Componentes Clave en la Perforación de Pozos: Mesa Rotatoria, Kelly, Sistema de Izaje y Malacate

Mesa Rotatoria (Rotary Table)

La mesa rotatoria es un dispositivo fundamental para la perforación que realiza dos funciones principales: girar y sostener la sarta de perforación. Cuando la perforación avanza, la mesa rotatoria gira hacia la derecha (en sentido de las manecillas del reloj), haciendo girar la sarta. Cuando se extrae la tubería del pozo, la mesa rotatoria sostiene la sarta colgando con cuñas, durante los intervalos en que la tubería no está suspendida del gancho.

Su función es transmitir el momento de torsión (torque) e impartir el movimiento giratorio al vástago y, por medio de él, a toda la sarta de perforación. La parte superior de la mesa rotatoria, por lo general, forma parte del piso de la torre y está provista de una superficie antideslizante. Está construida en fundición y sostenida a la subestructura por medio de vigas de apoyo.

• Forma parte del piso de enganche del equipo.
• Posee superficie antideslizante.
• No debe tener partes salientes por seguridad del personal en el piso de enganche.
• Se clasifican por el diámetro de pasaje y la capacidad de carga muerta.

La transmisión de potencia a la mesa es hidráulica:

• Minimiza cambios bruscos en la rotación.
• Protege a la sarta de torque excesivo que podría ocasionar daño en las uniones de las barras.
• Puede tener motor independiente o utilizar el mismo que el malacate.

Kelly

El Kelly ocupa la sección superior de la sarta de perforación.

• Va conectado por debajo de la unión giratoria por un sustituto.
• La sección exterior puede ser cuadrada o hexagonal.
• Durante la perforación, el Kelly se desliza por el buje (Kelly Bushing) mientras gira la mesa y transmite la rotación a la sarta.
• Los más utilizados tienen una longitud de 12 m, incluyendo las uniones.

Funciones:

• a) Suspender la sarta de perforación.
• b) Transmitir el movimiento de rotación.
• c) Conducir el lodo dentro de la sarta.

Entre el vástago y la unión giratoria se instala una válvula de ½ vuelta que puede cerrarse en caso de influjo de gas o descontrol.

Buje Maestro

El buje maestro tiene la sección exterior cuadrada para transmitir el torque de la mesa de rotación. Internamente, provee el alojamiento cónico para las cuñas y el buje de transmisión del vástago (Kelly Drive Bushing), que permite levantar o bajar el vástago mientras se está rotando.

Cuñas

Las cuñas son piezas de metal cónicas y flexibles con mordazas de agarre. Encajan abrazando la tubería y, al bajarse, encastran en el buje maestro. Las cuñas aprietan la tubería al calzar en el agujero cónico del buje maestro. Se deben cambiar las cuñas para cada diámetro de cañería.

Sistema de Elevación o Izaje

Componentes principales:

1. Malacate o cuadro de maniobras.
2. Tambor de reserva o carrete del cable.
3. Cable o Línea de Perforación.
4. Ancla de la línea muerta.
5. Bloque de Corona o polea fija.
6. Bloque móvil o polea móvil.
7. Gancho.

Funciones:

• a) Proveer un medio para mover verticalmente la tubería que está dentro del pozo, bajar o levantar sartas de perforación o de revestimiento y otros equipos de subsuelo.
• b) Soportar el peso de la sarta de perforación, posiblemente varios cientos de toneladas.
• c) Mantener el peso aplicado sobre la broca durante la perforación.

Malacate

El malacate es el dispositivo que transforma la energía del sistema de potencia en la fuerza al cable de perforación. Posee frenos a cinta con un sistema de enfriamiento y una caja de cambios para controlar la velocidad y potencia. Es propulsado mecánicamente. El tambor es ranurado para acomodar el cable.

Es el componente principal del sistema de izaje. Transmite la potencia para hacer girar la mesa rotatoria, los carretes auxiliares y sistemas de enrosque y desenrosque de tubería. Es la parte principal en el sistema de izaje en un equipo de perforación, por lo tanto, se tiene que tener bastante cuidado en su mantenimiento, ya que esta unidad se somete a trabajo constante y pesado durante la perforación de un pozo. Con este conjunto se da movimiento a la sarta de perforación, se introduce tubería de revestimiento y se ocupa para todas las maniobras que se requieren en la perforación de un pozo.

Frenos del Malacate

Tienen la función de detener el deslizamiento de la tubería dentro del pozo. Hay dos tipos:

• Uno mecánico, compuesto por dos bandas que rozan un tambor con sistema de enfriamiento.
• Otro hidráulico o eléctrico, como freno auxiliar.