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PROPIEDAD EXCLUSIVA Febrero de 2012

PEMEX Drillmec, Inc. UPH y consola de control para izaje del 3-1 Manual de operaciones y mantenimiento mstil y piso de perforacin y equipo del piso de perforacin

3. INFORMACIN GENERAL

3.1 Componentes del sistema El sistema hidrulico de elevacin del equipo del piso de perforacin y mstil y piso de perforacin fabricado por Drillmec Drilling Technologies consiste en cuatro componentes principales que estn interconectados para formar el sistema completo. Estos son: la unidad de potencia hidrulica (UPH), la unidad del panel de vlvulas, la caja de control remoto suspendida y el control suspendido de arrastre de la torre de perforacin. Estos componentes y su interconexin se muestran con mayor detalle en los dibujos del sistema incluidos que se describen en la Tabla 3-1.

3.2 Descripcin del sistema El sistema hidrulico est diseado para activar los dos (2) cilindros de baja presin para elevar el mstil en una torre de perforacin Drillmec DM1500 y luego activar dos (2) cilindros de baja presin adicionales para elevar el piso de perforacin hacia su lugar. Los cuatro (4) cilindros usados en el procedimiento de elevacin de la torre de perforacin se activarn con la UPH usando la seccin de mquina diesel de 225 HP de la UPH y se operan desde el control remoto suspendido. Una vez instalada, la UPH tambin est equipada con motores y bombas elctricas para proporcionar potencia hidrulica al Iron Roughneck, al Iron Derrickman y a otros equipos del piso de perforacin.

3.2.1 Unidad de potencia hidrulica La UPH consiste principalmente en seis (6) bombas hidrulicas configuradas como sigue:

1. Bomba P2A: Iron Derrickman de 45 gpm a 3,000 psi Una bomba dedicada Parker PD140, con capacidad de 6,000 psi, de 8.9 pulgadas cbicas/rev (145 cc/rev) da potencia a esta funcin y es impulsada por un motor elctrico de 150 HP (compartido con la bomba nmero 3).



2. Bomba P1A: Iron Derrickman de 43 gpm a 5,000 psi

Una bomba dedicada Parker PV140, con capacidad de 5,000 psi, de 8.5 pulgadas cbicas/rev (140 cc/rev) con sensores de carga, da potencia a esta funcin y es impulsada por un motor elctrico de 150 HP (compartido con la bomba nmero 4).

3. Bombas P1B y P2B: Equipo del piso de perforacin, de 42 gpm a 3,200 psi y 42 gpm a 3,000 psi, respectivamente.

Dos (2) bombas dedicadas Parker PD100, con capacidad de 5,000 psi, de 6.4 pulgadas cbicas/rev (105 cc/rev) dan potencia a esta funcin. Estas bombas son esclavas forzadas por las bombas P1A y P2A y comparten una parte de la potencia de sus motores elctricos de 150 HP.

4. Bombas P3 y P4: Izaje del mstil y arrastre del piso de perforacin de 22 gpm cada una a 3,000 psi

Una (1) bomba de doble aspa dedicada Denison con capacidad de 4,000 psi de 2.8 pulgadas cbicas/rev (46 cc/rev) da potencia a estas funciones. Estas bombas son impulsadas por un motor diesel de 225 HP.

Como se mencion anteriormente, las bombas P1A y P1B estn acopladas juntas. Las bombas P2A y P2B estn acopladas de manera similar. Cada conjunto de bombas es impulsado por un motor elctrico de 150 HP con capacidad nominal de 1,800 rpm y montado verticalmente sobre un patn junto a un depsito que tiene una capacidad nominal de 700 galones. Cada circuito hidrulico de la UPH est provisto de una vlvula de alivio para establecer la mxima presin del sistema permitida (para ese circuito). Los parmetros de la vlvula de alivio se encuentran en el diagrama esquemtico hidrulico o en las especificaciones del sistema en la seccin 3.4 . Para mantener el mximo rendimiento de la UPH y de los componentes a los que da potencia, se incluyen varios elementos en la UPH para acondicionamiento y monitoreo del aceite: un respirador de aire del depsito para eliminar polvo o residuos atmosfricos, cuatro (4) filtros de retorno del sistema de tanque, una mirilla para el nivel de aceite, interruptores de flotacin del nivel de aceite e interruptores de temperatura del aceite. Se proporcionan cubiertas de acceso para mantenimiento de limpieza.



