Mechas de Perforación MECHAS Es la herramienta encargada de penetrar la corteza terrestre , también se denomina (barrena, broca o trépano)
que en cierto sentido, es el punto central de todo el equipo de perforación rotatoria, esta
montada en el extremo inferior de la columna de perforación y se sujeta a los porta mechas con una junta de tubería.
Mecanismo de acción La mecha constituye una herramienta básica del proceso de perforación del hoyo, logrando así ser el eje central de toda operación de perforación y se utiliza como elemento cortador para penetrar las formaciones de petróleo y gas. El rendimiento de una mecha va depender de muchos factores, incluso de una adecuada elección, tanto de las mechas mismas como de los parámetros de perforación y del sistema hidráulico. Si durante la perforación de un largo intervalo la mecha encuentra un cambio de formación, El control de estas variables permite, perforar un hoyo al menor costo por pie, lo cual tiene que ser el objetivo primordial al momento de diseñar una mecha. Clasificación y tipos de mechas La clasificación de las mechas va a depender de otros factores, como esta va ligada con el fluido de perforación y se dispone para descargarse por los orificios de salida de la mecha, de modo que se pueden llamar” mechas de arrastre o de conos, cada una de ellas posee características específicas que permiten subdividirla en tipos, conforme a lo mostrado en la Tabla 2. Tabla # 2. Clasificación y Tipos de Mechas
CLASES
CARACTERÍSTICAS
TIPOS
De arrastre
n Los cortadores forman parte n integral de la mecha. n n
De cortadores de acero. De diamantes naturales. De diamantes. Policristalinos.
De conos
Los cortadores están unidos a dos o tres piezas cónicas, n De dientes maquinados. las cuales giran alrededor n De insertos. de su eje (tricónica). Fuente: Fundamentos de la Ingeniería de Petróleo (1994, pág. 30)
Selección y uso de las mechas de perforación El éxito o fracaso de un proyecto de perforación depende en gran parte de la selección de la mecha o barrena ya que estas deben cumplir con una serie de condiciones previas al inicio de la operación. Ciertamente la primera y se diría que la más importante condición es el aspecto geológico. A continuación se mencionan algunos factores a considerar en la selección de la mecha de perforación: TABLA # 3. Selección y uso de las mechas de perforación.
TIPOS DE FORMACIÓN
SUAVE O BLANDA
TIPOS DE MECHA n n n n
Mechas con dientes o insertos largos. Dientes en forma de cincel. Mechas con alta descentralización (off-set). Formación que responda más a la rotación que al peso.
SEMIDURA A DURA
n Mechas con dientes e insertos más pequeños. n Configuración de dientes o insertos debe pasar desde la forma del cincel, semi-redondeada, proyectil, hasta doble cono. Dependiendo de la dureza. n Mechas con poca descentralización. n Formación que responda más al peso de la rotación.
ABRASIVA
n Mechas con protección de calibre.
Fuente: A Cruz. R (2008)
Mecha de Diente Natural Fuente: Catalogo de Mechas HYCALOG (1994)
-------------------Mecha de Diamante Policristalino Fuente: Catalogo de Mechas HYCALOG (1994)
-------------------Mecha Triconica de Insertos Fuente: Manual Series de Perforación (2000)
Tomado de
INFORME Nº 1 “INGENIERÍA DE PERFORACIÓN” MSC. Alfonso.Cruz
PerfoBlogger: Mechas de Perforación
achjij.blogspot.com/2012/03/mechas-de-perforacion.html
11 de mar. de 2012 BROCAS DE PERFORACIÓN “DRILL BITS”
Generalidades Como se discutió en la sección anterior, los miembros de la cuadrilla instalan la broca en la parte inferior de los drill collars. Dos tipos de brocas son:
a) b)
Brocas Brocas
con
cónicas cortadores
“roller fijos
cone “fixed
cutter
bits”. bits”.
