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.

Problemas Asociados con la Desviación - Revestimiento y Cementación.

• Adicionalmente al peligro de pega, el revestimiento puede ser dañado y debilitado cuando pase una pata de perro.

• Cuando el revestimiento quede muy apretado contra la pared, el cemento no podrá circular entre el revestimiento y la pared del pozo, lo cual evita que haya una buena adherencia.

• Una vez puesto y cementado el revestimiento, su pared interior se verá desgastada durante la perforación y los viajes, pues la tubería seguirá siendo forzada contra la pared.

Problemas Asociados con la Desviación - Incremento de Torque, Arrastre y Fatiga en la Tubería.

• Existe un aumento de los esfuerzos mecánicos sobre la tubería cuando se pasa a través de restricciones como las que hemos visto.

• Cuando la tubería de perforación es forzada contra la pared de una pata de perro, el esfuerzo es mayor en el lado exterior que en el lado interior de la curvatura. Cuando la tubería gira, se alternan las solicitaciones de esfuerzo máximo y mínimo sobre la misma ocasionando un esfuerzo mecánico de fatiga.

• Cuando se está perforando un pozo desviado, la tubería rueda sobre la pared del pozo lo cual causa fricción adicional debido a que el área de contacto es mayor. A medida que aumenta el ángulo, se requerirá más torque para vencer la mayor resistencia.

Cuando se hala la tubería, también se requerirá más esfuerzo adicional (overpull) para poder levantar la tubería y superar el arrastre ejercido.

Problemas Asociados con la Desviación - Pega de tubería.

Las sartas de tubería, de revestimiento y hasta las herramientas de registros pueden llegar a pegarse dentro del pozo por las siguientes causas geométricas:

Ensamblajes muy rígidos que no se doblan al pasar por una pata de perro.
Los Drillcollars que se traban al pasar por un ojo de llave.
De la misma manera, con derrumbes que ocurren más fácilmente cuando hay patas de perro y ojos de llave.
El revestimiento se puede pegar al tratar de pasar por una pata de perro.
Las Herramientas de registros eléctricos también se pueden pegar en ojos de llave o en patas de perro.

Problemas Asociados con la Desviación - Escalones

Los escalones pueden resultar de una sucesión de micro patas de perro que se formen al perforar a través de estratificaciones de formaciones duras y blandas alternadas. Las blandas se ensanchan mientras las duras conservan su diámetro.

Esto crea un camino irregular por el cual debe pasar la sarta, y puede ocurrir que las herramientas de diámetro como el del hueco puedan pegarse, (estabilizadores al sacar la tubería)

Muchos problemas pueden resultar si se presentan estos problemas en un pozo.