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TIPOS Y CLASIFICACIÓN DE PLATAFORMAS MARINAS

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hote hdez

on 24 September 2015

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Transcript of TIPOS Y CLASIFICACIÓN DE PLATAFORMAS MARINAS

CONTENIDO
Introducción
Desarrollo Histórico de las Unidades de Perforación
Clasificación de unidades de perforación costa afuera:
Plataformas Fijas
Unidades móviles

INTRODUCCIÓN
DESARROLLO HISTÓRICO DE LAS UNIDADES DE PERFORACIÓN
Las unidades móviles flotantes se eligen para perforar en aguas de profundidad considerable en donde no es posible el posicionamiento de ellas con anclas colocadas sobre el fondo del mar.
TIPOS Y CLASIFICACIÓN DE PLATAFORMAS MARINAS
El operador debe seleccionar una unidad de perforación que sea adecuada para la construcción y terminación del pozo de manera segura, eficiente y económica.


El equipo elegido deberá ser capaz de desempeñarse apropiadamente en el medio ambiente particular de la localización del pozo.

Para las operaciones costa afuera el proceso de selección de la unidad de perforación es mucho mas complejo que para las operaciones en tierra firme.

Se debe definir en primer lugar si la unidad podrá perforar apoyada en el fondo del mar o si deberá flotar sobre la localización del pozo.

A finales de los años 1960 nació la necesidad de perforar en aguas mas profundas que superaban el limite técnico de la época.

La ingeniería naval desarrollo nuevos diseños que llevaron a la creación de una nueva generación de equipos de perforación tales como: sumergibles, plataformas auto elevables, unidades semisumergibles y barcos perforadores.

AMBIENTES DE OPERACIÓN
Se pueden definir cuatro ambientes principales de operación para las instalaciones costa afuera:
Lagos
Ríos
Mar abierto
Regiones árticas

PLATAFORMAS FIJAS ASISTIDAS
Son unidades construida sobre pilares hincados en el lecho marino sobre los cuales se instala una plataforma con módulos prefabricados.

Por lo general no están dotadas de mástil de perforación ni de malacate o sistema de potencia. Su función principal es la de albergar los equipos para el manejo de la producción.

Durante la etapa de perforación son asistidas por barcazas que proveen potencia, almacenamiento, provisiones facilidades de alojamiento para el personal.

PLATAFORMAS FIJAS ASISTIDAS
Actualmente se construyen sobre estructuras de acero hincadas en el fondo marino sin mástil para el manejo de las sartas.

La barcaza de perforación que se utiliza como apoyo es usualmente una plataforma auto elevable o una barcaza de perforación flotante que se acerca y se posiciona para perforar los pozos en el temple debajo de la plataforma fija.

PLATAFORMAS FIJAS AUTOCONTENIDAS
Pueden ser a su vez de varios tipos:
Estructura de concreto sumergido

Estructura tubular de acero (“steel jacket”)

Plataformas de patas tensionadas (“tension legs”)

Plataformas tipo boya o vastago flotante (“spar buoys”)

PLATAFORMAS FIJAS AUTOCONTENIDAS
Son construcciones de gran tamaño con estructuras en concreto o en acero erigidas sobre el lecho marino que usualmente incluyen:
Instalaciones de producción
En ocasiones hasta dos mástiles de perforación
Instalaciones de autogeneración de potencia
Facilidades suficientes para albergar cientos de personas
Facilidades de almacenamiento de petróleo o gas producidos

ESTRUCTURAS DE CONCRETO SUMERGIDO
Estas plataformas tienen una elevación de hasta 250 metros sobre el lecho marino a la cima del mástil y pueden llegar a pesar hasta 600 mil toneladas en el aire.

Su principio de estabilidad se basa exclusivamente en su peso.

Los módulos superiores son de acero, prefabricados en otras localidades y trasportados e instalados sobre la base de concreto ya inundada por medio de grúas flotantes.

Pueden ser tan o más elevadas que la de concreto sumergido.
Se elevan más de 350 mts desde el lecho marino hasta la cima del mástil y es por naturaleza menos pesada.
Se construye en tierra firme en forma modular.
Está dotada de tanques flotadores convenientemente indundados para colocarla verticalmente.

Estructuras de acero “Steel Jacket”
Una vez colocada en posición vertical, la estructura es hincada con pilotes y de esta forma anclada al fondo del mar.
Los módulos superiores se instalan sobre la estructura que sobresale por encima del nivel del mar por medio de grúas.

Plataformas de patas tensionadas
Han sido desarrolladas para operaciones de perforación en aguas profundas.
Se fijan al fondo del mar mediante cables de ancla que se conectan a una estructura de acero cimentada en el lecho marino con pilotes y se mantiene en superficie mediante columnas flotantes.

Los cables se mantienen en tensión por flotación de la plataforma.
No requiere de gruas para su instalación
Tiene gran estabilidad en condiciones meteorológicas severas.
El costo se incrementa al aumentar la profundidad, debido a los cables de anclaje.

PLATAFORMA TIPO BOYA VERTICAL
La boya cilíndrica o vástago flotante tiene en su parte superior un módulo completo muy similar a los instalados sobre la estructura tubular de acero.
La estabilidad se logra con el anclaje de cables de acero al fondo marino.

Es la unidad flotante que tiene mejor estabilidad y se ve menos afectada por las corrientes marinas o el tiempo.
Es empleada en el desarrollo de aguas profundas y ultra profundas.
La ventaja respecto a las plataformas de patas tensionadas es que utiliza menos cables y por lo tanto se reduce el costo.

