¿Qué es una plataforma de perforación? Tipos de plataformas de perforación

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Última modificación: 2023-12-17 10:24

La minería se lleva a cabo con la ayuda de estructuras de ingeniería especiales: plataformas de perforación. Proporcionan las condiciones necesarias para que se produzca el desarrollo. La plataforma de perforación se puede equipar a diferentes profundidades, depende de la profundidad de los campos de petróleo y gas.

Perforación en tierra

El petróleo se encuentra no solo en tierra, sino también en la pluma continental, que está rodeada de agua. Es por eso que algunas instalaciones están equipadas con elementos especiales, gracias a los cuales permanecen en el agua. Dicha plataforma de perforación es una estructura monolítica que actúa como soporte para el resto de los elementos. La instalación de la estructura se realiza en varias etapas:

• primero, se perfora un pozo de prueba, que es necesario para determinar la ubicación del campo; si existe la posibilidad de desarrollar una zona específica, entonces se lleva a cabo más trabajo;
• preparar un sitio para una plataforma de perforación: para esto, el área circundante se nivela tanto como sea posible;
• se echan los cimientos, especialmente si la torre es pesada;
• sobre una base preparada, se ensambla una torre de perforación y sus otros elementos.

Métodosidentificación del depósito

Las plataformas de perforación son las estructuras principales a partir de las cuales se lleva a cabo el desarrollo del petróleo y el gas, tanto en tierra como en el agua. La construcción de plataformas de perforación se lleva a cabo solo después de que se determina la presencia de petróleo y gas en una región en particular. Para ello, se perfora un pozo utilizando varios métodos: rotativo, rotatorio, de turbina, volumétrico, de tornillo y muchos otros.

El más común es el método rotatorio: cuando se usa, se introduce una broca giratoria en la roca. La popularidad de esta tecnología se debe a la capacidad de la perforación para soportar cargas significativas durante mucho tiempo.

Cargas de plataforma

La plataforma de perforación puede tener un diseño muy diferente, pero debe construirse de manera competente, teniendo en cuenta principalmente los indicadores de seguridad. Si no se cuidan, las consecuencias pueden ser graves. Por ejemplo, debido a cálculos incorrectos, la instalación simplemente puede colapsar, lo que conducirá no solo a pérdidas financieras, sino también a la muerte de personas. Todas las cargas que actúan sobre las instalaciones son:

• Constantes: significan las fuerzas que actúan a lo largo del funcionamiento de la plataforma. Este es el peso de las propias estructuras sobre la instalación y la resistencia al agua, cuando se trata de plataformas marinas.
• Temporal: este tipo de cargas actúan sobre la estructura en determinadas condiciones. Solo durante el inicio de la instalación hay una fuerte vibración.

En nuestro país se han desarrollado diferentes tipos de plataformas de perforación. Hasta la fecha, en8 sistemas de producción estacionarios operan en la tubería rusa.

Plataformas de superficie

El petróleo puede ocurrir no solo en la tierra, sino también bajo el agua. Para extraerlo en tales condiciones se utilizan plataformas de perforación, que se colocan sobre estructuras flotantes. En este caso, los pontones, las barcazas autopropulsadas se utilizan como instalaciones flotantes; esto depende de las características específicas del desarrollo petrolero. Las plataformas de perforación en alta mar tienen ciertas características de diseño, por lo que pueden flotar en el agua. Dependiendo de la profundidad del campo de petróleo o gas, se utilizan diferentes equipos de perforación.

Alrededor del 30 % del petróleo se extrae de campos marinos, por lo que cada vez se construyen más pozos sobre el agua. En la mayoría de los casos, esto se hace en aguas poco profundas mediante la fijación de pilotes y la instalación de plataformas, torres y el equipo necesario en ellos. Las plataformas flotantes se utilizan para perforar pozos en áreas de aguas profundas. En algunos casos se realiza perforación en seco de pozos de agua, lo cual es recomendable para bocas poco profundas hasta 80 m.

Plataforma flotante

Las plataformas flotantes se instalan a una profundidad de 2 a 150 my se pueden utilizar en diferentes condiciones. Tales estructuras pueden ser de tamaño compacto y funcionar en ríos pequeños, o pueden instalarse en mar abierto. Una plataforma de perforación flotante es una estructura ventajosa, ya que incluso con un tamaño pequeño, puede bombear un gran volumen de petróleo o gas. Y esto permite ahorrar en costes de transporte. Tal plataforma esen el mar durante unos días, luego regresa a la base para vaciar los tanques.

Plataforma fija

La plataforma de perforación marina estacionaria es una estructura que consta de una parte superior y una base de apoyo. Se fija en el suelo. Las características de diseño de dichos sistemas son diferentes, por lo que se distinguen los siguientes tipos de instalaciones estacionarias:

• gravitacionales: la estabilidad de estas estructuras está asegurada por el propio peso de la estructura y el peso del lastre recibido;
• pilotaje: ganan estabilidad gracias a los pilotes hincados en el suelo;
• mástil: la estabilidad de estas estructuras la proporcionan los tirantes o la cantidad de flotabilidad requerida.

