:

❏ Guía de desgaste interior del buje maestro

❏ Colgador giratorio de lastrabarrenas

❏ Adaptador de cable de alambre

❏ Indicador de altura de corona

❏ Juego de transductor para el registrador de perforación


Guía de desgaste interior del bujemaestroLa guía de desgaste interior del buje maestro centra la sartay protege el buje maestro durante la perforación normal (Figura1-26). Cuenta con bisagras para ser desmontado o cuando seasientan lascuñas manuales. Se pueden cambiar los bujes para manejardiferentes tamaños de tubería de perforación.

Figura 1-26. Guía de desgaste interior del buje maestro

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Colgador giratorio de lastrabarrenasEl colgador giratorio de lastrabarrenas (Figura 1-27) permite quelos elevadores de lastrabarrena giren libremente cuando semanejan las sartas de fondo. El colgador giratorio delastrabarrenas se cuelga del elevador estándar de tubería deperforación y cuenta con un cojinete que permite su rotación aúncuando está cargado. Se cuelga un elevador tipo reborde de loseslabones tipo “perfección” (o de un segundo elevador de tuberíade perforación si se usan substitutos de levantamiento). Laslastrabarrenas pueden ser enroscadas o desenroscadas lentamente,mientras que el elevador gire en el colgador giratorio delastrabarrenas.

100 TONVARCO

A

A

Elevador DeTubería DePerforación

ColgadorGiratorio De

Lastrabarrenas

EslabonesPerfection (36")

Elevador DeBorde Cuadrado

ConectorDe Izaje

Lastrabarrena8 in.

Vista A - A

91 in.

37 in.

Figura 1-27. Colgador giratorio de lastrabarrenas


Adaptador de cable de alambreEl adaptador de cable de alambre (Figuras 1-28 y 1-29) se conectaal Pipehandler y evita que el cable interfiera con los tubos y loscomponentes del TDS. Puede ser usado en un lubricador colgadoen los elevadores usando eslabones de 180 pulgadas.

Sección Típica A Través De La Polea

42.52 in.

23.1 in.

26.0 in.

Figura 1-28. Adaptador típico de cable de alambre PH-85

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Vista A-A

Vista A-ALlave De TorsiónDel Sistema De

Propulsión Superior

Guarda De La LlaveDe Torsión

(Desmontar Para Instalación)

Polea De 20 Pulg.De Diá.

Al Múltiple De Lodo

Eslabones Del Elevador(180 Pulg. ó Mayores-Sumin. Por El Cliente)

El Adaptador De Cable DeAlambre Es Instalado En

Lugar De La Guarda De LaLlave De Torsión Usando Los

Pasadores Existentes

Día. Máx. Del CableDe Alambre 9/16 Pulg.

Eslabones DelElevador

(180 Pulg. De Largo-Sumin. Por El Cliente)

Lubricador

Figura 1-29. Adaptador de cable de alambre para el PH-60d


Indicador de altura de coronaEl indicador de altura de corona es un instrumento electrónicoautónomo que determina la posición de los equipos viajeros conrespecto a la corona. El sistema cuenta con cuatro elementosprincipales:

❏ Un identificador metálico ubicado típicamente en el conjuntode la carretilla del bloque

❏ Dos soportes de sensores abisagrados ubicados en la partetrasera de los carriles guía

❏ Una caja de conexiones de sensores, ubicada en la torre cercade los soportes mencionados

❏ Una caja de control del indicador de altura de corona, o uncontrol integrado en la consola de control e instrumentacióndel perforador

La caja de control del indicador de altura de corona (CHIC)(Figura 1-30) contiene tres luces indicadoras y una tarjetaelectrónico. Dos indicadores señalan la posición de la partesuperior de los equipos viajeras respecto a la corona. El tercerindicador señala el estado de la energía del sistema.

El indicador amarillo en la caja de control CHIC se iluminacuando la parte superior del conjunto viajero se encuentra amenos de diez pies de la corona. El indicador rojo se iluminacuando los equipos viajeros se encuentran a menos de cinco piesde la corona. Cuando los equipos viajeros llegan a menos de dospies de la corona, ambos indicadores se centelleanalternativamente. El indicador verde se ilumina cuando se disponede energía CD. Este indicador también contiene un botón deprueba que simula la posición de dos pies.

