Universidad de Jaén

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Guía docente 2019-20 - 14112017 - Sondeos II

TITULACIÓN: Grado en Ingeniería de tecnologías mineras (14112017)
CENTRO: ESCUELA POLITÉCNICA SUPERIOR (LINARES)

TITULACIÓN: Doble Grado en Ingeniería de tecnologías mineras e Ingeniería civil (15013008)
CENTRO: ESCUELA POLITÉCNICA SUPERIOR (LINARES)

CURSO ACADÉMICO: 2019-20
GUÍA DOCENTE
1. DATOS BÁSICOS DE LA ASIGNATURA
NOMBRE: Sondeos II
CÓDIGO: 14112017 (*) CURSO ACADÉMICO: 2019-20
TIPO: Complementos de formación
Créditos ECTS: 6.0 CURSO: - CUATRIMESTRE: SC
WEB: acivanto@ujaen.es
 
2. DATOS BÁSICOS DEL PROFESORADO
NOMBRE: CIVANTO REDRUELLO, ANTONIO JOSÉ
IMPARTE: Teoría - Prácticas [Profesor responsable]
DEPARTAMENTO: U121 - INGENIERÍA MECÁNICA Y MINERA
ÁREA: 710 - PROSPECCIÓN E INVESTIGACIÓN MINERA
N. DESPACHO: D - D-004 E-MAIL: acivanto@ujaen.es TLF: 953648530
TUTORÍAS: https://uvirtual.ujaen.es/pub/es/informacionacademica/tutorias/p/37645
URL WEB: -
 
3. PRERREQUISITOS, CONTEXTO Y RECOMENDACIONES
PRERREQUISITOS:

 

 

CONTEXTO DENTRO DE LA TITULACIÓN:

Se trata de una asignatura obligatoria que se imparte en el segundo cuatrimestre del tercer curso de esta titulación.

  Para desarrollar correctamente esta materia obligatoria, el alumno debe de tener conocimientos de múltiples disciplinas de la carrera. De este modo, son necesarias asignaturas básicas tales como: física, química y matemáticas. También el de asignaturas básicas especificas del título, como son: dibujo técnico, geología, yacimientos minerales y rocas industriales. Dentro de las asignaturas tecnológicas de la  titulación, el alumno debe haber cursado la tecnología eléctrica y tecnología mecánica, mecánica de fluidos, prospección y explotación de hidrocarburos, etc…Las competencias que el alumno debe conseguir con esta materia, condicionan de forma significativa el perfil profesional de este técnico en el desempeño de sus funciones. De este modo, la formación de este Ingeniero le permite realizar múltiples actividades relacionadas con el diseño, planificación, y ejecución de proyectos de sondeos de petróleo y gas natural dentro de un espíritu crítico y actitud abierta ante los campos científicos y tecnológicos que afecten al campo de la perforación.

 

RECOMENDACIONES Y ADAPTACIONES CURRICULARES:

     El alumno debe haber cursado y superado las materias troncales de fundamentos físico-químicos, matemáticos y geológico-mineros.

 