Son plataformas perforadoras y/o de producción capaces de desplazarse entre localizaciones bien sea auto propulsadas o por medio de remolques marinos.
Se posicionan en el sitio colocando lastres en tanques sumergidos
.

Se distinguen dos tipos de unidades móviles
Unidades apoyadas en el fondo.
Sumergibles.
Auto elevables “Jack Up”.

Unidades flotantes.
Barcos de perforación.
Barcazas de perforación.
Semisumergibles.

PLATAFORMAS SUMERGIBLES
Tienen capacidad de flotar en el agua lo que facilita su transporte a la localización
En el sitio elegido son sumergidas colocando agua o fluido en compartimentos cerrados hasta quedar apoyados en el lecho marino.
También poseen una cubierta elevada.

Están limitadas por la profundidad del agua hasta 55 mts.
Su uso esta limitado para aguas interiores, zonas lacustres, deltas y regiones pantanosas.
Se diseñan con pilotes en forma de botella.

Unidades móviles
Plataformas Auto Elevables
(Jack Up)
Plataformas Auto Elevables (Jack Up)
Esta clase de plataformas constituyen más de la mitad de todas las unidades móviles de perforación en el mundo.

Su popularidad se debe principalmente a su gran versatilidad, capacidad de movimiento y simplicidad operacional.

Son utilizadas en aguas someras y medianas hasta un máximo de 350 pies de profundidad.

Son “auto contenidas” en una estructura plana parecida a una barcaza de fondo plano con una forma triangular o cuadrada.

Poseen tres, cuatro o más columnas verticales de sección transversal cilíndrica, triangular o cuadrada que se pueden bajar hasta apoyarse sobre el lecho marino.

Un mecanismo de piñones y cremalleras en la unidad flotante permite mover las columnas de apoyo hacia abajo o hacia arriba en forma individual.

Durante el tránsito la plataforma flota libremente llevando las columnas verticales extendidas hacia arriba de la plataforma por fuera del agua.

En el sitio designado, las columnas son desplazadas hacia abajo hasta lograr asentarse en el lecho marino.

A partir de este momento las columnas pasan a soportar al peso de la plataforma para elevar la plataforma horizontalmente hasta una altura determinada por encima del nivel del mar.

Muy estables y poco afectadas por las condiciones del mar. Su estabilidad depende enteramente de la solidez y compactación del lecho marino sobre el cual descansan las bases de las columnas.

El proceso de asentamiento y transferencia de carga de la plataforma hacia las columnas es delicado, de alto riesgo y debe llevarse a cabo con un procedimiento especialmente diseñado y por personal especializado.

El módulo de perforación formado por el mástil, el malacate y el piso de perforación, está construido sobre una estructura de que se desplaza lateralmente desde la plataforma con potencia hidráulica hasta colocarse fuera de borda en forma de un “cantiliver”.

Esta característica le da al “Jack Up” la habilidad de posicionarse fácilmente sobre pozos individuales, deslizarse sobre los pozos de un templete o sobre plataformas fijas.

Es la estructura preferida para operaciones de perforación o reparación de pozos en templetes con plataformas fijas.

HVV Las plataformas auto elevables pueden operar en aguas de 350+ pies. Para ello requieren de columnas con longitudes de por lo menos 500 pies.

Una altura tal de las columnas supone una desventaja en términos de estabilidad durante el tránsito, por lo que el transporte entre pozos se debe llevar a cabo en condiciones atmosféricas estables.

La gran mayoría de los “Jack Up” no cuentan con propulsión propia y deben ser transportados utilizando remolcadores.

PLATAFORMA SEMISUMERGIBLE
Plataforma flotante soportada por columnas y pontones que se inundan hasta quedar parcialmente sumergidas
.
Se logra una buena estabilidad de la unidad flotante en aguas profundas.
operación en profundidades de hasta 1,500 metros.
PD
comunicación de l pozo y la plataforma a través de riser.
DISEÑOS PARA SEMISUMERGIBLES
Sistema eléctrico
Sistema de almacenamiento
Sistema de levantamiento de cargas
Sistema de manejo de anclas
Sistema de seguridad
• Sistemas contra incendio
• Equipos de radicmunicaciones y radio localización
• Helipuerto y sala para el conrol de vuelos
• Equipos de evacuacin
• Equipos de detecccion de gas
• Aislamiento quimico
• Respracion autoconetnida
• Equipos médicos de emergencia

.
3 pontones- sedco
4 cascos- odeco
5 pontones- pentagone
Evolución generacional de las plataformas semisumergibles
Primera 1962-1969
Segunda 1970-1981
Tercera 1982-1986
Cuarta 1987-1998
Quinta 1999 en adelante
Criterios de selección de una unidad semisumergible

a. Profundidad del agua
b. Profundidad el pozo a perforar
c. Datos del medio ambiente
d. Características del movimiento de la unidad
e. Capacidad de almacenamiento de materiales de consumo
f. Capacidad de carga variable en la cubierta
g. Movilidad de la unidad
h. Sistema de posicionamiento

Gracias por su atención
Aun después de seleccionar el quipo adecuado para la operación, es necesario examinar cuidadosamente las características técnicas del mismo para determinar si puede llevar a cabo las actividades especificas para las construcción del pozo, como son : capacidad de trabajo en condiciones extremas, capacidad de carga, sistemas de seguridad, equipos de presión y de control del pozo, personal calificado y estructura.
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