EQUIPOS HIDRÁULICOS EN PERFORACIÓN: Los equipos que componen el sistema son los siguientes:Tanque Bomba Línea horizontalLínea o tubo verticalManguera de circulaciónPolea  o unión giratoriaCuadrante Tubería o sarta de perforación Barrena o mecha Línea de retorno Equipo separadores de solidos o  control de solidos

Equipo de superficie Se manejan 4 diferentes combinaciones del equipo de superficie con las características detalladas en la Tabla 1. 

BOMBAS DE LODOS. Son las encargadas de hacer cumplir el ciclo de circulación del lodo, desde que lo succionan del tanque respectivo, hasta que el fluido retorna al extremo opuesto del tanque de succión, después de pasar por el interior de las tuberías y los espacios anulares respectivos. Estas bombas toman el lodo de los tanques y lo impulsan hasta la sarta de perforación. Cada equipo de perforación debe tener como mínimo tres bombas para el fluido de perforación; dos deben estar conectadas de tal manera que puedan operar solas, en paralelo y una tercera como auxiliar.

Bomba Dúplex: Son bombas de doble acción, es decir, desplazan fluidos en las dos carreras del ciclo de cada pistón mediante válvulas y descargas en ambos lados de la Camisa. Cuando el pistón se desplaza en su carrera de enfrente, al mismo tiempo succiona por la parte posterior y viceversa.  

Bomba Triplex: Son bombas de acción sencilla, es decir, el pistón desplaza fluido solamente en su carrera de enfrente y no succiona. Debido a esto, las bombas triples necesitan mantener las camisas llenas de fluido y esto se logra a través de bombas centrífugas. La bomba más emplea es la dúplex ya que son de doble acción y por manejar caudales variados y su alto rendimiento.

BARRENAS DE PERFORACIÓN El desempeño de la barrena es medido por la longitud total y el tiempo de perforación, antes de que la barrena deba ser sacada y reemplazada. Costo mínimo por metro (o pies), es el principal objetivo

 Las consideraciones principales para seleccionar una barrena son: Geología Propiedades de la formaciónFuerza de compresión Se refiere a la fuerza intrínseca de la roca, la cual está basada en su composición,  método de deposición y compactamiento. Es importante considerar la fuerza  compresiva,  “confinada” o “en sitio”, de una formación dada. Muchos fabricantes  de barrenas, proveen ahora un servicio suplementario de análisis de resistencia de rocas, como ayuda para la selección de barrenas.Elasticidad Afecta la forma en la que la roca falla. Una roca que falla en forma “plástica”, más que  fracturarse, se deformará.AbrasiónPresión de sobre-carga Afecta la cantidad de compactación de sedimentos y por lo tanto la dureza de la roca.AtrapamientoPresión de los poros Afecta los requerimientos de peso del lodo y puede afectar la velocidad de perforación.Porosidad y Permeabilidad Cambios de formación dentro de una sección dada del agujero 

Barrena de conos Las barrenas de conos incluyen cortadores de acero montadas en el cuerpo de la barrena, de tal manera que son libres de rotar. La mayoría de las barrenas de conos tienen tres conos, a pesar de que existen diseños que utilizan dos y cuatro conos. Características de la Barrena de Conos Las barrenas de conos tienen tres elementos principales:· Cortadores (o conos)· Cojinetes (valeros o rodamientos)· Cuerpo de la Barrena

1 Brocas Policristalinas y de Diamante (PDC)Estas brocas tienen una larga vida pues sus cortadores son muy duros y no hay rodamientos ni partes móviles. Los diamantes industriales de origen natural empleados son colocadosmanualmente en diseños geométricos que cubren el fondo de la broca, en forma redundante que permita el funcionamiento de la misma si hay rotura de alguno de ellos.En las brocas PDC, los diamantes policristalinos son montados en una matriz de carburo de tungsteno. Los diamantes realizan la perforación, o el corte, mientras el carburo de tungsteno los sostiene proveyéndoles de resistencia y rigidez.

PROPIEDADES DE LOS FLUIDOS DE CIRCULACION:  Reología: es el estudio del flujo de fluidos. Se requiere la Reología para predecir: Qué tan bueno es el transporte los recortes afuera del pozoQué tan buena es la limpieza de los ripios en la cara de la barrena. 