El alumnado que presente necesidades específicas de apoyo educativo, lo ha de notificar personalmente al Servicio de Atención y Ayudas al Estudiante para proceder a realizar, en su caso, la adaptación curricular correspondiente.
4. COMPETENCIAS Y RESULTADOS DE APRENDIZAJE
código Denominación de la competencia
CBB3 Conocimientos básicos sobre el uso y programación de los ordenadores, sistemas operativos, bases de datos y programas informáticos con aplicación en ingeniería.
CBB5 Conocimientos básicos de geología y morfología del terreno y su aplicación en problemas relacionados con la ingeniería. Climatología.
CC10 Capacidad de análisis de la problemática de la seguridad y salud en los proyectos, plantas o instalaciones.
CC13 Capacidad de planificación y gestión integral de obras, mediciones, replanteos, control y seguimiento.
CC3 Conocimientos de cálculo numérico básico y aplicado a la ingeniería.
CES11 Estudios geotécnicos aplicados a la minería, construcción y obra civil.
CES12 Diseño y ejecución de obras superficiales y subterráneas.
CES2 Diseño, planificación y ejecución para prospección y extracción de minerales, rocas, combustibles fósiles y nucleares, aguas subterráneas y geotécnicos. Ídem para inyección de fluidos en estructuras subterráneas.
CES3 Técnicas de perforación y sostenimiento aplicadas a obras subterráneas y superficiales.
CES5 Control de la calidad de los materiales empleados.
CG1 Capacitación científico-técnica para el ejercicio de la profesión de Ingeniero Técnico de Minas y conocimiento de las funciones de asesoría, análisis, diseño, cálculo, proyecto, construcción, mantenimiento, conservación y explotación.
CG2 Comprensión de los múltiples condicionamientos de carácter técnico y legal que se plantean en el desarrollo, según la especialidad, de prospección e investigación geológica-minera, las explotaciones de todo tipo de recursos geológicos incluidas las aguas subterráneas, las obras subterráneas, los almacenamientos subterráneos, las plantas de tratamiento y beneficio, las plantas energéticas, las plantas mineralúrgicas y siderúrgicas, las plantas de materiales para la construcción, las plantas de carboquímica, petroquímica y gas, las plantas de tratamientos de residuos y efluentes y las fábricas de explosivos y capacidad para emplear métodos contrastados y tecnologías acreditadas, con la finalidad de conseguir la mayor eficacia dentro del respeto por el medio ambiente y la protección de la seguridad y salud de los trabajadores y usuarios de las mismas.
CG3 Capacidad para diseñar, redactar y planificar proyectos parciales o específicos de las unidades definidas en el apartado anterior, tales como instalaciones mecánicas y eléctricas y con su mantenimiento, redes de transporte de energía, instalaciones de transporte y almacenamiento para materiales sólidos, líquidos o gaseosos, escombreras, balsas o presas, sostenimiento y cimentación, demolición, restauración, voladuras y logística de explosivos.
CG4 Capacidad para diseñar, planificar, operar, inspeccionar, firmar y dirigir proyectos, plantas o instalaciones, en su ámbito.
CG7 Conocimiento para realizar, en el ámbito de su especialidad, mediciones, replanteos, planos y mapas, cálculos, valoraciones, análisis de riesgos, peritaciones, estudios e informes, planes de labores, estudios de impacto ambiental y social, planes de restauración, sistema de control de calidad, sistema de prevención, análisis y valoración de las propiedades de los materiales metálicos, cerámicos, refractarios, sintéticos y otros materiales, caracterización de suelos y macizos rocosos y otros trabajos análogos.
CG8 Conocimiento, comprensión y capacidad para aplicar la legislación necesaria en el ejercicio de la profesión de Ingeniero Técnico de Minas.
Resultados de aprendizaje
Resultado Resul-03 Saber diseñar y ejecutar obras subterráneas.
Resultado Resul-04 Saber diseñar y ejecutar obras superficiales
Resultado Resul-05 Conocer las técnicas de perforación y las de sostenimiento que se utilizan en las obras subterráneas
Resultado Resul-06 Conocer las técnicas de perforación y las de sostenimiento que se utilizan en las obras superficiales.
Resultado Resul-07 Controlar la calidad de los materiales que se emplean en las obras subterráneas y superficiales.
Resultado Resul-12 Diseñar, planificar y ejecutar proyectos de prospección de combustibles fósiles y nucleares
5. CONTENIDOS

BLOQUE I.SONDEOS PETROLIFEROS

 

BLOQUE II.- FLUIDOS DE PERFORACION

 

BLOQUE III.-SISTEMA DE PERFORACION ROTARY

 

BLOQUE IV.-ENTUBACIONES Y CEMENTACIONES

 

BLOQUE V.-CONTROL DE ERUPCIONES

 

BLOQUE VI.-IMPACTO AMBIENTAL.EVALUACION  Y CORRECCION

 

PRACTICAS DE TECNOLOGIA DE SONDEOS II

 

 

TEORIA

 

  BLOQUE I. SONDEOS PETROLIFEROS

 

TEMA 1. OBJETO DE LOS SONDEOS

Planteamiento general de la asignatura. Concepto de sondeos. Bosquejo histórico. División de los sondeos. Principios generales de los distintos sistemas de perforación. Métodos de perforación. Parámetros de perforación. Campos de aplicación de los distintos métodos de perforación.