Las brocas de cortadores fijos “fixed cutter bits” también se conocen como brocas de cabeza fija “fixed head bits”. Las brocas de conos generalmente tienen tres conos con dientes o cortadores. A medida que la broca rota, los conos y cortadores rotan para perforar.
Las brocas con dientes fijos también tienen cortadores, pero los fabricantes los embeben en la cabeza de la broca. La cabeza de la broca solo se mueve cuando la broca rota, no tiene partes móviles, como los conos en las brocas cónicas. Los dos tipos de brocas vienen en varios tamaños que van desde 2 o 3 pulgadas ( 50 – 75 mm) hasta más de 36 pulgadas (1 m). BROCAS CÓNICAS “ROLLER CONE BITS Existen dos tipos de brocas cónicas disponibles: Brocas con dientes de acero “steel teeth”.
Brocas con insertos de carburo de Tungsteno “tungsten carbide inserts”.
BROCAS CON DIENTES DE ACERO “STEEL TEETH BIT”
En una broca con dientes de acero, también llamada “milled tooth bit”, el fabricante forja los dientes en el acero de que está hecho el cono. Las brocas con dientes de acero son las más económicas; cuando se usan apropiadamente, pueden perforar por varias horas. Los fabricantes diseñan las brocas con dientes de acero para perforar formaciones blandas, medias y duras. BROCAS DE CARBURO DE TUNGSTENO
En las brocas con insertos de Carburo de Tungsteno, el fabricante introduce y presiona insertos muy duros de Carburo de Tungsteno en huecos perforados en el cono de la broca. El Carburo de Tungsteno es un metal muy duro. Las brocas con insertos de carburo de Tungsteno son más costosas que las brocas con dientes de acero. Sin embargo, usualmente duran más debido a que el Carburo de Tungsteno es más resistente al desgaste que el acero. En general, las brocas de Carburo de Tungsteno perforan desde formaciones medianas hasta muy duras, y también formaciones blandas. Las brocas para formaciones blandas generalmente perforan mejor con un peso moderado y altas velocidades de rotación. De otro lado, las brocas para formaciones duras usualmente perforan mejor con bastante peso y moderada velocidad de rotación.
BROCAS DE CORTADORES FIJOS “FIXED CUTTER BIT” Tres tipos de brocas con cortadores fijos son: a) Brocas Policristalinas de Diamantes Compactos “Polycrystalline Diamond Compact (PDC) Bits”. b) Brocas de Diamante “Diamond Bits”. c) Brocas Corazonadoras “Core Bits”.
BROCAS POLICRISTALINAS “PDC BITS” La broca PDC tiene cortadores hechos de diamantes artificiales y de Carburo de Tungsteno. Cada cortador hecho de diamante y Carburo de Tungsteno se conoce como compacto. Los fabricantes colocan los compactos en la cabeza de la broca. A medida que la broca rota sobre la roca, los compactos cortan la formación. Las brocas PDC son bastante costosas, sin embargo, cuando se usan apropiadamente, pueden perforar en formaciones blandas, medianamente duras o duras por varias horas y sin fallar.
BROCAS DE DIAMANTES “DIAMONT BITS” Los fabricantes hacen las brocas de diamantes a partir de diamantes industriales. Los diamantes son los cortadores de la broca. Los diamantes son una de las sustancias más duras conocidas; algunos tipos de diamantes son: a)
Regular.
b) c) d) e) Magnífico “Magnific”.
Octahedro
Premium. “Octahedron”. Carbonado.
BROCA CORAZONADORA Y BARRILES “CORE BIT AND BARRELS Los miembros de la cuadrilla corren una broca corazonadora y un barril cuando el geólogo necesita un corazón de la formación que está siendo perforada. Normalmente una broca corazonadora es una broca de cortadores fijos de PDC o de diamante. Tiene un hueco en el medio. Esta abertura permite que la broca obtenga el corazón. Los diamantes y PDCs se encuentran alrededor de la abertura y a los lados de la broca.