Figura 3-1 Conjunto de la unidad de potencia hidrulica

El gabinete elctrico del arrancador del motor, junto con el interruptor del circuito, se ha montado en la UPH. Este gabinete principal tambin contiene todos los circuitos necesarios de los componentes de control e indicacin. Todos estos componentes descritos anteriormente, excepto el control remoto suspendido, estn montados y conectados de manera integral en el conjunto de la UPH.



Figura 3-2 Conjunto de la unidad de potencia hidrulica (vista anterior)

Figure 3-3 Conjunto de la unidad de potencia hidrulica

(vista posterior)

Enfriador de aceite (R3)

Depsito

Motor elctrico

Unidad diesel

Gabinete elctrico

Cubierta para limpieza

Enfriador de aceite (R3)

Enfriador de drenado de la carcasa

Tanque de combustible diesel

Conexiones de presin

Conexiones de retorno



Figure 3-4 Conexiones de presin de campo

Figure 3-5 Conexiones de retorno de campo

Conexin de presin Iron Derrickman (P2A)

1-1/4"

Conexin de presin Equipo de piso de perforacin

(P2B) 1-1/4"

Conexin de presin Equipo de piso de perforacin (P1B), 1-1/4"

Conexin de presin Iron Roughneck (P1A) 1-1/4"

Conexin de retorno Equipo de piso de perforacin (R3) 2"

Conexin de retorno Desages de la carcasa del

equipo (R4) 1-1/2"

Conexin de retorno

Iron Derrickman (R1)

Sensor de carga (LS)



Conexin de retorno Equipo de izaje del mstil (R2) 1-1/2"

Conexin de presin Equipo de izaje del mstil (P3) (Detrs de la conexin R2) 1"

Conexin de presin Equipo de izaje del mstil (R4) 1"

Figure 3-6 Conexiones de presin y retorno de campo



Motor elctrico 150 HP

Motor elctrico 150 HP

Bomba de pistn Iron Roughneck 43 GPM, 5,000

Bomba del pistn Equipo de piso de perforacin 42 GPM, 3,000 psi

Bomba de pistn Iron Derrickman 45 GPM, 3,000

Bomba del pistn Equipo de piso de perforacin 42 GPM, 3,200 psi (P2B)

Figure 3-7 unidad de potencia hidrulica (lado derecho)



Figure 3-8 Unidad de potencia hidrulica (lado izquierdo)

Figure 3-9 Controles del motor diesel

Bomba de aspas Bomba doble Elevacin del mstil, arrastre de la torre de perforacin 22 GPM, 3,000 psi (cada una) (P3 y P4)

Motor diesel 225 HP

Control del motor

Bomba de aspas

(P3)

Bomba de aspas

(P4)

Desconexin principal

Inversor de potencia Entrada de 12 VCD Salida de 120 VCA 4 salidas

Caja de batera



3.2.2 Unidad del panel de vlvulas hidrulicas operadas por solenoide La unidad del panel de vlvulas contiene las vlvulas para izaje del piso de perforacin, izaje del mstil, arrastre del piso de perforacin y extraccin de pasadores del mstil. La superficie del panel tambin contiene indicadores de presin para los cilindros de izaje del mstil y del piso de perforacin e interruptores para poner los cilindros auxiliares del mstil y auxiliar del piso de perforacin en modo Flotante o Activo. La Figure 3-10 muestra la unidad del panel de vlvulas, la Figure 3-11 muestra la puerta de apertura superior abierta para mostrar los controles manuales, y la Figure 3-13 muestra la parte del panel para seleccionar los modos Flotante y Activo.

