Universidad Autónoma del CarmenDependencia Académica de Ciencias Químicas y Petroleras

Carrera: Ingeniería Petrolera

PLATAFORMAS SEMISUMERGIBLES

Asignatura: Perforación en Aguas Profundas

Profesor: Dr. Ulises Olea Gonzales

Integrantes:

1. Fernando Aragón Capilla2. Juan Alberto Vera Cabrera

INTRODUCCION

Desde los comienzos de la historia, la perforación de pozos petroleros ha jugado un papel demasiado importante y sus avances en cuanto a diseño, formas y estructuras en materiales de construcción han variado de acuerdo a la necesidad o requerimientos de quienes la aplican.

Asumiendo que la tecnología en las operaciones de perforación de pozos cada día es más avanzada, es obligación estar al tanto de estos avances.

PLATAFORMAS SEMISUMERGIBLES

Las plataformas semisumergibles están compuestas de una estructura con una o varias cubiertas, apoyada en flotadores sumergidos. Esta unidad flotante sufre movimientos debido a la acción de las olas, corrientes y vientos, lo que puede damnificar los equipos que van a bajarse por el pozo. Por ello, es imprescindible que la plataforma permanezca en posición sobre la superficie del mar

Los tipos de sistema responsables de la posición de la unidad flotante son dos: el sistema de anclaje y el sistema de posicionamiento dinámico. El sistema de anclaje se compone de 8 a 12 anclas y cables y/o cadenas, que actúan como resortes y producen esfuerzos capaces de restaurar la posición de la plataforma flotante cuando ésta es modificada por la acción de las olas, vientos y corrientes marinas. En el sistema de posicionamiento dinámico no existe una conexión física de la plataforma con el lecho del mar, excepto la de los equipos de perforación.

Los sensores acústicos determinan la deriva, y propulsores en el casco accionados por computadora restauran la posición de la plataforma.

Las plataformas semisumergibles pueden tener o no propulsión propia. De cualquier forma, presentan una gran movilidad y son las preferidas para la perforación de pozos exploratorios. Las plataformas semisumergibles están consideradas como el equipo de perforación costa afuera más versátil, ya que combinan las ventajas de un equipo sumergible con la capacidad de perforar en aguas profundas y ultra-profundas.

Están caracterizadas por dos o más cascos cuya estructura soporta a la cubierta principal por medio de columnas las cuales se encuentran espaciadas de tal forma que la unidad de perforación tenga buena estabilidad. Es en la cubierta principal donde se localiza el equipo de perforación y área de almacenamiento de tuberías y Riser, disponen también de un Moon Pool que es el área donde se almacenan los preventores submarinos cuando está en tránsito y se hacen las maniobras de interconexión de los equipos de control de pozo; La estabilidad del navío se obtiene mediante la capacidad de inundar (lastrar) o deslastrar los pontones que se ubican en la base de la plataforma con agua de mar; lo anterior para mantener un calado que le permita navegar, perforar o inclusive prepararse para una fuerte tormenta (calado de sobrevivencia).

Estos equipos, principalmente los que se construyeron antes de los 90 con capacidad de perforación de hasta 1000 m de tirante de agua (cuarta generación), normalmente mantenían su posición por medio de un sistema de anclaje convencional al fondo marino mediante 8 cadenas, anclas o cables las cuales llegaban a pesar dependiendo de su profundidad hasta 10 ton. En la actualidad las plataformas de quinta y sexta generación tienen una capacidad para perforar hasta los 10000 ft (3042 m) de tirante de agua y para mantener la posición cuentan normalmente con el sistema de posicionamiento dinámico vía GPS

Comparativo entre los barcos perforadores y las plataformas semisumergibles de perforación

Los navíos de perforación flotante se pueden encontrar en diferentes formas, tamaños y configuraciones; los barcos perforadores y las plataformas semisumergibles difieren, no únicamente en el casco, sino también en capacidades.