Mechas e Hidráulica aplicada para las Mismas
La Mecha de perforación, también conocida como Broca y Trépano en otros lugares de Latinoamerica, constituye la herramienta de corte en la punta del ensamblaje de fondo con el que se perforan los pozos petroleros. Su selección dependerá de ese tipo de formación a penetrar en sus distintas fases, tal que la misma pueda atravesarlas en el mejor tiempo posible, garantizando la optimización de su velocidad de penetración (ROP). Formaciones mas compresibles requieren del uso de mechas con mejor mecanismo de corte. TIPOS DE MECHAS: De Conos: Maquinadas ó de Insertos de Carburo de Tungsteno De Diamantes Policristalinos (PDC) De Diamantes Naturales
Mechas de Conos Maquinados ó de Insertos CT
Descripción General
Cojinetes o Rodamientos Los rozamientos se diseñan de tal forma que todos los elementos de los cojinetes estén cargados de manera uniforme y se puedan utilizar altos pesos en barrena y velocidades rotarias. Un reservorio sellado de lubricantes es mantenido dentro del cuerpo de la barrena para lubricar los cojinetes o los rodamientos.
OTROS TIPOS DE MECHAS
De Izq a Der: Policristalina de Diamante (PDC), De Diamante Natural, y Bicéntrica. MECANISMO DE CORTE: El mecanismo de corte de una mecha, representa la forma como la misma penetra en la formación y realiza la separación de la corteza en partes pequeñas conocidas como ripios o sólidos Este mecanismo, esta relacionado con los factores mecánicos aplicados (PSM y RPM) y dependerá del esfuerzo de la matriz de la roca para su vencimiento. De allí, que existen diferentes mecanismos de cortes, dependiendo el tipo de mecha y por ende del tipo de formación
Selección y Evaluación IADC La forma de Selección IADC tradicional de las Mechas de Conos, esta referida a tres dígitos, estos representan lo siguiente:
1er Dígito: Distingue el Tipo de Mecha 1 , 2 y 3: Mecha de dientes maquinados 4, 5, 6, 7 y 8: Mecha de insertos de CT 2do Dígito: Distingue el Rango de Dureza o características de la formación 1: Suave –Blanda / 2: Semi –Dura 3: Dura / 4: Extremadamente Dura 3er Dígito: Distingue las características de la Mecha La tabla de clasificación de la IADC para mechas desgastadas permite registrar ocho factores o criterios de evaluación del desgaste. Dicha tabla aplica tanto para mechas de conos como para mechas de cortadores fijos, a pesar de que existen diferentes códigos de desgaste para cada una. - Dientes de la Mecha : Distingue el desgaste del diente (T1 hasta T8) - Conos de la Mecha : Distingue el estado del cono (B1 a B4: Bueno, B5: Duda, B6 a B8: Malo)
- Calibre (Gage) de la Mecha : Distingue el desgaste del calibre o diámetro original de la Mecha (Ingage o Outgage)
Selección y Evaluación IADC de Mechas PDC En mechas Policristalinas o de cortadores fijos, la IADC dispone de un mecanismp aparte de identificación donde cada dígito expresa un valor o propiedad de la Mecha (ver figura): Material del Cuerpo:Acero o Matriz. 2. Densidad del Cortador: PDC: 1 a 4, barrenas de diamante: 6 a 8 (mientras menor sea la cantidad, más ligera será la mecha). 3. Tamaño de Cortador / Tipo: para cortador PDC, 1 indica >24 mm, 2 está entre 14 y 24 mm, 3 estáentre 8 y 14 mm y 4 es más pequeño que 8. Para barrenas de diamante, 1 representa diamante natural, 2 es para TSP, 3 es una combinación de diamante natural y TSP y 4 es para impregnada. 1.
Perfil: El último dígito indica el estilo general del cuerpo y varía desde 1 (perfil plano) a 4 (estilo de turbina con flancos largos). 4.
CODIGOS EMPLEADOS PARA EVALUAR DESGASTES EN MECHAS
HIDRAULICA APLICADA A MECHAS DE PERFORACION.
