Prevención de la Desviación - Estabilizadores y Rimadores (I)

Los estabilizadores se usan para estabilizar la broca y los drillcollars en el hueco. Cuando están adecuadamente estabilizados, se puede aplicar el peso óptimo a la broca, obligándola a girar sobre su verdadero eje y así perforará hacia delante sin cambios súbitos de ángulo. Se necesitarán menos brocas y se incrementará la rata de penetración.

El diámetro en las cuchillas de los estabilizadores debe estar lo más cerca posible del diámetro de la broca. La perforación en formaciones duras necesitará estabilizadores más durables, y sólo se necesitará una pequeña área de contacto con la pared. Un área de contacto mayor se necesitará para formaciones más blandas y para formaciones que induzcan mucha desviación.

Las cuchillas de carburo de tungsteno pueden ser largas o cortas (Con mayor o menor área de contacto) y pueden ser en espiral o rectas. Generalmente van soldadas o son parte integral del estabilizador. A veces se usa un estabilizador no rotante con una guía de caucho por sus ventajas de no cortar y no dañar formaciones, pero tiene una vida útil muy corta y no tiene capacidad para rimar.

Prevención de la Desviación - Ensamblaje de Péndulo Empacado (Packed Pendulum Assembly)

Los ensamblajes para hueco empacado se usan para minimizar la rata de cambio del ángulo n el ensamblaje de péndulo empacado, los drillcollars que integran la longitud del péndulo se ólo es necesario rimar la longitud de los drillcollars que integran el péndulo antes de reanudar del pozo, aunque de todas maneras habrá siempre algo de desviación. Los ensamblajes de péndulo se usan para reducir el ángulo total del pozo. Si se necesita reducir la desviación total del pozo y se requiere un ensamblaje de hueco empacado, se debe usar un ensamblaje de péndulo empacado.

En el ensamblaje de péndulo empacado, los drillcollars que integran la longitud del péndulo se sitúan debajo del ensamblaje regular de hueco empacado. Cuando se ha bajado la desviación hasta el ángulo requerido, los drillcollars que integran el péndulo pueden ser reemplazados nuevamente por el ensamblaje de hueco empacado.

Sólo es necesario rimar la longitud de los drillcollars que integran el péndulo antes de reanudar la perforación normalmente. Si se está usando alguna herramienta en la sarta para amortiguar vibración en la sarta de péndulo, esta herramienta debe permanecer en su posición en el ensamblaje de hueco empacado, generalmente sobre el punto estabilizador medio.

Prevención de la Desviación - Ensamblaje para Hueco empacado (Packed-Hole Assembly) (II)

Las características sobresalientes de una sarta para hueco empacado son:
Una ubicación de estabilizadores en tres puntos para asegurarse que la broca mantiene un curso derecho.
La rigidez de la sarta se consigue por el uso de drillcollars del mayor diámetro posible.
Las cuchillas de los estabilizadores tienen la suficiente área de contacto con la pared del pozo, para asegurarse que la broca y los drillcollars estén centrados, previniendo así la erosión en la pared.

El número de estabilizadores y su ubicación en el ensamblaje de fondo, depende de la severidad de las tendencias de la formación a desviar el pozo. Entre más severas sean estas, más estabilizadores se necesitarán directamente encima de la broca para evitar desviación en la broca. En esta ilustración se muestran varias posibilidades de ensamblaje de sarta para hueco empacado, dependiendo de la severidad de las tendencias presentes en la formación.

Prevención de la Desviación - Ensamblaje para Hueco empacado (Packed-Hole Assembly) (I)

En general los pozos se perforan con algún tipo de sarta para hueco empacado, porque esta permite aplicar el máximo peso a la broca para una mayor penetración.
Una sarta para hueco empacado, diseñada apropiadamente, tiene varias ventajas:
• Reduce la rata de cambio del ángulo del hueco (por lo cual evita las patas de perro)
• Mejora el rendimiento y la vida de la broca. (Pues la obliga a rotar sobre su eje verdadero)
• Mejora las condiciones en el pozo para perforar, registrar y sentar revestimiento.
• Permite que se aplique mayor peso de perforación a las formaciones que se sabe ocasionan problemas de desviación.

Prevención de la Desviación - Ensamblaje Pendular (II)

Un segundo estabilizador puede ser añadido en la parte alta del ensamblaje para reducir la fuerza lateral sobre el primer estabilizador y evitar que este se entierre en la pared del pozo.

El uso de un ensamblaje pendular no garantiza que no haya patas de perro. Aún cuando haya equilibrio, el ensamblaje pendular sigue libre para moverse de lado a lado en una formación blanda y desgastada hasta que el movimiento lateral se detenga cuando los drillcollars entren en contacto con la pared del pozo.

Prevención de la Desviación - Ensamblaje Pendular (I)

Un ensamblaje pendular se usa para perforar formaciones inconsolidadas y blandas desde superficie cuando se pueden mantener ratas de perforación altas usando un bajo peso en la broca. También puede ser usado como medida correctiva para reducir ángulo cuando la desviación excede el máximo permitido. Cuando el ensamblaje pendular está compuesto de solamente broca y drillcollars se le conoce como slick assembly.

El ensamblaje también puede incluir uno o más estabilizadores en la sarta. Para una máxima fuerza pendular, se posiciona un estabilizador sobre la broca tan alto como sea posible sin que se permita a los drillcollars tocar la pared del hueco entre el estabilizador y la broca. Este
estabilizador controla la desviación

Prevención de la Desviación - Efecto de Péndulo

El efecto de péndulo es la tendencia de la sarta de perforación de colgar verticalmente debido a la fuerza de gravedad. Si el pozo se desvía de la vertical, la broca y la sarta apoyarán su peso sobre el lado bajo del hueco y tratarán de volver a la dirección vertical a no ser que una fuerza se les oponga.

Hay tres fuerzas en la parte inferior de la sarta de perforación que intentan restaurar la dirección vertical:
• La fuerza pendular que ejerce el peso de los drillcollars entre la broca y el primer punto de contacto con la pared del hueco, llamado el punto de tangencia. Entre más alto sea el punto de tangencia, más grande será el péndulo y mayor la tendencia de la sarta a volver a la vertical.

• La carga axial suministrada por el peso de los Drillcollars la cual afecta la fuerza pendular. Una carga mayor ocasionará que el fondo de la sarta se doble hacia la broca, haciendo menos alto el punto de tangencia, luego se reduce la fuerza pendular.

• La resistencia de la formación a la fuerza pendular y a la carga axial. Es la combinación de dos fuerzas, una paralela al eje del pozo y
la otra perpendicular al mismo.

Cuando hay equilibrio ( es decir, la fuerza pendular es igual a la resistencia de la formación), el hueco se perforará en línea recta aunque inclinada. Si la fuerza pendular es mayor, el ángulo del hueco disminuirá. Si la resistencia de la formación es mayor, la inclinación del pozo
aumentará.