La vibración torsional ocurre cuando se disminuye o se detiene la rotación en el fondo a causa de que la fricción de resistencia supera el torque aplicado.
El efecto principal, según puede verse en superficie, es una variación opuesta de las lecturas del torque y la rotación; en otras palabras, alto torque = baja rotación, bajo Torque = alta rotación. El significado de esta interrelación es el alternamiento de aceleración y deceleración del BHA y de la broca, con el torcimiento de la sección más flexible de la tubería de perforación.
La forma más severa de esta clase de vibración produce un efecto de “stick slip” en el BHA y en la broca. Esto significa que la broca se
detiene completamente hasta que la fuerza de torsión suministrada en superficie se acumula en la sarta de perforación supera la resistencia y la fricción y puede hacer que giren la broca y el BHA. La broca gira entonces a una velocidad muy superior a la que puede verse en superficie antes de volver a girar a la velocidad normal a medida que se disipa la energía acumulada en la sarta.
Es inevitable que haya algún grado de vibración torsional cuando la sarta comienza a rotar. Cuando se está bajando el ensamblaje al fondo
El sistema de rotación, sea por Kelly o por Top Drive, genera una onda torsional que se propaga hasta la broca. Dependiendo del tiempo en que la broca toma en llegar a fondo, la distorsión torsional se reflejará desde la broca hacia arriba, la cual está siendo sometida a una
aceleración estable. Estos reflejos de la distorsión torsional crean pulsos de torque a lo largo de toda la sarta. Una vez la broca hace contacto con el fondo, la velocidad rotacional de la sarta disminuye y entonces un pulso de torque mucho más severo viaja hasta superficie, donde se puede ver un descenso en las RPM.
• Entre los problemas se destacan los siguientes:
• Daño o falla por fatiga de los elementos de corte de la broca debido a la carga variable sobre los cortadores y a las RPM variables.
• Rata de penetración reducida.
• Fatiga en las conexiones y falla prematura en la sarta, en el BHA y en las herramientas de fondo.
• Escapes y falla por cizallamiento en la tubería.
• Viajes de pesca y el reemplazo de partes de la sarta.
• Este efecto se genera fácilmente con brocas PDC, debido a que no tienen partes móviles (conos ni rodamientos)
• Incremento en los costos!.
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