Para optimizar la operatividad de la mecha es necesario realizar un diseño hidráulico tal que contribuya al mejoramiento de la tasa de penetración. Es necesario tomar en cuenta los siguientes términos: FUERZA DE IMPACTO (HSI): El cual representa el índice o la fuerza con que la mecha se enfrenta a la formación, contribuyendo al efecto deflotabilidad de la mecha. Se calcula con la siguiente fórmula: HSI = HHPm / A = hp / pulgs2 donde: HHPm= Potencia en la Mecha, hpHHPm= ( ΔPm x Q) / 1714 ΔPm= Caída de Presion en la Mecha Q= Caudal de Flujo A = Área del hoyo, pulgs= A = (π/ 4) x Dh. Más Informacion: HSI -CAIDA DE PRESION EN LA MECHA: Representa la pérdida de presión al pasar el fluido de perforación a través de los chorros de la mecha,debida a la diferencia de diámetro entre la tubería y la parte interna de la mecha a través de los chorros. Se puede calcular por la siguiente fórmula:
Donde: Q = Caudal de Flujo MW = Densidad del Lodo An = Area Total de los Chorros
-AREA
TOTAL DE FLUJO (TFA): Traducido al inglés sería: Total Flow Area (TFA), representa la sumatoria de las áreas de los chorros de la mecha a través de los cuales pasa el flujo. Para considerar el TFA, se necesita contar con todos loschorros que hay tanto en la mecha como en el ampliador (reamer) en el caso de mechas bicéntricas. Se calcula de la siguiente forma:
Donde: N = Diámetro nominal de cada Chorro (area del chorro/32) Flow Area = TFA, en pulgadas cuadradas -VELOCIDAD
DE LOS CHORROS: La caída de presión originada en la mecha influye en la velocidad de salida de los chorros, mientras menor diametro tengan estos mayor será la velocidad de salida y la fuerza de impacto, representando con ello una mayor caída de presión. Esta velocidad la podemos calcular por la formula siguiente: Vjets = Q / (3,12 x TFA) = pie / min Donde: Q = Caudal de la bomba en uso, GPM TFA = Total Fluid Area, de los jets de la broca en uso, pulgs 3,12 = Factor de conversión (NUMERO PI) Ejemplos Tipicos de Optimizacion de las Operaciones de Mechas En la campaña de perforación actual de algunos campos del Sur del Estado Monagas se ha optimizado en gran manera el Programa de Uso de Mechas para cada pozo, de manera que en estos se logre un diseño adecuado y adaptado a las características litológicas atravesadas en cada trayectoria. FASE SUPERFICIAL:
En la totalidad de las cuales atravesamos la formación MESA – LAS PIEDRAS, la cual consta de arenas poco consolidadas. Para la perforación de esta fase se usa una MECHA TRICONICA, generalmente de 17-1/2" ó 12-1/4” en otras operadoras . Para optimizar una buena Rata de Penetración se aplican altas Revoluciones por Minuto (RPM) y galonaje moderado para reducir la fuerza de impacto con la
formación, evitando fracturarla, y trabajar al máximo con el efecto de PALEO, propio de las mechas Triconicas. FASE INTERMEDIA:
En esta sección se atraviesa en la mayor parte, la Formación Freites, de arcillas altamente hidratables que han generado serios problemas al bajar Revestidor 7”. Es por esta razón que algunas empresas mixtas en el área han venido aplicando la perforacion con mecha Bicentrica, la cual con sus dos centros de masa (en el piloto y en el ampliador), contribuye a la construcción de un hoyomas amplio hasta 9-1/2” que garantice una buena corrida del revestidor. En algunas ocasiones la fase intermedia se culmina perforando con una mecha PDC 8-1/2” cuando por razones geológicas se están corriendo registros de Densidad y Porosidad (Densidad-Neutrón). Ello debido a que se requiere una lectura más confiable del registro en la formación Oficina, compuesta de arenas e intercalaciones lutíticas. FASE HORIZONTAL:
Esta sección esta constituida por arenas consolidadas e impregnadas de hidrocarburos, para lo cual se requiere el empleo de una mecha de diamantes policristalinos (PDC). Se ha logrado optimizar el diseño de estas mechas para cada campo, por ejemplo, hay zonas donde se ha requerido de mechas con matriz reforzada debido a la alta tasa de desgaste observada durante la navegación. ** NOTA: algunas imagenes Referenciales fueron tomadas del Manual Hidraulica y Mechas de J. Molero. Se puede encontrar más información sobre mechas en los siguientes sitios web:
PERFORACION DE SECCIONES VERTICALES DE HOYOS SUPERFICIALES. Lo siguiente corresponde a la perforación de pozos con maxima profundidad de 7000', CARACTERISTICOS DEL
SUR DE MONAGAS, POR UN TALADRO DE 700 A 1000 HP, queriendo decir con ello que la descripción de operaciones para perforar hoyos superficiales puede variar de acuerdo al tipo de pozo. ..................................