Los indicadores de altura de la corona integral en la VDC sonidénticos a los de la caja de control separada.

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IBOPCLOSE

BRAKEON

BRAKEOFF ON

IBOPCLOSE OPEN

TORQ. WRENCHPUSH & PULL

LINK TILTOFF ON

CROWN CLEARANCE2 FEET WHEN FLASHING

5 FEET

10 FEET

ACTIVE/TEST

IBOPCLOSE

BRAKEON

BRAKEOFF ON

IBOPCLOSE OPEN

TORQ. WRENCHPUSH & PULL

LINK TILTOFF ON

CROWN CLEARANCE2 FEET

WHEN FLASHING

5 FEET

10 FEET

R

Y

G

ACTIVE/TEST

G

Y

R

Controles Integrados

Salida De Aire DePurga a la UnidadDe Protección

VDCControles

Independientes

Entrada De AireDe Purga

Figura 1-30. Caja de control de indicador de altura de corona (CHIC)


Capítulo 3

Especificaciones

Motor de perforaciónCaballos de potencia: 1,100

El tiempo máximo de parada a plena potencial generalmente es deunos 10 segundos. Vea los detalles en el libro de Operación.

Sistema principal de lubricación decaja de engranajesProporciona lubricación para el conjunto principal de engranajesy el cojinete de la unión giratoria. Incluye una motobomba deCD a prueba de explosiones de 5 HP, filtro/colador, un sensor depérdida de presión y un vidrio de nivel de aceite. El sistema delubricación de la caja de engranajes principal del TDS-4S tieneuna capacidad aproximada de 20 galones (vea el libro deMantenimiento y Resolución de Problemas para los detalles sobre lacapacidad de aceite y la adición de aceite a la caja de engranajes).

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Sistemas de enfriamiento

Soplador local *Flujo 3200 PCM

Motores de sopladores 20 HP

Voltaje típico 220/460 VCA, trifásica, 60 Hz

Velocidad 3450 rpm

Amortiguadores de chispas Estilo estándar; también estádisponible con aprobaciónBASEEFA

Soplador remoto montado en la torre *Flujo 3200 PCM



Velocidad 3450 rpm

Amortiguadores de chispas Estilo estándar; también estádisponible con aprobaciónBASEEFA

* Estos sistemas incluyen un enfriador de aceite/intercambiadorde calor adicional montado sobre la caja de engranajes del TDS.

Circuito cerradoFlujo 3200 PCM



Velocidad 3450 rpm

Intercambiador de calor 220,000 BTU/horapara el motor GE

Abastecimiento de agua de refrigeración 50 gpm con 250pies de carga hidrostática,medida en el piso de perforación

Enfriador de aceite 6 gpm

Temperatura máxima de entrada 90°F (32°C)


Carretillas de guíaDistancia estándar de carriles 30, 39 ó 48 pulgadas(Centro de pozo a la línea de centro de carriles)

Separación estándar de carriles 62, 66 ó 72 pulgadas(Línea de centro de los carriles)

Tamaños recomendados de carril W12x53 (mástilesterrestres),ó W14x74, W14x90

Tamaño de rodillo Brida de 6 pulgadas y 6 pulgadasde costado

Material del marco Acero ASTM A-500/A-36o equivalente

PipehandlerTorsión de desenroscado PH-85 y PH-85H = 85,000 lbs-

piePH-60d = 60,000 lbs-pie

Presión hidráulica Máximo de 2,000 psi

Flujo hidráulico 30 a 35 gpm

Presión de aire Mínimo de 90 psi

Juegos de circuitos de servicio

Circuito de energía (áreas no reguladas)646 MCM 4 (c/u)

Longitud estándar 86 pies (entre bridas)

Diámetro Día. int. 5 pulg. SAE 100-R2cubierta de manguera

Voltaje de entrada 2000 máximo (cada uno)

Cable de tierra Conductor 2/0 estañado con tierrade cobre

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Circuito compuesto de control26 conductores, calibre 14

4 conductores, calibre 8

2 pares, calibre 14, trenzados y blindados

2 conductores, calibre 5

1 par, calibre 6, trenzado y blindado

Circuito de fluido

z No se requieren todas las mangueras en todas las configuraciones.