TEMA 2. PROPIEDADES DE LAS ROCAS. FACTORES QUE AFECTAN A SU PERFORABILIDAD

Introducción. Propiedades físicas. Perforabilidad de las rocas. Perforación rotopercutiva. Perforación rotativa. Factores que afectan a la velocidad de perforación de las formaciones rocosas.

TEMA 3. PLANIFICACIÓN DE UN POZO

Proceso de iniciación de un pozo. Programa de pozo. Estimación del tiempo de ejecución del pozo. Elección de contratistas. Estimación del coste del pozo.

 

    BLOQUE II. FLUIDOS DE PERFORACION

 

TEMA 4. FUNCIONES Y CARACTERISTICAS

Introducción. Funciones de los fluidos de perforación. Características de los fluidos de perforación. Físicas.-Químicas. Características reológicas. Viscosidad y modelos de flujo.

TEMA 5. CONTROL DE LODOS

Generalidades. Medida de la densidad. Viscosidad y tixotropía. Viscosímetros. Agua de filtrado y cake. Ensayos. Contenido en arenas. Ph.-Contenido en sales.

TEMA 6. TIPOS DE LODOS

Lodos a base de agua y arcilla. Lodos a base de aceites. Espumas estables. Polimeros. Otros tipos.

TEMA 7. FABRICACION Y CIRCULACION DEL LODO

Fabricación del lodo. Equipos. Circulación del lodo. Líneas de impulsión. Bombas. Potencia necesaria en un equipo de bombeo. Perdidas de carga. Informe de inyección de lodos. Programación.

TEMA 8. CONTAMINACION DEL LODO

Contaminación química. Contaminación física. Tratamiento. Vibradores. Ciclones desarenadores. Desiltores. Desgasificador.

  

BLOQUE III. SISTEMA DE PERFORACION ROTARY

 

TEMA 9. EQUIPOS

Fundamentos. Torre o castillete. Subestructuras. Cabrestantes y cables. Bloque fijo y bloque viajero. Giratoria de inyección. Mesa de rotación y barras de arrastre Kelly. Equipos motrices. Disposiciones típicas. Accionamientos diesel. Eléctricos. Otros elementos: embragues, convertidores, cabrestantes auxiliares.

TEMA 10. TRICONOS

Triconos y trépanos. Descripción y formas de trabajo. Tipos de triconos. Clasificación. Desgaste. Criterios de utilización de triconos ó trépanos. Coronas. Sistema de avance con peso predeterminado.

TEMA 11. SARTA DE PERFORACION

Varillas y manguitos. Lastrabarrenas ó barras de carga. Materiales empleados. Propiedades físicas.-Roscas. Diámetro mínimo de drill-collar. Forma de trabajo y funcionamiento. Emplazamiento. Adición de drill-pipe. Extracción del tren de perforación. Maniobras.

TEMA 12. PARAMETROS DE PERFORACION

Peso sobre el tricono. Distribución estática de los esfuerzos. Punto neutro. Velocidad de rotación. Caudal de la bomba. Potencia hidráulica. Rendimiento hidráulico.-Efecto del peso y la hidráulica sobre el avance. Efecto de la rotación sobre el avance. Programa hidráulico.

TEMA 13. PERFORACIÓN DE SONDEOS DESDE PLATAFORMAS  MARINAS

Equipo de perforación marina. Evolución de los equipos offshore. Programas de perforación y entubación. Riser marino. Compensador de movimientos.

TEMA 14. PERFORACION DIRECCIONAL

Introducción. Métodos para el mantenimiento de la verticalidad. Control de la inclinación. Instrumentos. Causas de la desviación. Sondeos direccionales. Parámetros en un pozo direccional. Control de la trayectoria. Sistemas Top Drive. Mud motor ó down hole motor. MWD. Perforación horizontal.

TEMA 15. MATERIAL DE PESCA

Introducción. Normas de seguridad. Herramientas de pesca para tuberias. Interior y exterior. Herramientas de pesca hidráulicas. Herramientas para objetos metálicos.