I-
DISEÑO Y ALISTAMIENTO DE MECHAS TRICONICAS EN CAMPO
Generalmente para pozos de profundidad no mayor de 7000 pies en el sur de Monagas , para la secciòn vertical del hoyo de superficie se emplea una mecha tricónica de 12 ¼” de 117 IADC, con la que se perfora hasta aproximadamente unos1000’. Este código IADC indica que la mecha tiene que ser de dientes de acero de categoría suave (1), ruptura suave de la formación (1) y sellado con poco ancho de protección (7). La mecha tricónica, se ha convertido en la de uso más extendido. Fue diseñada en 1933 y esta conformada por tres ruedas cuyo movimiento giratorio perfora el hoyo. Para hoyos superficiales se requiere de su empleo debido a que es la indicada para perforar en formaciones de arenas poco consolidadas, como Mesa Las Piedras, por ejemplo Su diseño y alistamiento tiene que adaptarse al programa de perforación preparado para el pozo. En este caso se requiere de una Mecha tricónica de 12-1/4 pulgadas de diámetro, Area de flujo total (TFA): 0.73 ,IADC No. 117. Este tipo de mecha o trépano se caracteriza por poder cortar el mayor volumen posible de roca, manteniéndose activa el mayor tiempo que se pueda. Su alistamiento forma parte de la vestida del ensamblaje de fondo (BHA, por sus siglas en inglés). Este lo compone la mecha en primer lugar, seguido por un adaptador o bit sub y una combinación calculada de Drilling pipes (DP) y Heavy Weight (HWDP).
II-
PARAMETROS DE PERFORACION EN HOYOS SUPERFICIALES.
En hoyos superficiales se tienen que tomar en cuenta ciertos parámetros de manera que se pueda perforar de la mejor forma posible sin que surjan ningún tipo de inconvenientes operacionales. Dichos parámetros toman en cuenta las características litológicas de la formación a través de la cual se perforará el hoyo superficial. En pozos del sur de Monagas, el hoyo superficial atravesará la formación Mesa – Las Piedras, la cual esta compuesta por arenisca de secuencia granodecreciente, por lo que es necesario diseñar los parámetros de perforación de tal forma que se pueda mantener la verticalidad del hoyo y controlar el ángulo programado, ya que en la zona hay una muy alta densidad de pozos. Para ello se recomienda mantener bajo el Peso sobre la mecha (PSM) y altos valores de revoluciones por minuto (RPM) en las rotaciones. De esta forma, para la perforación del hoyo superficial generalmente se aplica un peso sobre la mecha de entre 4 a 5 Klbs. La RPM se fija entre 100 y 120 revoluciones por minuto. Se bombeo a 400 galones por minuto, presio pb de 800 psi, Torque de alrededor de 3500 libraspor pie (lbs.ft), y una rata de penetración (ROP) de 66 pph.
III-
ENSAMBLAJE Y PRUEBAS DE TUBERÍA Y BHA HOYOS SUPERFICIALES.
