Plataforma de perforación

Tipos de plataformas de perforación

Una plataforma de perforación es una máquina que se utiliza para crear un agujero en el suelo, conocido como pozo. Existen varios tipos de plataformas de perforación, cada una diseñada para una geología específica, alcance del proyecto y consideraciones presupuestarias.

• Plataforma de perforación con diamante:

  Una plataforma de perforación con diamante utiliza una broca con un material sintético impregnado de diamante para penetrar formaciones rocosas duras. Las plataformas de perforación con diamante ofrecen perforación de alta precisión y pérdida mínima de núcleo, lo que las hace adecuadas para la exploración geológica, la exploración mineral y las investigaciones geotécnicas. En el proceso de perforación con diamante, una cadena de perforación está compuesta por secciones de tubería huecas que se conectan entre sí, y una broca con un barril cilíndrico se baja al pasaje hueco de la cadena de perforación. La perforación con diamante se utiliza a menudo en geología, arqueología y exploración mineral para obtener muestras de debajo de la superficie de la Tierra.

• Plataforma de perforación neumática:

  Las plataformas de perforación neumáticas utilizan aire comprimido como fluido de perforación para enfriar la broca, eliminar los recortes del pozo y mantener el control del pozo. El aire comprimido se utiliza ampliamente en la industria del petróleo y el gas, la minería y la construcción. Es adecuado para perforar a través de formaciones rocosas de blandas a medianamente duras. Este tipo de plataforma de perforación es eficiente para la perforación de alta velocidad en formaciones estables. Existen algunas ventajas de las plataformas de perforación neumáticas. Proporcionan excelente visibilidad y pozos de baja presión. Este método suele ser rentable en formaciones no acuíferas.

• Plataforma de perforación híbrida:

  Las plataformas de perforación híbridas combinan dos o más técnicas de perforación para optimizar el rendimiento de la perforación y adaptarse a diversas condiciones subterráneas. Son máquinas versátiles que pueden cambiar entre métodos de perforación, como la perforación rotatoria-percusiva y la rotatoria-cortante, sin intercambiar cadenas de perforación o brocas. Por ejemplo, algunas plataformas híbridas combinan la perforación rotatoria convencional con la perforación con martillo de fondo de pozo para aumentar las tasas de penetración en formaciones desafiantes. Otros híbridos pueden integrar la perforación rotatoria con métodos de circulación de fluidos como espuma de aire o lodo de agua-bentonita. Dichas plataformas sobresalen en la penetración rápida a través de capas de sobrecarga resistentes hasta el lecho rocoso más duro, al tiempo que permiten un manejo eficiente de diferentes tipos de fluidos de perforación y técnicas de fragmentación de rocas.

• Plataforma de perforación rotatoria con lodo:

  La plataforma de perforación rotatoria con lodo hace circular lodo o fluido de perforación para enfriar la broca, lubricar la cadena de perforación, eliminar los recortes de roca del pozo y mantener la estabilidad del pozo. Las plataformas de perforación rotatorias se aplican ampliamente en sitios costa afuera y en tierra para penetrar en varios tipos de formaciones rocosas. Son ideales para la perforación de alta tasa de producción en la extracción de petróleo, la energía geotérmica, la perforación de pozos de agua y la construcción de pilotes. La máquina de perforación rotatoria con lodo también es adecuada para una amplia gama de durezas de roca y profundidades de pozo. Su función y eficiencia son muy apreciadas por los ingenieros y perforadores.

• Plataforma de perforación con cabezal superior:

  Una plataforma de perforación con cabezal superior es un tipo de aparato de perforación en el que la rotación de la cadena de perforación se transmite por un cabezal de perforación motorizado o cabezal superior que se suspende del piso de la plataforma mediante un eje o eje de transporte. Las plataformas modernas equipadas con cabezales superiores son inherentemente automáticas y muy adecuadas para la perforación de alta velocidad en aguas profundas y entornos hostiles. En comparación con otros métodos de accionamiento, como la caja de engranajes convencional y las mordazas, el cabezal superior tiene algunas ventajas. Hace que las operaciones de perforación sean más eficientes, seguras y rápidas. Estas unidades también facilitan a los perforadores el manejo de cadenas de perforación más pesadas y la perforación de pozos más profundos y largos con mayor precisión.

