Implementación de un sistema de monitoreo en tiempo real de presión e inclinación para el izaje del mástil en equipos NOV Rapid Rig 13
DOI:
https://doi.org/10.24054/rcta.v2i46.4115Palabras clave:
izaje del mástil, cilindro hidráulico, sistema hidráulico, monitoreo en tiempo real, perforación en hidrocarburosResumen
Este artículo presenta la implementación de un sistema de monitoreo en tiempo real para el izaje del mástil en equipos NOV Rapid Rig 13 utilizando una arquitectura distribuida con niveles de adquisición, procesamiento y visualización local. El sistema registra simultáneamente datos de presión hidráulica e inclinación angular, permitiendo analizar el comportamiento dinámico de los cilindros durante la operación de izaje. A partir de estos datos se construyó una gráfica de presión estática que relaciona presión e inclinación, representando el modelo teórico de un cilindro hidráulico de tres etapas. Esta curva permitió identificar transiciones críticas y desviaciones operativas, sirviendo como base para definir umbrales de alarma y mejorar la supervisión; lo cual le permite al operador tomar decisiones informadas y seguras. Los resultados obtenidos no solo mejoran la seguridad del proceso de izaje del mástil, sino que también sientan las bases para la futura automatización y la implementación de estrategias de mantenimiento predictivo en sistemas hidráulicos aplicados a la perforación.
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Citas
API Recommended Practice 54, Occupational Safety and Health for Oil and Gas Well Drilling and Servicing Operations, 4th ed., 2019.
L. Gong, Y. Sun, Z. Huang, D. Ma, and D. Song, Theory and Technology of Drilling Engineering. Cham: Springer, 2023.
Independence. Equipo Investigador. Informe evento operacional Mástil Rig 50. Informe. Meta, Colombia, 2021.
Independence Drilling S.A.S., I-EN-EE-293 Izaje y Descenso de Torre Rapid Rig NOV, versión 3, 2021.
Independence Drilling S.A.S., DR-I-MN-EM-003 Desairar/Purgar Cilindros Hidráulicos de Izaje Primera Sección Mástil NOV Rapid Rig, versión 1, 2021.
W. Zhang, B. Wang, Z. Wu, F. Zhang, J. Zhang, S. Zhang, J. Zhang, J. Zhang, H. Sun, K. E. Waters, and H. Ma, “High-precision electro-hydraulic position servo system for machine tools utilizing mathematical model identification and control techniques,” Precision Engineering, vol. 96, pp. 580–595, 2024.
D. Zhou, M. He, Y. Guo, L. Liu, and C. Ma, “A review of hydraulic cylinder faults, diagnostics, and prognostics,” Alexandria Engineering Journal, vol. 77, pp. 1297–1318, 2024.
J. Zhao, Y. Wang, H. Ding, and H. Zhang, “Output feedback control of electro-hydraulic asymmetric cylinder system with disturbances rejection,” Journal of the Franklin Institute, vol. 358, no. 17, pp. 9119–9140, 2021.
W. Zhu, Y. Ge, W. Deng, L. Li, X. Liu, J. Zhang, and J. Yao, “Neural Network-Based Dual-Cylinder Synchronous Control of a Multi-Link Erection Mechanism,” Electronics, vol. 11, no. 16, Art. no. 2542, 2022.
J. Li, H. Yang, and H. Ji, “Characterization of two-cylinder parallel electro-hydraulic force/position synchronization based on RBF fuzzy neural network control,” International Journal of Fuzzy Systems, 2024.
V. Zorin, N. Min, T. Thang, and Y. Val’ko, “Análisis de la precisión del modelo de diagnóstico de la hidráulica,” Steel in Translation, vol. 53, no. 9, pp. 730–733, 2023.
C. Moreno, Memoria de cálculo NOV Rapid Rig 13. Independence Energy, Meta, Colombia, 2021.
B. Mishra and S. Maiti, “Fatigue analysis of offshore drilling derrick structures: a review and a new perspective,” Engineering Structures, vol. 31, no. 10, pp. 2146–2156, 2009.
X. Yang and H. Li, Hydraulic Systems: Control, Diagnostics, and Fault Prognostics, ASME Journal of Dynamic Systems, 2023.
National Oilwell Varco, Rapid Drilling Rig Package Manual, Rig 13, 2010.
Organization for Economic Co-operation and Development, Frascati Manual 2015: Guidelines for Collecting and Reporting Data on Research and Experimental Development. OECD Publishing, 2015.
SICK AG, TMM88B-ALC090 Inclination Sensor – Technical Data Sheet. SICK AG, Waldkirch, Germany, 2023. [Online]. Available: https://www.sick.com. [Accessed: June. 30, 2025].
Trafag AG, Datasheet 8287.74.2530 – Pressure Transmitter. Trafag AG, Switzerland, 2023. [Online]. Available: https://www.trafag.com. [Accessed: June. 30, 2025].
Delta Electronics, PLC Programmable Logic Controllers. Delta Electronics, 2023. [Online]. Available: https://www.deltaww.com. [Accessed: June. 30, 2025].
Delta Americas, DOP-100 Series HMI Overview. Delta Electronics Americas, 2023. [Online]. Available: https://www.delta-americas.com. [Accessed: June. 30, 2025].
W. Hu and Y. Jiang, "Intelligent control and optimization of hydraulic systems using reinforcement learning," Neural Computing and Applications, 2025.
C. Zhang, Y. Fan, M. Liu, and Y. Zhu, “Analysis and prediction of accidents in the lifting cylinders of quick moving and making-up drilling rigs,” Journal of Oil and Gas Technology, vol. 39, no. 2, pp. 83–88, 2017.
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