TEMA 16. PROBLEMAS EN LA PERFORACION

Perdidas de circulación. Agarres de la sarta. Roturas por fatiga. Pescas de sarta. Erupciones.

 

 

  BLOQUE IV. ENTUBACIONES Y CEMENTACIONES

 

TEMA 17. TUBERIA DE REVESTIMIENTO

Funciones. Tipos de tubería (Casing). Normas A.P.I. Propiedades físicas. Programa de entubación. Operaciones de entubación. Control y accesorios de entubado. Fases de Perforación y entubado.

TEMA 18. CEMENTACIONES

Objetivos. Equipos de cementación. Bombeabilidad y fraguado de lechadas. Aditivos. Cementación en una sola etapa. Cementación en dos etapas. Centralizadores. Tapones. válvulas.

 

BLOQUE V.-CONTROL DE ERUPCIONES

 

TEMA 19. CABEZAS DE POZO

Funciones. Cierre de tipo anular. Cierre de tipo mordaza. Manifold de choque. Linea de purga(choke line). Linea de inyección (Kill line). Brida de base. Adaptadores. Sistema hidráulico de accionamiento.

TEMA 20. CONTROL DE ERUPCIONES

Concepto de invasión. Concepto de erupción. Causas de una invasión. Indicios. Cierre del pozo y control. Presión de formación. Presiones en cabeza. Presión de circulación. Control de una invasión. Método del perforador. Método del ingeniero.

 

  BLOQUE VI. IMPACTO AMBIENTAL.EVALUACION  Y CORRECCION

 

TEMA 21. TIPOS DE IMPACTOS

Introducción. Impacto producido por la obra civil. Desmontes.-Desforestación. Impacto producido por la implantación de los equipos. Bases de cimentación. Impacto producido por los lodos.-Grado de afección en las aguas superficiales y subterráneas. Impacto producido por los combustibles y lubricantes.

TEMA 22. MEDIDAS CORRECTORAS

Restablecimiento de pendientes. Revegetación. Demolición de las bases de cimentación. Regeneración de los suelos y revegetación. Impermeabilización de las balsas de lodos. Tratamiento de residuos de la perforación. Recogida selectiva de aceites y taladrinas. Impermeabilización de zonas de para repostar combustible.

 

PROGRAMA DE PRACTICAS DE TECNOLOGIA DE SONDEOS

 

PRACTICA Nº 1. CONTROL DE LODOS

Objeto: Determinar las características físicas, químicas y reológicas de los lodos. Fabricación de lodos a base de bentonita-agua en diferentes proporciones.

 

PRACTICA Nº 2 .-BOMBAS

Objeto: Calcular las perdidas de carga en un circuito de inyección de lodos. Cálculo de la potencia del motor de accionamiento de la bomba.

 

PRACTICA Nº 3.-INYECCION DE LODOS

Objeto: Efectuar los cálculos necesarios para completar un informe de inyección de lodos.

 

PRACTICA Nº 4.-CALCULO DE SARTA DE PERFORACION

Objeto: Determinar los esfuerzos en la sarta. Calcular la reserva de tracción. Cálculo de pesos aparentes. Longitudes de drill pipe y drill collar.

 

PRACTICA Nº 5.-ENTUBACIONES Y CEMENTACION

Objeto: Calcular la cementación de la entubación (casing). Volumen de lechada. Volumen de desplazamiento. Presión final de desplazamiento.

 

PRACTICA Nº 6.-CABEZAS DE POZO

Objeto: Diseñar el montaje de las cabezas de pozo en función del programa de perforación y entubación.          

 

PRACTICA Nº 7.-CONTROL DE ERUPCIONES

Objeto: Realizar las operaciones oportunas en caso de una invasión. Cálculos de volúmenes y tiempos de bombeo. Cálculo de control.

 

PRACTICA Nº 8.-SELECCION DE EQUIPO DE PERFORACIONObjeto: Determinar las características que debe tener un equipo de perforación de pozos de petróleo y gas natural. Capacidad de la torre. Potencia de motores y bombas. Circuito tratamiento de sólidos. Cabezas de pozo, B.O.P. y acumuladores. Conocidas la profundidad, fases de perforación, hidráulica requerida, tuberias de revestimiento, tipo de lodo y presiones máximas esperadas.