Figure 3-10 Unidad del panel de vlvulas

Como se indic anteriormente, la izaje del mstil y el arrastre del piso de perforacin se controlan normalmente con el control remoto suspendido. Sin embargo, si se requiere control manual, la unidad del panel de vlvulas tiene una puerta de apertura superior que permite el acceso a los controles manuales para las vlvulas. Las palancas para las vlvulas tambin se encuentran aqu. La parte inferior de la puerta tiene un esquema que describe la funcin de cada vlvula.



La Figure 3-11 muestra un detalle del esquema de la parte inferior de la puerta de la unidad que describe la funcin de cada vlvula. Estas son, de izquierda a derecha: FUNCIONES DEL LADO OPUESTO AL PERFORADOR

Extender/retraer el cilindro principal del mstil, extender/retraer el cilindro auxiliar del mstil, extender/retraer el cilindro principal del piso de perforacin, extender/retraer el cilindro auxiliar del piso de perforacin, extender/retraer el cilindro de arrastre del piso de perforacin y extender/retraer el cilindro de extraccin de pasadores

FUNCIONES DEL LADO DEL PERFORADOR:

Extender/retraer el cilindro principal del mstil, extender/retraer el cilindro auxiliar del mstil, extender/retraer el cilindro principal del piso de perforacin, extender/retraer el cilindro auxiliar del piso de perforacin, extender/retraer el cilindro de arrastre del piso de perforacin y extender/retraer el cilindro de extraccin de pasadores

Figure 3-11 Puerta de apertura superior de la unidad del panel de vlvulas



Entre los dos grupos de vlvulas hay un espacio para guardar las palancas para las vlvulas. La siguiente lista describe con ms detalles las funciones de las vlvulas de la unidad del panel de vlvulas. Hay dos vlvulas para cada una de las funciones; una a la izquierda para el lado opuesto al perforador de la torre y una a la derecha para el lado del perforador. CILINDRO PRINCIPAL DEL MSTIL: Esta vlvula controla la elevacin y el descenso del mstil. CILINDRO AUXILIAR DEL MSTIL: Los cilindros auxiliares se usan para colocar los cilindros principales de manera que pueden conectarse con pasadores al mstil para la elevacin. Una vez que los cilindros estn conectados al mstil, se cambian al modo Flotante. CILINDRO PRINCIPAL DEL PISO DE PERFORACIN: Esta vlvula controla la elevacin y el descenso del piso de perforacin. CILINDRO AUXILIAR DEL PISO DE PERFORACIN: Los cilindros auxiliares se usan para colocar los cilindros principales de manera que pueden conectarse con pasadores al piso de perforacin para la elevacin. Una vez que los cilindros estn conectados al piso de perforacin, se cambian al modo Flotante. ARRASTRE DEL PISO DE PERFORACIN: Esta vlvula controla el movimiento de los cilindros de arrastre del piso de perforacin. EXTRACCIN DE PASADORES DEL MSTIL (Y EXTRACCIN DE PASADORES DEL PISO DE PERFORACIN): Esta vlvula controla la extraccin y retiro de los pasadores de bloqueo del mstil durante la elevacin o descenso del mstil. Esta vlvula tambin se usa para los pasadores de bloqueo del piso de perforacin. Se proporcionan desconexiones rpidas para cambiar entre los grupos de cilindros que se estn controlando.



Todos los componentes y conexiones elctricas para el panel de vlvulas estn montados en el lado izquierdo (vea la Figure 3-12). El panel de electrnicos contiene todos los electrnicos para la operacin de las vlvulas direccionales a travs del control remoto suspendido y el control remoto suspendido de arrastre de la torre de perforacin. Las conexiones elctricas debajo del panel de electrnicos son, de izquierda a derecha: el conector del control remoto suspendido de arrastre de la torre de perforacin, el conector del control remoto suspendido y la conexin de entrada para la corriente alterna de 120 V.