La vestida del Bottom Hole Assambly (BHA) o Ensamblaje de Fondo del Hoyo, requiere de un diseño distinto al empleado en secciones horizontales. Por lo general el BHA de esta primera sección esta compuesto por la Mecha, el Bit Sub, motor de lodo, estabilizadores, drill collars (o lastrabarrenas), Tuberías de peso pesado (Heavy Weight – HWDP), dispositivos de impacto (jar). El BHA tiene que proveer la fuerza necesaria para que la mecha quiebre la roca y permanecer estable en un ambiente mecánicamente hóstil. En los campos referidos se baja en la primera fase un BHA consistente de: Mecha Tricónica de diámetro12,25 pulgadas y IADC 117. Bit Sub. 4 Drilling Pipes (DP) de 6 ¼”. 12 Heavy Weight (HWDP) de 5”. Tuberías de Perforación de 5”.
IV-
PREPARACIÓN DE LODOS NATURALES Y PRUEBAS
Para perforar el hoyo superficial en el Campo Uracoa, perteneciente a la Empresa Mixta PETRODELTA ha determinado el empleo de Lodos a base Agua, compuesto de agua y sustancia coloidal. Este será de tipo Aguagel, con una densidad de 8.6 a 8,7 ppg , viscosidad de 40 s/qt y viscosidad plástica de 5 a 6 centipoise.
Este lodo es preparado por la empresa contratista designada para los fluidos y productos químicos. Entre los productos que se emplean para preparar el lodo de esta fase están la bentonita y cal. La bentonita es la mejor fuente de componentes coloidales, compuesta de sílice y alúmina pulverizada. Este lodo es muy favorable para la formación del revoque sobre la pared del hoyo. Por ello tiene que cumplir, de acuerdo al tipo de formación en la que se esta perforando (en este caso Mesa – Las Piedras) con las características determinadas según el programa de perforación para cada pozo. Durante la perforación se hacen diariamente tres pruebas de lodo. La primera a las 4:00 am, seguida de otra a las 12:00 p.m. y la última a las 8:00 de la noche. En ellas se destaca la profundidad medida a la que se tomo la muestra (MD), la densidad del lodo, la viscosidad, la viscosidad plástica, el punto cedente, la concentración de sólidos, el pH, la filtración y la prueba de azul de metileno (MBT, Metilene Blue Test).
V-
PROBLEMAS COMUNMENTE ENCONTRADOS DURANTE LA PERFORACION DE HOYOS SUPERFICIALES.
Durante la perforación de hoyos superficiales los problemas comúnmente encontrados son los siguientes: ARRASTRE: Este problema se observa a la hora de sacar la sarta de perforación al sentirse un peso mayor, que puede ser indicio de algún colapso en las paredes del hoyo. Ello genera un desgaste en la sarta de perforación y en caso de observarse durante los labores de perforación, la acción recomendada es bombear píldoras de alta y baja reología, para asegurar con ello, la buena limpieza del hoyo. PEGA DE TUBERÍA: o atascamiento de tuberías. Ocurre debido a una diferencia de presión entre el hoyo y la formación, cuando la sarta se para en el lado opuesto de la formación que esta tomando fluido. Ello hace que la presión hidrostática empuje a la sarta contra el revoque grueso frente a una formación permeable. Esta situación se presenta cuando los Drill Collars están sobre dimensionados o las sartas de estos son demasiado largas. También se debe a una alta desviación del hoyo y condiciones que provoquen que el área de contacto drene su presión hasta igualarse con la presión de la formación (densidad alta, alta pérdida de agua y lodo con alta cantidad de sólidos). La medida más inmediata en esta situación consiste en reducir el área de contacto entre los drill collars y el revoque. PÉRDIDA DE CIRCULACIÓN: es el problema que genera mayor impacto sobre las operaciones de perforación. Se denomina también pérdida de retornos y consiste en la pérdida total o parcial del fluido de perforación que se dirige a las formaciones del subsuelo. Ello se presenta cuando las aberturas existentes en las formaciones permiten el paso del fluido entero hacia ella, generando pérdidas que van desde 1 barril por hora de fluido hasta todos los retornos. Ello también constituye un gasto debido al aumento del costo para obtener fluidos de perforación, al igual que los retrasos en la operatividad de los equipos de perforación. Las perdidas de circulación se presentan de la siguiente forma:
Pérdidas naturales – La invasión se presenta, o el fluido entero se pierde, en aquellas formaciones altamente permeables, no consolidadas, fracturadas, cavernosas o fisuradas. Pérdidas inducidas – El fluido se pierde debido a una excesiva presión inducida que fractura hidráulicamente a la formación. En caso de ocurrir este problema, se recomienda chequear la locación en superficie y sus alrededores manteniendo suficiente material antipérdida.