 

PRACTICAS DE CAMPO El programa de prácticas de la asignatura de Sondeos II, estará complementado, con las visitas a los sondeos que se estén realizando en la zona, o en otras regiones.

 

6. METODOLOGÍA Y ACTIVIDADES
ACTIVIDADES HORAS PRESEN­CIALES HORAS TRABAJO AUTÓ­NOMO TOTAL HORAS CRÉDITOS ECTS COMPETENCIAS (códigos)
A1 - Clases expositivas en gran grupo
  • M1 - Clases expositivas en gran grupo: Clases magistrales
45.0 67.5 112.5 4.5
  • CBB3
  • CBB5
  • CC10
  • CC13
  • CC3
  • CES11
  • CES12
  • CES2
  • CES3
  • CES5
  • CG1
  • CG2
  • CG3
  • CG4
  • CG7
  • CG8
A2 - Clases en grupos de prácticas
  • M6 - Clases en grupos de prácticas: Actividades prácticas
10.0 15.0 25.0 1.0
  • CBB3
  • CBB5
  • CC10
  • CC13
  • CC3
  • CES11
  • CES12
  • CES2
  • CES3
  • CES5
  • CG1
  • CG2
  • CG3
  • CG4
  • CG7
  • CG8
A3 - Tutorias Colectivas
  • M14 - Tutorias Colectivas/Individuales: Supervisión de trabajos dirigidos
5.0 7.5 12.5 0.5
  • CBB3
  • CBB5
  • CC10
  • CC13
  • CC3
  • CES11
  • CES12
  • CES2
  • CES3
  • CES5
  • CG1
  • CG2
  • CG3
  • CG4
  • CG7
  • CG8
TOTALES: 60.0 90.0 150.0 6.0  
 
INFORMACIÓN DETALLADA:

En las clases expositivas se alternarán las exposición de la teoría y métodos de planteamiento generales con la resolución de ejemplos de ejercicios M1 - Clases magistrales. Con un total de 45 horas presenciales y se estima un trabajo autónomo por parte del alumnado de 67,5 horas. En estas clases se desarrollaran las competencias CC10, CES12, CG1, CG2, CG3, CG4, CC·, CG7, CB3; CG8, CB5, CES5, CC13, CES3 y CES2.

Para las clases en grupos de prácticas se sucederán la resolución de problemas prácticos y las de laboratorios. M6 - Actividades prácticas. En estas clases se desarrollarán las competencias CC10, CES12, CG1, CG2, CG3, CG4, CC·, CG7, CB3; CG8, CB5, CES5, CC13, CES3 y CES2.

Las tutorías colectivas tratarán sobre aspectos colaterales necesarios para la correcta resolución numérica de los problemas con objeto de minimizar los errores y conseguir un nivel de precisión adecuado.

7. SISTEMA DE EVALUACIÓN
 
ASPECTO CRITERIOS INSTRUMENTO PESO
Asistencia y/o participación en actividades presenciales y/o virtuales Dominio de los conocimientos teóricos y prácticos de la materia Examen teórico y práctico. (Prueba objetiva de respuestas breves y de desarrollo 10.0%
Conceptos teóricos de la materia Dominio de los conocimientos teóricos y prácticos de la materia. Examen teórico y práctico. (Prueba objetiva de respuestas breves y de desarrollo). 60.0%
Realización de trabajos, casos o ejercicios Entrega de los problemas y casos bien resueltos. Puntuación del dossier de prácticas donde se valorará la calidad de la documentación aportada (memoria, planos, esquemas, croquis, fotografías, etc) y la originalidad Valoración del trabajo de prácticas y exposición del mismo. 30.0%
El sistema de calificación se regirá por lo establecido en el RD 1125/2003 de 5 de septiembre por el que se establece el sistema europeo de créditos y el sistema de calificaciones en la titulaciones universitarias de carácter oficial
INFORMACIÓN DETALLADA:

El aspecto S1 evalúa los resultados de aprendizaje Resul-03, 04, 05, 06, 07 y 12 y las competencias CBB3, CBB5, CC3, CC10, CC13,  CES2, CES3, CES5, CES11, CES12, CG1, CG2, CG3, CG4, CG7 y CG8.