Figure 3-12 Panel de vlvulas

(lado izquierdo)

Conexin de corriente alterna de 120 V Control remoto

suspendido de arrastre de la torre

Panel de electrnicos

Conector del control remoto



Figure 3-13 Selectores de flotacin del panel de vlvulas

SELECTORES DE FLOTACIN: Los selectores que estn a la izquierda de la puerta de apertura superior (vea la Figure 3-13) para las vlvulas direccionales se usan para controlar las vlvulas Flotantes para los cilindros auxiliares conectados al mstil principal y los cilindros principales del piso de perforacin. Cuando estos selectores estn en la posicin Activo, los cilindros auxiliares necesitan controlarse en forma activa mediante las vlvulas direccionales para extender y retraer el cilindro. En la posicin Flotante, los dos puertos de los de los cilindros auxiliares estn conectados directamente al tanque para permitir la extensin o la retraccin sin restricciones del cilindro con el movimiento del cilindro principal.



PANEL DE INDICADORES: Los indicadores debajo de la puerta de la unidad del

panel de vlvulas dan las presiones de los cilindros de elevacin de la torre de perforacin. Las presiones de los cilindros del lado opuesto al perforador estn a la izquierda y los cilindros del lado del perforador estn a la derecha. La Figure 3-14

muestra el panel de indicadores con los indicadores individuales identificados.

Figure 3-14 Panel de indicadores - Unidad del panel de vlvulas

3.2.3 Unidad de control remoto suspendido El control de los cuatro (4) actuadores hidrulicos de izaje del mstil y arrastre del piso de la torre de perforacin se lleva a cabo mediante un control remoto suspendido que controla el panel de vlvulas operadas por solenoides que est descrito en la seccin 3.2.2. Estos controles se encuentran en un gabinete de fibra de vidrio clasificado como NEMA 4 con asas de transporte (vea la Figure 3-15).. Cuando el control remoto est activo (encendido), los selectores Flotante y Activo de la unidad del panel de vlvulas estn inhabilitados.

Mstil

Mstil Piso de perforacin

Piso de perforacin

Cilindros de elevacin LOP

Cilindros de elevacin LP



Figure 3-15 Control remoto suspendido

PARO DE EMERGENCIA: Presione para inhabilitar las funciones del control remoto (la luz de estado cambia a verde slido). Gire la perilla para regresar el control a la funcin normal (la luz de estado regresa a verde parpadeante). CILINDRO DE EXTRACCIN DE PASADORES DEL MSTIL: Controla los cilindros de extraccin de pasadores del mstil y de extraccin de pasadores del piso de perforacin.

