Los top drives y las bombas de lodo son dos de los componentes más críticos de un equipo de perforación y los que más pueden beneficiarse de la supervisión continua y el mantenimiento predictivo. El motor y la caja de engranajes de los top drives permiten un control más preciso del proceso de perforación, lo que ayuda a aumentar el tiempo de perforación en fondo y a reducir los tiempos de inactividad. Para las operaciones de perforación de fondo, es fundamental contar con un sistema de supervisión continua.

Cuando falla un top drive, ya no se puede perforar y la operación se detiene. Si el fallo es lo suficientemente grave y dura lo suficiente, el riesgo de que la sarta de perforación se atasque en el agujero aumenta exponencialmente. El resultado es un tiempo de inactividad significativo y costes añadidos para toda la operación de perforación.

El coste del tiempo de inactividad cuando falla un top drive puede variar en función de varios factores, como la gravedad del fallo, la parte del pozo en la que se produce el fallo y el tamaño y la complejidad del equipo de perforación. Por lo general, cuanto mayor sea el tiempo de inactividad, mayor será el coste.

Costes derivados de la exposición a riesgos de seguridad y de la interrupción de las operaciones de perforación:

  • Reparación o sustitución del top drive y de cualquier otro equipo que pueda haber resultado dañado.
  • Recuperación y reensamblaje de la sarta de perforación.
  • Cualquier mano de obra y equipo adicionales necesarios para reanudar la operación de perforación.
  • Cualquier limpieza o remediación medioambiental que pueda ser necesaria como resultado de la avería.
  • Costes indirectos, como retrasos en los programas de producción y pérdida de contratos.
  • Peligros para la seguridad, como la liberación de fluidos de perforación o el colapso de la sarta de perforación.

El control convencional del top drive consiste en realizar inspecciones y mantenimientos periódicos rutinarios o preventivos para evitar estos fallos. Sin embargo, esto plantea problemas cuando se produce un fallo grave de forma imprevista. Los consumibles de los top drives y las piezas de repuesto asociadas rara vez se almacenan en la plataforma como reserva, si es que se almacenan, en un emplazamiento en alta mar.

Principales componentes críticos de una perforadora

Top Drive
Bombas de lodo
Malacates
Generadores

Onshore vs Offshore

Perforar en alta mar es más caro que hacerlo en tierra. Los costes de explotación son más elevados debido al entorno hostil y remoto, los materiales, los equipos, las piezas de repuesto y el mantenimiento. Las perforaciones en alta mar también plantean problemas logísticos, estrictos requisitos medioambientales y de seguridad y complejas infraestructuras. Estos factores contribuyen a que la perforación en alta mar sea de dos a tres veces más cara que la perforación en tierra.

La perforación en alta mar puede tener un mayor potencial de rentabilidad debido a las mayores reservas y al mayor tiempo de producción de los pozos. De ahí la importancia de la supervisión continua.

Motor de tracción Top Drive

EL PROBLEMA: El motor de tracción proporciona el par necesario para mover el top drive a lo largo de la barra de perforación. Los motores de tracción son cruciales para las operaciones de perforación debido a las exigencias de alto rendimiento y al elevado coste de NPT por hora. Puede haber fallos eléctricos y mecánicos en los motores de tracción. Un ejemplo son los fallos en los cojinetes. Cuando la salud de los cojinetes se deteriora, se reduce o se pierde por completo el rendimiento de la perforación y no se pueden realizar las operaciones necesarias, como hacer conexiones o sujetar y soltar la tubería. También pueden darse condiciones de trabajo inseguras para los operarios de la plataforma.

Top Drive Blind Spots:

  1. Los fallos eléctricos y mecánicos tienden a pasar desapercibidos hasta que se produce una avería debido a la naturaleza de las operaciones de las plataformas de perforación. El Top Drive permanece en funcionamiento continuo y en posición elevada.
  2. Debido a la complejidad de la máquina y a las operaciones continuas, no es posible realizar inspecciones minuciosas frecuentes de los componentes internos.
  3. Los protocolos de mantenimiento preventivo y basado en el tiempo no permiten una supervisión continua de los componentes críticos de la plataforma.

Soluciones Top Drive

A la antigua usanza

Históricamente, los consumibles de los equipos de perforación se han utilizado hasta el fallo. Esta metodología maximiza la vida útil del equipo, pero a costa de un riesgo adicional de incurrir en horas NPT e imponer riesgos de seguridad a la tripulación de la plataforma.

El nuevo camino

La monitorización continua del estado de las vibraciones puede ayudar a optimizar el despliegue de mecánicos y electricistas, las rutinas de mantenimiento, la preparación para la sustitución y la mitigación de posibles incidentes de seguridad. La monitorización continua abre oportunidades potenciales para que los estudios amplíen la vida útil de Top Drive y optimicen las operaciones sobre el terreno.

Solución de supervisión

HARDWARE

Cinco sensores de vibración inalámbricos de KCF Technologies. 

SOFTWARE

Establecimiento de umbrales para la detección automatizada de anomalías, la elaboración de informes sobre cuadros de mando, la comprobación de la calidad del mantenimiento realizado y la comprensión de la causa raíz de los problemas.

DATOS EN TIEMPO REAL

Los datos en tiempo real permiten realizar recomendaciones precisas sobre el mantenimiento y los activos con mayor rapidez, por lo que se necesita menos tiempo para analizar y más para tomar medidas predictivas. Se recomienda el uso de un registrador electrónico de perforaciones (EDR), aunque no es obligatorio. (RPM y par generados por el accionamiento superior)

Retorno de la inversión y potencial de ahorro del sector

Perforación en tierra

Coste del tiempo de inactividad de Top Drive:

5.000 $/hora Coste del tiempo de inactividad
>12 horas de inactividad

Potencial de ahorro: ~60.000 dólares

85.000 $ de sustitución por motor
>145.000 $ de ahorro total

Impacto del potencial de ahorro en la rentabilidad

8x - 19x* ROI
*Suponiendo un evento previsto al año

Perforación en alta mar

Coste del tiempo de inactividad de Top Drive:

15.000 $/hora Coste del tiempo de inactividad
>12 horas de inactividad + piezas de repuesto

Potencial de ahorro: ~60.000 dólares

85.000 $ Sustitución/Motor + Entrega
>265.000 $ en total Ahorro Piezas

Impacto del potencial de ahorro en la rentabilidad

24x - 35x* ROI
*Suponiendo un evento previsto al año

Optimice la salud de su máquina

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