El aspecto S2 evalúa los resultados de aprendizaje Resul-03, 04, 05, 06, 07 y 12 y las competencias CBB3, CBB5, CC3, CC10, CC13,  CES2, CES3, CES5, CES11, CES12, CG1, CG2, CG3, CG4, CG7 y CG8.

El aspecto S3 evalúa los resultados de aprendizaje Resul-03, 04, 05, 06, 07 y 12 y las competencias CBB3, CBB5, CC3, CC10, CC13,  CES2, CES3, CES5, CES11, CES12, CG1, CG2, CG3, CG4, CG7 y CG8.

8. DOCUMENTACIÓN / BIBLIOGRAFÍA
ESPECÍFICA O BÁSICA:
  • Manual de sondeos: aplicaciones. Edición: -. Autor: -. Editorial: Madrid: Carlos López Jimeno, 2001  (C. Biblioteca)
  • Manual de sondeos: tecnología de perforación. Edición: -. Autor: -. Editorial: Madrid: Carlos López Jimeno, 2000  (C. Biblioteca)
  • Drilling practices manual. Edición: [2nd ed.]. Autor: Moore, Preston L.. Editorial: Tulsa, Oklahoma: Penn Well Books, cop. 1986  (C. Biblioteca)
  • Drilling data handbook. Edición: 8th ed. rev. and exp. Autor: Gabolde, Gilles.. Editorial: Paris : Technip, 2006  (C. Biblioteca)
GENERAL Y COMPLEMENTARIA:
  • XI Curso de Sondeos [Recurso electrónico]. Edición: -. Autor: Curso de Sondeos (11º . 2002 . Linares). Editorial: Jaén: Universidad, E.U.P. de Linares, 2002
  • XV Curso de Sondeos [Recurso electrónico]. Edición: -. Autor: Curso de sondeos (15º .2010). Editorial: Jaén : Universidad, Servicio de Publicaciones, 2010  (C. Biblioteca)
  • XVI Curso de Sondeos Recurso electrónico. Edición: -. Autor: Curso de sondeos (16º .2012) Linares. Editorial: Jaén : Universidad, Servicio de Publicaciones, 2012  (C. Biblioteca)
  • Perforación de Pozos de Petróleo y de Gas Natural . Edición: Moscú : Mir, 1978. Autor: Sereda, N.G.. Editorial: -
  • Drilling fluids processing handbook [Recurso electrónico]. Edición: -. Autor: -. Editorial: Amsterdam ; Boston : Elsevier, Gulf Professional Pub., c2005.  (C. Biblioteca)
9. CRONOGRAMA (segundo cuatrimestre)
Semana A1 - Clases expositivas en gran grupo A2 - Clases en grupos de prácticas A3 - Tutorias Colectivas Trabajo autónomo Observaciones
Nº 1
27 ene - 2 feb 2020
3.01.00.0 6.0  
Nº 2
3 - 9 feb 2020
3.01.00.0 6.0  
Nº 3
10 - 16 feb 2020
3.01.00.0 6.0  
Nº 4
17 - 23 feb 2020
3.00.01.0 6.0  
Nº 5
24 feb - 1 mar 2020
3.01.00.0 6.0  
Nº 6
2 - 8 mar 2020
3.01.00.0 6.0  
Nº 7
9 - 15 mar 2020
3.00.01.0 6.0  
Nº 8
16 - 22 mar 2020
3.01.00.0 6.0  
Nº 9
23 - 29 mar 2020
3.01.00.0 6.0  
Nº 10
30 mar - 3 abr 2020
3.00.01.0 6.0  
Período no docente: 4 - 12 abr 2020
Nº 11
13 - 19 abr 2020
3.01.00.0 6.0  
Nº 12
20 - 26 abr 2020
3.01.00.0 6.0  
Nº 13
27 abr - 3 may 2020
3.00.01.0 6.0  
Nº 14
4 - 10 may 2020
3.01.00.0 6.0  
Nº 15
11 - 15 may 2020
3.00.01.0 6.0  
Total Horas 45.0 10.0 5.0 90.0