Paro de emergencia

Cilindro principal

Cilindro auxiliar

Selector de modos Flotante

y Activo

Indicador del modo Flotante

Cilindro de extraccin de pasadores del mstil

Cilindro principal

Cilindro auxiliar

Selector de modos Flotante y Activo

Cilindro de extraccin de pasadores del mstil

Indicador del modo Flotante

Interruptor de potencia

Selector de mstil/piso

Indicador de estado

Lado

del

per

fora

dor

Lado

opu

esto

al

perfo

rado

r



SELECTOR DE MSTIL/PISO: Use este selector para cambiar entre el control del mstil y el del piso de perforacin. Cuando se selecciona Mstil, las funciones del cilindro principal, del cilindro auxiliar y Flotante/Activo se establecen para controlar las vlvulas para el mstil. Cuando se selecciona Piso, los mismos selectores estn configurados para controlar vlvulas para el piso. Los controles del cilindro de extraccin de pasadores no son afectados por este selector. Para cambiar entre cilindros de extraccin de pasadores del mstil y cilindros de extraccin de pasadores del piso de perforacin, las mangueras que van a estos cilindros deben intercambiarse fsicamente en las desconexiones rpidas del conjunto del panel de vlvulas. CILINDRO AUXILIAR: Controla la extensin y retraccin de los cilindros auxiliares del mstil y del piso de perforacin como se describi anteriormente. Nota: Este control recibe influencia del selector Mstil/Piso. INTERRUPTOR FLOTANTE/ACTIVO: Controla las posiciones de los cilindros auxiliares en Flotante y Activo como se describi anteriormente. Nota: Este control est supeditado al selector Mstil/Piso. INDICADOR DE FLOTANTE: Cuando est encendido, indica que los cilindros auxiliares estn en el modo Flotante. CILINDRO PRINCIPAL: Controla la extensin y retraccin de los cilindros del mstil principal y del piso de perforacin principal como se describi anteriormente. Nota: Este control recibe influencia del selector Mstil/Piso. INTERRUPTOR DE POTENCIA: Enciende y apaga la energa para el control remoto. INDICADOR DE ESTADO: Consulte el manual de Miratron para el listado de seales de las luces indicadoras.



3.3 Dibujos del sistema Los dibujos descritos a continuacin se encuentran en la seccin 8 en la pgina 8-1.

Tabla 3-1 Dibujos de izaje y de la UPH del piso de perforacin y Control Nmero de dibujo Descripcin DM-B-2000 Diagrama esquemtico general del sistema de la UPH

DM-B-2001 Diagrama esquemtico principal general del sistema de la consola de control

DM-B-2002 Distribucin general de tubera de la torre de perforacin

DM-D-7003 Diagrama esquemtico general del sistema elctrico y de control DM-D-2301 Plano general del UPH y detalle del ensamble

DM-D-7002 Panel de control del arrancador del motor de la UPH



3.4 Especificaciones del sistema Generales Dimensiones generales 8' x 9' x 14' 5"

Limpieza requerida del fluido (ISO 4406:1999) 18/16/13

Tipo de aceite recomendado Texaco Rando HD-32

Capacidad nominal del depsito 700 galones

Bombas Presiones operativas del sistema:

Iron Roughneck (bomba P1A) 5,000 psi Equipo del piso de perforacin (bombas P1B y P2B) 3,000 psi

Iron Derrickman (bomba P2A) 3,000 psi Arrastre de la torre de perforacin y izaje del mstil (P3 y P4) 3,000 psi

Produccin volumtrica de la bomba:

Iron Roughneck (bomba P1A) 43 gpm

Equipo de piso de perforacin (P1B) 42 gpm

Iron Derrickman (P2A) 45 gpm

Equipo de piso de perforacin (P2B) 42 gpm Arrastre y elevacin de la torre de perforacin, izaje del mstil (P3) 22 gpm

Arrastre y elevacin de la torre de perforacin, izaje del mstil (P4) 22 gpm

Datos del motor elctrico (2X) Potencia producida 150 HP

Voltaje Trifsico de 230/460 VCA

Velocidad nominal (60 Hz) 1,800 rpm

Tipo de gabinete TEFC

Servicio elctrico requerido 200 A

Datos del motor diesel Potencia producida 225 HP



Voltaje 12 VCD

Velocidad nominal 1,800 rpm

Enfriadores de aceite Enfriador del equipo del piso de perforacin (2, en serie):

Tipo Aire/aceite, 2 pases

Motor elctrico del intercambiador de calor 3 HP, 460 VCA, trifsico, 60 Hz

Enfriador de drenado de la carcasa:

Tipo Aire/aceite, 2 pasos

Motor elctrico del intercambiador de calor 0.25 HP, 460 VCA, trifsico, 60 Hz Calentador del tanque apagado 80 F Temperatura de ventiladores de enfriamiento del intercambiador de calor encendidos 100 F Advertencia de alta temperatura 170 F Paro por alta temperatura 190 F

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