En cuanto a la mecánica de perforación, el fluido tie-
ne como función la limpieza del fondo del pozo y el
acarreo de los recortes hasta la superficie.
La capacidad de remoción de los recortes por el flui-
do de perforación, se da en función de la presión a
la salida de las toberas y del gasto de circulación.
Estos parámetros se ligan con el concepto de po-
tencia hidráulica.
Cuando la potencia hidráulica, producto de presión
por gasto, es la máxima, la capacidad de remoción
de recortes será óptima.
El gasto es proporcional a la velocidad de fluido de
perforación a la salida de las toberas; por otra par-
te, la presión representa la energía necesaria para
impulsar la masa de fluido contra el fondo del pozo.
Por lo tanto, debe hacerse el cálculo hidráulico del
circuito del fluido de perforación, para así poder de-
finir el diámetro óptimo de las toberas; esto es, aquél
que dé lugar a la máxima potencia hidráulica del
flujo del fluido de perforación a la salida de las
toberas.
El cálculo toma en cuenta una serie de parámetros,
como son, entre otros, la densidad y viscosidad del
fluido de perforación, geometría del pozo y sarta
de perforación.
Situaciones imprevisibles, cuyo efecto no es
cuantificable, como la erosión de las paredes del
pozo, derrumbes o perforación de formaciones ex-
tremadamente suaves o poco consolidadas. Ningu-
na de éstas se toman en cuenta para definir el diá-
metro de las toberas.
La máxima potencia hidráulica en la barrena depen-
de de la efectividad de la bomba, debido a que la
velocidad de la penetración aumenta; sin embargo,
una vez que se llega al nivel de "limpieza perfecta"
(recortes que se levantan del fondo a medida que
se generan), cualquier incremento en la potencia hi-
dráulica deja de afectar un aumento en los avances.
La potencia hidráulica desarrollada por la bomba se
utiliza, en parte, para vencer la resistencia ofrecida
al fluido de perforación por el sistema circulatorio y,
también, para la misma barrena.
En general, si se aumenta indiscriminadamente la
potencia superficial, crecerá el gasto y, por lo tanto,
se incrementarán las caídas de presión en el sistema.
Esto trae como consecuencia (para una misma combinación de toberas) que aumente la potencia destinada a vencer la resistencia por circulación en todo
el circuito, pero sin mejoraren forma significativa la
potencia hidráulica en la barrena. Esto significa que
la optimización de la potencia hidráulica en la barrena se logra a través del diámetro de las toberas.
En general, se obtiene la máxima potencia hidráulica
en la barrena cuando las caídas de presión son del
65% de la presión de bombeo.
De este criterio se ha derivado lo que se conoce
como índice de caballaje hidráulico aplicado al fondo del pozo.
Se expresa como potencial hidráulico en el fondo
del pozo (H.RH.)/pg2 del área del fondo.
Los métodos hidráulicos están directamente relacionados con el diámetro de las toberas o con el gasto
de la bomba.
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