Especificación y mantenimiento de plataformas de perforación

Las especificaciones de las plataformas de perforación dependen de sus tipos y propósitos previstos. Las especificaciones clave de la plataforma de perforación incluyen el tamaño y la profundidad, la potencia y el par, el sistema de control, el tipo de broca, las características de seguridad y los accesorios adicionales.

• Tamaño y profundidad: Las plataformas de perforación están disponibles en varios tamaños dependiendo de sus propósitos previstos. La profundidad de una plataforma de perforación también varía según el tamaño y el tipo. Por ejemplo, las plataformas de perforación de preparación inmediata en el sitio, como la plataforma de perforación portátil TDR-1000BC, suelen perforar hasta 30 pies. Por otro lado, las plataformas de perforación costa afuera pueden alcanzar fácilmente profundidades de más de 20.000 pies.
• Potencia y par: La fuente de energía de una plataforma determina cuán potente es la plataforma. Las fuentes de energía comunes incluyen motores eléctricos, motores diésel y sistemas hidráulicos. El par se refiere a la fuerza de rotación de la plataforma de perforación. Las plataformas de perforación suelen tener potencias entre 200 hp y 600 hp. También puede tener valores de par que van desde 50.000 a 150.000 ft-lb.
• Sistema de control: Los sistemas de control de las plataformas de perforación pueden ser computerizados, operados por humanos, digitales o analógicos.
• Tipo de broca: Los tipos de brocas de una plataforma de perforación pueden ser brocas de rodillo cónico, brocas de diamante, brocas PDC u otras.
• Características de seguridad: Las plataformas de perforación modernas están equipadas con varias características de seguridad como preventores de reventones, válvulas de cierre de emergencia y sistemas de control de presión.
• Accesorios adicionales: Dependiendo de los requisitos del trabajo, una plataforma de perforación puede equiparse con accesorios adicionales como bombas de lodo, agitadores o compresores.

Mantenimiento

Al igual que cualquier otra máquina, las plataformas de perforación requieren un mantenimiento regular para ayudarlas a funcionar de manera óptima y también para prolongar su vida útil. Aquí hay algunos consejos de mantenimiento cruciales para las plataformas de perforación:

• Inspección regular: Los operadores de plataformas de perforación deben dedicar un tiempo para realizar inspecciones frecuentes en la plataforma de perforación para poder detectar cualquier signo de desgaste o daño. Deben prestar especial atención a los componentes críticos como el sistema de transmisión, los tubos de perforación, las brocas y los motores.
• Lubricación: La limpieza regular es tan importante como el mantenimiento regular. Las plataformas de perforación deben limpiarse con frecuencia para eliminar cualquier suciedad, residuos de perforación y acumulación de lodo. Si no se controla, la acumulación de suciedad puede provocar fácilmente sobrecalentamiento y desgaste gradual.
• Mantenimiento programado: Los operadores y perforadores deben seguir los programas de mantenimiento recomendados que proporcionan los fabricantes. También deben reemplazar piezas importantes como brocas, filtros y rodamientos para garantizar que las plataformas funcionen como se espera.

Escenarios de uso de plataformas de perforación

Las plataformas de perforación se aplican en diversas industrias para hacer agujeros para diferentes propósitos. Aquí hay algunos escenarios típicos de plataformas de perforación.