Longitud total del conjunto 86 pies (entre bridas)

Manguera hidráulica de presión o retorno (3 total)

Tamaño Día. int. 3/4 pulg. SAE 100-R9

Máxima presión de trabajo 3000 psi

Manguera de suministro de aire (2 cada una)

Tamaño Día. int. 1/2 pulg. SAE 100-R2

Presión de trabajo 150 psi


Manguera de aire de purga (2 cada una)

Tamaño Día. int. 1 pulg. SAE 100-R2



Manguera de agua (2)

Tamaño Día. int. 1 1/4 pulg. SAE 100-R2



Mangueras de retracción (2)

Tamaño Día. int. 1 pulg. SAE 100-R2



Accesorios para equipos eléctricos

API Clase I, División II - NEC.Cajas de conexión en la torre (2 cada una) Aluminio fundido,

a prueba de explosiones

Cajas de conexiones para los motores (2 cada una) Aluminiofundido,a prueba de explosiones

Válvulas solenoide (6 cada una) 1/2 pulgada, 4-vías, 2posiciones

Interruptores de presión (2 cada uno) Sensor de 6 pulgadas deH

2O

Calentadores de motor (2 cada uno) 2 - 200 vatios, 110 voltios

VDC / grupo de instrumentos Interruptores varios

Indicador de torsión (0 - 1500 amperios)

Indicador de RPM (0 - 350 rpm)

Norma europea área zona 2 -EExdCajas de conexión en la torre (2 cada una) Acero inoxidable

Cajas de conexiones para los motores (2 cada una) Aceroinoxidable

Válvulas solenoide (6 cada una) 1/2 pulgada, 4-vías, 2posiciones

Interruptores de presión (2 cada uno) Sensor de 6 pulgadas deH

2O

Calentadores de motor (2 cada uno) 2 - 200 vatios, 220 voltios

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SISTEMA DE PERFORACION TOP DRIVE TDS-4ST

OR

SIO

N, C

ON

TIN

UA

(lb

s-p

ie)

Torsión VS. Velocidad De Tubería De Perforación Motor GE 752 De Alta Torsión En Serie

ENGRANAJE DE ALTA

40,000

35,000

30,000

25,000

20,000

15,000

10,000

5,000

0

0

RPM

ENGRANAJE DE BAJA

50 100 150 200 250 300

45,000

120 190

50,000

55,000

50,900

32,500

1,130 HP LIMITE

1,130 HP LIMITE

160 RPM

60,000

58,200 INTERMITENTE

CONTINUO

LOS VALORES DE TORSION CONTINUA EN BASE A 1250 AMPS EN EL INDUCIDOLOS VALORES DE TORSION INTERMITENTE EN BASE A CERO VELOCIDAD CON1400 AMPS, DURACION MAXIMA DE 7 SEGUNDOS

37,200 INTERMITENTE

CONTINUO

JUNE 3, 1991 A.N.

12,000 ft lb

5,000 ft lb


SISTEMA DE PERFORACION TOP DRIVE TDS-4S

40,000

35,000

30,000

25,000

20,000

15,000

10,000

5,000

0

0

RPM50 100 150 200 250 300

45,000

50,000

Torsión VS. Velocidad De Tubería Perforación Motor GE 752 Alta Torsión En Derivación

130 RPM

TO

RS

ION

, CO

NT

INU

A (

lbs-

pie

)55,000

50,100INTERMITENTE

ENGRANAJE DE BAJA45,500

ENGRANAJE DE ALTA

Se Requiere Campo Reducido En Esta Area

29,100 CONTINUO

SERVICIO CONTINUO

Los Valores De Torsión Continua En Base A 1250 Amps En El Inducido Los ValoresDe Torsión Intermitente En Base A Cero Velocidad Con 1400 Amps, Duración

Máxima De 7 Segundos Area Reducida En Base A Campo De 30 Amps.

205 RPM

32,000 INTERMITENTE

Technology

Sistema de perforacion descripción