EMBOLAMIENTO DE LA MECHA: Este problema consiste en la pérdida de la funcionabilidad de la mecha de circular lodo. Estos problemas suelen ocurrir en presencia de arcillas altamente reactivas y retrasan considerablemente las labores de perforación.
VI-
VIAJES DE LIMPIEZA (PARAMETROS PROBLEMAS DE DISEÑOS)
Son estrategias operacionales que consisten en la realización de viajes de tubería de manera reciproca (bajando y subiendo) luego de haber llegado a cierta profundidad, manteniendo intervalos constantes cada vez de los cuales se procede a realizar un viaje de limpieza. Ello se realiza con la finalidad de “limpiar” el hoyo ante posibles derrumbes o hinchamiento de arcillas, haciendo una especie de calibración para asegurar las condiciones del hoyo perforado. Estos viajes de limpieza tambien pueden realizarse reciprocando la tubería al tiempo que se bombean píldoras hasta observar que los retornos sean limpios, sin contenido de lodo. Otro procedimiento de limpieza de hoyo consiste en sacar la tubería rotandola, lo cual se conoce como Backreaming.
RESUMEN TIPICO DE OPERACIONES PARA PERFORAR HOYO DE SUPERFICIE. Previo a la perforación del hoyo superficial, el taladro debio haber sido mudado desde su anterior hasta el cellar donde se ha planificado perforar el nuevo pozo. La Mudanza dura generalmente unos 4 días cuando se realiza dentro de una misma locación . Una vez estando vestido el taladro en un 100% se procede a perforar el hueco de ratón y se probar las lineas de Stand pipe, las bombas de lodo y la válvula Kelly Cock. La operación inicia con el armado del BHA, el cual consiste generalmente de la Mecha Triconica de 12 -1/4” seguida del adaptador o Bit sub, 3 Drill Pipes y 32 Heavy Weights. El mismo se baja comenzando a perforar con los siguientes parámetros controlados:
PESO SOBRE LA MECHA: 2 KLBS REVOLUCIONES POR MINUTO (RPM): 80 TORQUE: 1200 Lb. Ft PB: 1200 Lb.ft Galonaje: 300 galones por minuto. Rata de Penetración (ROP): 56 pies por hora (PPH).
Posteriormente y debido al surgimiento de varias situaciones, estos parámetros fueron cambiados de acuerdo a la ocasión. Una vez alcanzada la profundidad de 1000' o1050’ se bombea unos 20 barriles de píldora viscosa, circulando de manera recíproca hasta que se observan fondos limpios. Luego de lo cual se saca la tubería del hoyo, se quiebra el BHA y se prepara la planchada para seguidamente proceder con la bajada del revestidor de 9-5/8” y su correspondiente cementación.
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11 de mar. de 2012 -
SELECCIÓN DE UNA BARRENA (MECHA) PARA PERFORAR Posted by perforacion de pozos.