Cuáles son las pérdidas de presión en el sistema.Cómo se comporta el sistema de fluido con los regímenes de flujo que se emplean en el pozo.En otras palabras se necesita entender la hidráulica de los fluidos de perforación. Viscosidad: La viscosidad es la resistencia de un fluido a fluir y se define como la Razón del Esfuerzo cortante a la velocidad de cizallamiento.

CLASIFICACION DE LOS FLUIDOS:4.2.1 . FLUIDOS NEWTONIANOS:Son aquellos en los cuales la viscosidad permanece constante para todas las velocidades de cizallamiento siempre y cuando la temperatura y la presión permanezcan constantes. Ejemplos de Fluidos Newtonianos son: el agua, la glicerina y el aceite ligero.

FLUIDOS NO NEWTONIANOS  Los fluidos no newtonianos no muestran una proporcionalidad directa entre el esfuerzo de cortante y la velocidad de cizallamiento. La mayoría de los fluidos de perforación son no newtonianos. La gráfica que se muestra es un ejemplo un fluido no Newtoniano.La viscosidad de un fluido no Newtoniano se conoce como la viscosidad efectiva y para obtener su valor se debe especificar una velocidad de cizallamiento específica. 4.3. PERDIDAS DE ENERGIA EN EL SISTEMA HIDRAULICO DEL POZO: Cuando el fluido está circulando a través del sistema ocurre una fricción entre el fluido y las paredes del pozo, y entre las capas del mismo fluido. Estos e traduce en consumo de energía. El consumo de energía o las pérdidas de presión por fricción son proporcionales a: densidad y viscosidad del fluido, el gasto de flujo y la geometría del sistema circulatorio.Para definir la capacidad del sistema de bombeo que permita mover el volumen de lodo en el sistema circulatorio, es necesario llevar a cabo un análisis de las pérdidas de energía o pérdidas de presión por fricción.

FUNDAMENTOS DE HIDRAULICA DE PERFORACION:La perforación de pozos petroleros requiere de una hidráulica que cumpla con los objetivos de mejorar la eficiencia de la barrena y proveer un eficiente acarreo de los recortes de formación a la superficie. El sistema hidráulico está integrado por el equipo superficial, la sarta de perforación, y el espacio anular.   El cálculo hidráulico en este sistema define el diámetro óptimo de las toberas de la barrena, con el cual se obtendrá la potencia hidráulica del flujo del fluido de perforación que promueva la óptima remoción de recortes, incremento en la velocidad de penetración y en la vida de la barrena. En consecuencia, una reducción en el costo total de la perforación. Un sistema hidráulico eficiente requiere que todas sus partes funcionen de manera óptima. Este se forma con los siguientes elementos: equipo superficial, tubería de perforación, barrena, y espacio anular. Las bombas de lodos, el tubo vertical y la manguera rotatoria son algunos de los principales elementos que conforman el equipo superficial del sistema de circulación.

CONTROL DEL POZO.-   El  control  de  un  pozo  es  necesario  para  el  manejo  de  una  situación  de  riesgo  provocada  por  una arremetida o por la sospecha de ella. Las arremetidas y los influjos son provocados porque la presión que ejerce la columna hidrostática del fluido de perforación es menor que la presión de poro de la formación lo que produce que los  fluidos que están dentro de ella invadan la tubería generando un aumento de los tanques y posiblemente, dependiendo del tipo de influjo, un aumento en las unidades de gas.  El control del pozo debe provocar que la presión dentro de la tubería sea igual a la presión de la formación o mayor. La presión de la formación es medida al cerrar el pozo y medir  la presión en el cabezal. Con el gradiente  hidrostático  de  los  fluidos  se  puede  determinar  el  tipo  y  la  cantidad  del  influjo  junto  con  la presión de la formación.   El control de pozo puede ser llevado a cabo en diferentes formas, una de ellas es  densificar el fluido de perforación y otra es aumentar la presión desde la superficie (en la bomba). Es posible combinar ambos métodos.    Hay  varios  métodos  para  controlar  los  pozos  que  se  utilizan  cada  día.  En  cada  caso,  los principios son los mismos. El propósito común es mantener una presión constante en el fondo del pozo, en un nivel igual o levemente mayor que la presión de la formación, mientras que se circulan lodos más pesados dentro del pozo. Puesto que la presión del tubo de perforación es un indicador directo de la presión en el fondo del pozo, se puede manipular sistemáticamente la presión del tubo de perforación, y se puede controlar la presión en el fondo del pozo. Los tres métodos principales de llevar a cabo las operaciones de controlar un pozo, manipulando la presión del tubo de perforación.