Hidráulica de Perforación - I

Uno de los aspectos más estudiados sobre los factores que afectan a la eficiencia de la perforación ha sido el efecto de la hidráulica de perforación. No obstante la gran cantidad de estudios e investigaciones realizadas, aún existe una gran falta de entendimiento de los fundamentos; a la fecha existe aún desacuerdo entre los llamados expertos. 

Posiblemente, en lo que a perforación se refiere, la razón de la existencia de este desacuerdo se deba a que no existe una respuesta universa Imente aceptada a las siguientes preguntas: ¿Qué cantidad de limpieza del fondo del agujero se requiere para una formación y área determinada? ¿Cuál es el método de diseño hidráulico que permitirá incrementar la limpieza de la barrena y del fondo del agujero? ¿Qué parámetro emplear para representar un cierto nivel de limpieza? Es pertinente aclarar que el fluido de perforación, independientemente de la velocidad de éste a través de las toberas de la barrena, no destruye la roca consolidada significativamente en ningún grado. Por lo tanto, en lo que a "hacer agujero" se refiere, la función de la hidráulica y fluido de perforación es únicamente eliminarlos recortes del fondo del pozo y del agujero. 

La remoción instantánea de los recortes debajo de la barrena es prácticamente imposible; sin embargo, la utilización apropiada de la energía hidráulica disponible puede minimizar la permanencia de los recortes en el fondo y evitar sean remolidos por la barrena y de esta forma incrementar la velocidad de penetración. Por lo tanto, se puede establecer que la aplicación de la hidráulica no tiene como función perforar el agujero, sino acelerar la remoción de los recortes. Generalmente se ha aceptado el hecho de que se requiere de un gasto de flujo suficiente para limpiar la barrena y que la velocidad del fluido a través de las toberas sea la necesaria a fin de liberar los recortes debajo de la barrena, que son retenidos contra el fondo del pozo por efectos de la presión diferencial. Por otra parte, se ha establecido que la velocidad del fluido debajo de la barrena tiene un mayor efec to sobre la velocidad de penetración que el gasto de flujo.

En muchas formaciones suaves y medias es difícil determinar el límite de limpieza delfondo necesaria para obtener una mayor velocidad de penetración. En muchos casos, la velocidad de penetración es tan alta que parece que el agujero está siendo excavado por la acción del fluido y la hidráulica. La figura 69 y 70 ¡lustran el efecto de la hidráulica sobre la velocidad de penetración para diferentes pesos sobre barrena. 

En el caso real, se ha establecido que la velocidad de penetración es directamente proporcional al peso sobre barrena aplicado, siempre y cuando se tenga una limpieza perfecta del fondo del pozo; situación que no se cumple en la mayoría de los casos.