BARRENAS O MECHAS LAS BARRENAS SON LA PRINCIPAL HERRAMIENTA DE CORTE USADAS EN LA PERFORACIÓN DE POZOS SU SELECCIÓN VA DE ACUERDO CON EL TIPO DE FORMACIÓN A PERFORAR Y CARACTERÍSTICAS DEL POZO. HAY VARIOS TIPOS DE MECHAS ENTRE LAS QUE DESTACAN PRINCIPALMENTE LAS MECHAS PDC Y TRICONICAS. DE ACUERDO A SUS CARACTERÍSTICAS, LAS BARRENAS SE CLASIFICAN EN: 1.- SEGÚN SU ESTRUCTURA DE CORTE: 1.1 CONOS CON DIENTES FRESADOS O DE INSERTOS DE CARBURO DE TUNGSTENO (TRICÓNICAS), 1.2 CORTADORES FIJOS O BARRENAS COMPACTA DE DIAMANTES POLICRISTALINAS (PDC) 2.-TIPO DE RODAMIENTO O COJINETES: PERMITEN A LOS CONOS GIRAR ALREDEDOR DEL CUERPO DE LA BARRENA
2.1 RODILLOS Y BALINES (FIG. 2.1): BARRENAS ESTÁNDAR Y AUTOLUBRICADAS. 2.2 CHUMACERA O DE FRICCIÓN (FIG. 2.2) SON BARRENAS AUTO-LUBRICADAS O DE BALEROS SELLADOS.
CRITERIOS PARA SELECCIÓN DE BARRENAS. PARA LA SELECCIÓN DE LAS BARRENAS CON LAS QUE SE VA A PERFORAR CUALQUIER POZO SE DEBEN TOMAR LOS SIGUIENTES CRITARIOS QUE A CONTINUACIÓN SE MENCIONAN: · TIPOS DE RENDIMIENTOS. · TIPO DE POZOS A PERFORAR: BIEN SEAN VERTICALES O DIRECCIONALES (HORIZONTALES, EN “S” Y EN “J”). · ANTECEDENTES DE POZOS VECINOS · TIPOS DE FLUIDO DE PERFORACIÓN DISPONIBLES AL MOMENTO DE PERFORAR. · ANALISIS DE COSTOS OPERACIONALES. · TIPO DE TALADRO DE PÈRFORACIÓN (CAPACIDAD O LIMITACIONES DE PESO SOBRE BARRENA QUE SE PUEDAN APLICAR).
· PROFUNDIDAD FINAL DEL POZO. · SI ES NECESARIA LA APLICACIÓN DE MOTORES DE FONDO. · LITOLOGÍA Ó TIPO DE FORMACIÓN A PERFORAR. · POZOS DE DIÁMETRO REDUCIDO. ES IMPORTANTE DESTACAR QUE DE ACUERDO CON LOS REQUERIMIENTOS DEL POZO CADA COMPAÑÍA TIENE SUS PROPIOS DISEÑOS DE BARRENAS TRICÓNICAS Y DE DIAMANTES, CON CARACTERÍSTICAS ESPECÍFICAS DE CADA FABRICANTE Y DE ACUERDO CON UN CÓDIGO DE ESTANDARIZACIÓN EMITIDO POR LA ASOCIACIÓN INTERNACIONAL DE CONTRATISTAS DE PERFORACIÓN (IADC). ANÁLISIS Y EVALUACIÓN DEL DESGASTE: EL USO QUE SE LE DE A CADA BARRENA TENGA O NO DESGASTE ES MUY SIGNIFICATIVO PARA REDUCIR COSTOS DURANTE LA PERFORACIÓN DE POZOS TOMANDO EN CUENTA LAS CARACTERÍSTICAS DEL YACIMIENTO A PERFORAR. CADA BARRENA GASTADA PUEDE SER DE MUCHA UTILIDAD PARA DECIDIR EL TIPO DE BARRENA A UTILIZAR, O EN SU CASO MODIFICAR SUS CONDICIONES DE OPERACIÓN. QUIEN APRENDA A INTERPRETAR Y CUANTIFICAR EL DESGASTE DE CADA BARRENA ESTARÁ MUY CERCA DE OBTENER EL MÁXIMO RENDIMIENTO DE CADA UNA DE ELLAS.
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