MUD LOGGING - Profundidad y Rata de Penetración - Rata de Penetración - Presión Diferencial

 Esta es la diferencia entre la presión de formación y la presión debida al peso de la columna vertical del fluído de perforación (presión hidrostática del lodo). Cuando estas dos presiones son iguales, se dice que el pozo esta balanceado. Cuando la presión hidrostática del lodo es más grande que la presión de formación, entonces el pozo esta sobre balanceado. De igual forma, el pozo está subbalanceado si la presión de formación es la más grande de las dos.

A más grande el sobrebalance, más lenta la rata de penetración. Típicamente entonces, mientras más alto el peso del lodo, mas lento el ROP. Igualmente si aumenta la presión de formación, el ROP aumentara.

‘Convencionalmente’ durante la perforación, se tratara de mantener un suficiente equilibrio para evitar entradas de fluidos de formación en el hueco, tratando de guardar al mismo tiempo el máximo equilibrio para obtener la máxima tasa de penetración posible.

Por otro lado, se ha visto que la perforación de bajo balance, bien sea con un fluido convencional o usando un sistema de aire, espuma, o lodo aireado pueden dramáticamente incrementar la rata de penetración y reducir los costos de la perforación.

MUD LOGGING - Profundidad y Rata de Penetración - Rata de Penetración - Peso sobre la Broca (WOB o FOB)

 El peso, ó fuerza, que es aplicado a la broca también afectará la rata de penetración. En general, la interrelación es de Nuevo lineal, con la duplicación de la ROP si el WOB es duplicado.

Esta interrelación no se espera que sea verdadera para bajos pesos sobre la broca en formaciones duras, donde un incremento en el WOB no producirá el mismo incremento en la ROP.

MUD LOGGING - Profundidad y Rata de Penetración - Rata de Penetración - Velocidad de Rotaria (RPM)

 La regla sencilla es que si las RPM son incrementadas, entonces la ROP se incrementará. En formaciones blandas, la ROP es directamente proporcional a las RPM y muestra un incremento lineal. En formaciones duras, sin embargo, la rata de incremento de la ROP no es linear y disminuirá con incrementos de las RPM. La excepción es, de nuevo, con las brocas de diamante ó PDC cuando, aún en formaciones duras, la ROP aumentará linealmente con la velocidad de la rotaria.

MUD LOGGING - Profundidad y Rata de Penetración - Rata de Penetración - Selección de la Broca

 Como se vio en la clasificación de brocas en la sección 2.3, las brocas tienen diferentes grados de dureza, junto con dientes ó insertos de carburo de tungsteno de diferentes tamaños, forma y dureza. Todas estas cosas determinarán la efectividad de la broca en la perforación a través de diferentes litologías.

Obviamente, a más dura la formación, entonces más dura la broca debe ser. Formaciones más blandas no requerirán brocas duras, y las mejores ratas de penetración serán logradas con dientes más grandes y ovalados. Más dura la formación, más corto y plano el diente debe ser. 

La selección de la broca estrá determinada en los registros de brocas anteriores y en los registros de costos de pozos cercanos y las litologías esperadas.

Es claro entoncesque cuando se perfora un intervalo con un particular tipo de broca, diferentes litologías serán rapidamente identificadas por cambios en la penetración. La ROP es por lo tanto la primera línea de ataque en la evaluación de formaciones para los geólogos y el personal de registro.

Desafortunadamente, las brocas de diamante y las PDC tienen generalmente poca respuesta a los cambios litológicos, logrando ratas de penetración constante para periodos largos de perforación.

MUD LOGGING - Profundidad y Rata de Penetración - Rata de Penetración

 La rata a la cual el pozo esta siendo perforado proporciona uno de los principales parámetros registrados durante la operación de perforación. Las unidades de medida pueden estar en términos de la profundidad ganada sobre un intervalo de tiempo dado (eg m/hr, ft/hr) ó en términos de la longitud de tiempo tomada para perforar un intervalo de profundidad dado (eg min/m).

por ejemplo, 60 m/hr = 1.0 min/m, 30 m/hr = 2.0 min/m

Hay varios factores que pueden afectar la ROP, que incluyen: -

MUD LOGGING - Profundidad y Rata de Penetración - Compensación del Movimiento del mar Parte 2

 Este tipo de compensación es más comúnmente logrado mediante un compensador del bloque viajero situado entre el bloque viajero y el gancho que sostiene la tubería de perforación. Como el taladro se mueve arriba y abajo, los cilindros del compensador se retractaran o se extenderán. Haciendo que…

• La posición de los bloques permanezca la misma en relación a la mesa rotaría, pero moviéndose en relación al lecho marino.

• El gancho permanece en la misma posición relativo al lecho marino y al fondo del pozo, pero la posición en relación a la mesa rotaria está cambiando.

La compensación del bloque viajero puede ser mediante uno ó dos pistones de compensantes (el esquema ilustra un sistema de doble pistón).

El otro tipo de mecanismo es la compensación en el bloque de la corona, donde la posición de la corona entera ajusta para compensar el movimiento del taladro.

Aquí, el bloque de viaje y " gancho permanecerán en la misma posición relativa al lecho marino y el fondo del hueco.

MUD LOGGING - Profundidad y Rata de Penetración - Compensación del Movimiento del mar Parte 1

 Cuando se trabaja en taladros flotantes costa-afuera (barco de perforación ó semi-sumergible), las variaciones por corrientes y oleaje tienen que ser tenidas en cuenta para determinar la profundidad verdadera del pozo. Datalog tiene en cuenta esto con la instalación de transductores sobre el compensador de movimiento de perforación y sobre los tensores del riser, con el propósito de medir su extensión ó compresión en respuesta al movimiento del mar.

Así, el cambio en la posición del taladro (altura) relativa al fondo del pozo, o al lecho marino, puede ser determinada y corregida. Puesto que el taladro es flotante, este se moverá hacia arriba o hacia abajo de acuerdo al oleaje o movimiento del mar. Como nosotros sabemos, el taladro está conectado al conjunto de Preventoras sobre el lecho marino por el riser marino.

Obviamente entonces, el riser tiene que estar prevenido de este movimiento vertical. Esto es logrado por un número de unidades activadas neumáticamente que mantienen el riser a una tensión constante.

El taladro es capaz de moverse hacia arriba o hacia abajo, en relación al riser, por la instalación de una junta telescópica, ó de cuña, que forma la parte más superior del ensamblaje del riser. Los cables de tensión del riser estan conectados a un barril externo de la junta de cuña, así, la unión interna que se mueve hacia arriba ó hacia abajo en relación al barril externo, es conectada al diverter del taladro.

Por lo tanto, cuando el taladro esta moviéndose arriba y abajo, la tubería debe ser prevenida de un movimiento similar de tal forma que la broca sea constantemente levantada y golpeada contra el fondo. Esto podría obviamente generar daños a la broca y a la tubería de perforación. El objetivo es mantener la posición de la tubería de perforación en relación al lecho marino y al fondo del pozo, manteniendo constante el peso sobre la broca durante la perforación, mientras el taladro se mueve arriba y abajo con el oleaje.