• Industria minera: En la industria minera, una plataforma de perforación perfora la superficie de la tierra para crear agujeros para la extracción de minerales o el establecimiento de minas. Por ejemplo, cuando buscan minerales valiosos como oro, cobre o diamantes, las empresas de exploración petrolera utilizan plataformas de perforación para hacer agujeros en lo profundo de la corteza terrestre para alcanzar estos depósitos minerales.
• Industria de la construcción: En el campo de la construcción, las plataformas de perforación realizan tareas como la creación de agujeros profundos o cimientos para soportar estructuras como puentes y edificios. Las plataformas de perforación se utilizan para instalar pilotes, que son columnas robustas que brindan soporte para los cimientos. Además, las plataformas de perforación se emplean para hacer agujeros para instalar postes de servicios públicos o postes eléctricos.
• Industria geotécnica: Las plataformas de perforación se utilizan en investigaciones geotécnicas para extraer muestras de suelo y roca para su análisis. Esta información es crucial para determinar la composición y la estabilidad del terreno donde se planifican los proyectos de construcción.
• Industria de pozos de agua: Las plataformas de perforación de pozos de agua se utilizan para llegar a acuíferos subterráneos y crear pozos para acceder al agua potable o al riego agrícola.
• Industria ambiental: En proyectos de remediación ambiental, las plataformas de perforación se utilizan para crear pozos de monitoreo o pozos de articulación para el muestreo y la remediación de aguas subterráneas.
• Perforación direccional horizontal (HDD): Las plataformas HDD se utilizan para instalar tuberías, cables o conductos horizontalmente debajo de obstáculos como carreteras, ríos o áreas densamente pobladas. HDD es un método de perforación sin zanja que minimiza la interrupción de la superficie y preserva la infraestructura existente.

Cómo elegir plataformas de perforación

Al elegir una máquina de plataforma de perforación a la venta, es pertinente determinar primero cuáles son sus necesidades inmediatas. Después de esto, es necesario considerar varios factores, como el tipo de necesidad en toda la industria, la profundidad y el diámetro del agujero requerido, el tipo de suelo o formación rocosa, el nivel de precisión y control requerido, el presupuesto disponible y la necesidad de movilidad y versatilidad.

A medida que las técnicas mineras evolucionan, muchas industrias ahora prefieren utilizar máquinas de plataformas de perforación con características automatizadas. La automatización de la perforación mejora la seguridad y la eficiencia de las operaciones de perforación al reducir la necesidad de intervención manual. Esto, por supuesto, tiene un costo más alto. Si la elección de la plataforma afecta la economía del proyecto, puede valer la pena considerar una plataforma más automatizada y posiblemente más costosa.

Después de considerar todos los factores anteriores, desde la industria petrolera hasta la construcción, varias industrias utilizan diferentes tipos de plataformas de perforación. Los proveedores deben conectarse con compradores en industrias específicas que tengan la necesidad de un tipo específico de plataforma de perforación.

Para aquellos en la industria de la energía geotérmica, la plataforma de perforación con cabezal superior preferida probablemente tendrá una especificación diferente a las de la industria del petróleo o el gas natural. Los proveedores de plataformas de perforación deberán educar a sus compradores sobre por qué ciertas plataformas son más adecuadas para proyectos específicos. Proporcionar estudios de casos de proyectos detallados ayudará mucho a explicar esto a los compradores.

Preguntas frecuentes

P1: ¿Qué tan grande es el mercado de plataformas de perforación?

A1: El mercado global de plataformas de perforación se valoró en alrededor de US$16 mil millones en 2022 y se proyecta que alcanzará los US$23 mil millones para 2030.

P2: ¿Qué influye en el mercado de plataformas de perforación?

A2: Factores como el desarrollo de nuevas tecnologías, fuentes de energía alternativas, volatilidad del mercado, costos operativos, tendencias de inversión, regulaciones ambientales y el panorama económico global. Todo esto puede afectar la demanda de plataformas de perforación y su dinámica de mercado.

P3: ¿Cuál es la esperanza de vida de una plataforma de perforación petrolera?

A3: La vida útil promedio de una plataforma de perforación costa afuera es de alrededor de 20 a 25 años.

P4: ¿Cuál es la plataforma de perforación más grande?

A4: La plataforma de perforación más grande del mundo es el Deepwater Titan. Esta plataforma semisumergible puede operar en profundidades de agua de hasta 12.000 pies.