Dependiendo de la profundidad a la que se desarrollan el petróleo y el gas, todas las plataformas estacionarias se dividen en varios tipos:

• aguas profundas sobre columnas: la base de este tipo de instalaciones está en contacto con el fondo de la zona de agua, y las columnas se utilizan como soportes;
• plataformas de aguas someras sobre columnas: tienen la misma estructura que los sistemas de aguas profundas;
• isla de construcción: dicha plataforma se encuentra sobre una base de metal;
• monopod es una plataforma de agua poco profunda sobre un soporte, hecha en forma de torre y tiene paredes verticales o inclinadas.

Son las plataformas fijas las que concentran las principales capacidades de producción, ya que son más rentables económicamente y más fáciles de instalar y operar. En una versión simplificada, tales instalaciones tienenbase de marco de acero, que actúa como una estructura de soporte. Pero es necesario utilizar plataformas estacionarias teniendo en cuenta la naturaleza estática y la profundidad del agua en el área de perforación.

Las instalaciones en las que la base es de hormigón armado se colocan sobre el fondo. No necesitan sujetadores adicionales. Estos sistemas se utilizan en campos de aguas poco profundas.

Barcaza perforadora

La perforación exploratoria en alta mar se realiza mediante plataformas móviles de los siguientes tipos: autoelevables, semisumergibles, barcos perforadores y barcazas. Las barcazas se utilizan en campos de aguas poco profundas, y existen varios tipos de barcazas que pueden operar a profundidades muy diferentes: desde 4 m hasta 5000 m.

La plataforma de perforación en forma de barcaza se utiliza en las etapas iniciales del desarrollo del campo cuando es necesario perforar pozos en aguas poco profundas o áreas protegidas. Estas instalaciones se utilizan en las desembocaduras de ríos, lagos, pantanos, canales a una profundidad de 2 a 5 m. La mayoría de estas barcazas no son autopropulsadas, por lo que no se pueden utilizar para trabajar en alta mar.

La barcaza de perforación tiene tres componentes principales: un pontón sumergible bajo el agua que se instala en el fondo, una plataforma de superficie con una plataforma de trabajo y una estructura que conecta estas dos partes.

Plataforma de escalada

Las plataformas de perforación autoelevables son similares a las barcazas de perforación, pero las primeras están más modernizadas y mejoradas. Se elevan sobre mástiles que descansan en el fondo.

Estructuralmente, tales instalaciones consisten en 3-5 soportes con zapatas, quese bajan y se presionan contra el fondo durante la duración de las operaciones de perforación. Dichas estructuras se pueden anclar, pero los soportes son un modo de operación más seguro, ya que el casco de la instalación no toca la superficie del agua. La plataforma flotante autoelevable puede operar a profundidades de hasta 150 m.

Este tipo de instalaciones se elevan sobre la superficie del mar gracias a columnas que se apoyan en el suelo. La cubierta superior del pontón es el lugar donde se monta el equipo tecnológico necesario. Todos los sistemas autoelevadores se diferencian por la forma del pantalán, el número de columnas de apoyo, la forma de su sección y las características de diseño. En la mayoría de los casos, el pontón tiene forma triangular y rectangular. El número de columnas es de 3-4, pero en los primeros proyectos los sistemas se crearon en 8 columnas. La torre de perforación en sí está ubicada en la cubierta superior o se extiende a popa.

Barco perforador

Estos equipos son autopropulsados y no es necesario remolcarlos al lugar de trabajo. Dichos sistemas están diseñados específicamente para su instalación a poca profundidad, por lo que no son estables. Los barcos de perforación se utilizan en la exploración de petróleo y gas a una profundidad de 200-3000 my más profunda. Se coloca una plataforma de perforación en dicho buque, y la perforación se lleva a cabo directamente a través del agujero tecnológico en la cubierta misma.

Al mismo tiempo, la embarcación está equipada con todo el equipo necesario para que pueda operar en todas las condiciones climáticas. El sistema de anclaje le permite asegurar el nivel adecuado de estabilidad en el agua. El petróleo producido después de la purificación se almacena en tanques especiales en el casco y luego se vuelve a cargar en camiones cisterna.

Semisumergible

La plataforma de perforación de petróleo semisumergible es una de las plataformas de perforación en alta mar más populares, ya que puede operar a profundidades de más de 1500 m. Las estructuras flotantes pueden sumergirse a profundidades considerables. La instalación se complementa con tirantes y columnas verticales e inclinadas, que aseguran la estabilidad de toda la estructura.

El cuerpo superior de este tipo de sistemas son las viviendas, que están equipadas con la última tecnología y cuentan con los suministros necesarios. La popularidad de las instalaciones semisumergibles se explica por una variedad de soluciones arquitectónicas. Dependen del número de pantalanes.

Las instalaciones semisumergibles tienen 3 tipos de calado: perforación, modo pluvial y transición. La flotabilidad del sistema es proporcionada por soportes, que también permiten que la instalación mantenga una posición vertical. Cabe señalar que el trabajo en plataformas de perforación en Rusia está bien remunerado, pero para ello no solo debe tener la educación adecuada, sino también una amplia experiencia laboral.

Conclusiones

Así, la plataforma de perforación es un sistema modernizado de varios tipos, que puede perforar pozos a diferentes profundidades. Las estructuras son ampliamente utilizadas en la industria del petróleo y el gas. A cada instalación se le asigna una tarea específica, por lo que difieren en características de diseño, funcionalidad, volumen de procesamiento y transporte.recursos.