A continuación se analizarán y compararán las principales características de 3 barcos perforadores y 3 semisumergibles:

Análisis de las principales características operativas de los barcos perforadores y de las plataformas semisumergibles

a) La principal ventaja de los barcos perforadores sobre las plataformas semisumergibles consiste en que éstos pueden navegar a velocidades mayores que las semisumergibles; por lo que los costos de la movilización del equipo se reducen ya que el barco perforador gasta menos tiempo para su arribo a la localización.

b) La principal ventaja de las plataformas semisumergibles sobre los barcos perforadores radica en que tienen mayor estabilidad y experimentan pequeños movimientos ante oleaje y viento, por lo que pueden continuar perforando en medios de ambiente ásperos, mientras que los barcos y las barcazas son sensibles a la dirección de las olas, provocando el cabeceo del navío.

c) Generalmente una semisumergible no tiene tanta capacidad de carga variable (tuberías, lodo y cemento a granel y en sacos, lodo líquido y otros consumibles) como los barcos perforadores.

d) En términos de costo por día, generalmente las plataformas semisumergibles son más caras que los barcos perforadores, esto se debe a su mantenimiento y sus altos costos iniciales (costo de equipo) y de los seguros.

Al hacer la evaluación económica, dependiendo de las condiciones meteorológicas imperantes en la localización, se deberán de tomar en consideración los posibles tiempos suspendidos del equipo, que en el caso de una semisumergible son prácticamente nulos, contra el costo de operación relativamente barato de un barco perforador

Se analizarán con más detalle las características operativas y de diseño de equipos de plataformas semisumergibles en las siguientes secciones.

MovimientoLas plataformas semisumergibles están diseñadas para operar en ambientes climáticos hostiles ya que la altura de las columnas que soportan la cubierta principal permite al navío una gran estabilidad a fuertes oleajes y vientos; la mayoría de las plataformas semisumergibles pueden continuar perforando en mares con olas de hasta 6 m. Estos equipos son utilizados en el Mar del Norte, Golfo de México y Brasil.

Carga y capacidades de almacenamientoLos equipos flotantes tienen dos tipos de capacidades; la capacidad de carga y la capacidad de almacenamiento, las cuales se definen como sigue:

La capacidad de carga es el peso máximo de materiales y equipo el cual puede ser almacenado a bordo del navío. La capacidad de carga está generalmente limitada por consideraciones de resistencia y estabilidad reguladas por las sociedades clasificadoras del equipo.

La capacidad de almacenamiento es el espacio físico que permitirá el acomodo de diferentes materiales abordo, está limitado por el volumen debido al o arreglo del equipo.

Una semisumergible o un barco, tiene asignada una línea de carga que define el máximo desplazamiento o máximo calado que el navío podrá tener en cualquier momento; esta línea de carga se refiere a la capacidad de carga del navío. Normalmente en las plataformas semisumergibles la capacidad de almacenamiento es mayor que la capacidad de carga, lo cual permitirá mayor flexibilidad en el acomodo de las cargas en la plataforma.

La capacidad de carga de un barco perforador es típicamente mayor que la de una semisumergible. Sin embargo, la capacidad de almacenamiento de una semisumergible es generalmente mayor que la de un barco perforador; por lo tanto para una misma operación de perforación dada, el barco perforador necesitará ser abastecido menos frecuentemente que una plataforma semisumergible. Algunas plataformas semisumergibles de la tercera generación (ocupada durante la década de los ochenta) y las plataformas de la cuarta generación tienen como característica ser capaces de transportar de 3000 a 4000 ton de carga en cubierta, las plataformas nuevas de sexta generación tienen una carga variable de hasta 10000 ton.e

CONCLUCIONES

La principal ventaja de las plataformas semisumergibles sobre los barcos perforadores radica en que tienen mayor estabilidad y experimentan pequeños movimientos ante oleaje y viento, por lo que pueden continuar perforando en medios de ambiente ásperosEn términos de costo por día, generalmente las plataformas semisumergibles son más caras que los barcos perforadores, esto se debe a su mantenimiento y sus altos costos iniciales (costo de equipo) y de los seguros. Tomar en cuenta una evaluación económica, entre interrupciones vs el costo de operaciones  Estos límites dependerán del tipo de compensador de movimiento vertical que se tenga a bordo, sistema de almacenaje de tuberías, Riser y preventores submarinos.