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PRINCIPALES COMPONENTES DE LA HERRAMIENTA Y ALTERNATIVAS DE DISEÑO DE LA SARTA DE MEDICIÓN

Partes de la sarta de perforación

 Tubería de perforación o Drill Pipe

 Conjunto de fondo o Bottom Hole Assembly (BHA):

 Barra de perforación (Drill Collar)

 Tubería pesada (Heavy Weight)

 Estabilizadores y accesorios.

 Trepano, Broca o Bit.

Tubería de perforación o Drill Pipe

Se entiende como tubería de perforación a la tubería de acero resistente pero poco pesada que se conecta al ensamblaje de fondo (BHA, Botom Hole Assembly) y termina enroscándose al Kelly o al Top Drive, la cual se usa para transmitir la potencia generada por los equipos de rotación a la mecha y servir como canal de flujo para transportar los fluidos de alta presión desde el taladro hasta los Drill Collars y la mecha. Se clasifican según su diámetro, grado del acero, longitud, peso por pie. La longitud tiene un promedio de 30 pies. Los tubos se conectan por medios de juntas que se encuentran en los extremos denominada Pin (Macho) y Box (Hembra)

Es la que constituye la mayor parte de la sarta de perforación y que generalmente esta en tensión, y cuyo peso es sostenido por la torre o castillo. La tubería de perforación de uso común esta laminada en caliente, taladrada sin costura al que luego se suelda las conexiones o tool joints. La tubería de perforación tiene una vida relativamente corta por lo que es importante un adecuado cuidado y selección. La parte más débil de la tubería de perforar es el cuerpo. Por lo que el drill pipe es la parte más débil de la sarta.

Conjunto de fondo o Bottom Hole Assembly (BHA)

El ensamblaje de fondo es la sección de la sarta de perforación que agrupa el conjunto de herramientas entre la mecha y la tubería de perforación. Tiene como funciones proporcionar el peso requerido sobre la mecha para maximizar la tasa de penetración, producir hoyos en calibre, evitar la formación de desviaciones tipo pata de perros y ojos de llaves y minimizar vibraciones y pegamentos de la sarta de perforación. Está compuesto por:

 Barra de perforación (Drill Collar)

 Tubería pesada (Heavy Weight)

 Estabilizadores y accesorios.

El BHA también puede contener otros componentes, como un motor de fondo orienta el sistema rotatorio, la medición durante la perforación (MWD), y mientras que la tala d eperforación (LWD) herramientas

Barra de perforación o Drill Collar (o Porta mechas)

Es un conjunto de tubos de acero o metal no magnético de espesores significativos, colocados en el fondo de la sarta de perforación, encima de la mecha, lo cual proporciona la rigidez y peso suficiente para producir la carga axial requerida por la mecha para una penetración más efectiva de la formación.

Las funciones de las barras son:

 Proporcionar peso sobre la mecha para la perforación, manteniendo peso en la sección inferior de la sarta para hacer tensión en la misma.

 Soportar y dar rigidez a la parte inferior de la sarta de perforación.

 Servir de apoyo y estabilizador de la mecha para mantener el nuevo hoyo alineado con el hoyo anterior.

Para efectos de diseños del ensamblaje de fondo, lo más importante será analizar la localización del punto neutro, que es la región por encima de la cual la sarta no sufre pandeo. El peso que se aplicará sobre la mecha debe determinarse de acuerdo con la longitud de las barras, para ubicar el punto neutro en ellas y evitar fallas en la sarta durante las operaciones de perforación.

Tubería pesada o Heavy Weight

La tubería pesada constituye el componente intermedio del ensamblaje de fondo.

Constituyen el componente intermedio del ensamblaje de fondo, es un tubular de gran espesor de pared similar a los Drill Collars pero menos rígidos y de menor diámetro, cuya conexión posee las mismas características de la tubería de perforación, pero mucho más pesadas y ligeramente más largas sus uniones o conexiones; es bastante flexibles y sirve de zona de transición entre los Drill Collars y la tubería de perforación (Drill Pipe) para minimizar cambios en rigidez entre estos componentes, así como también para reducir la alta tensión y las fallas originadas por la concentración deflexión cíclica en la conexión de la tubería de perforación.

Se conoce también con los nombres de Heavy Wall Drill Pipe y Heavy Weight Drill Pipe. La función más importante de la tubería pesada es servir de zona de transición entre las barras y la tubería de perforación, para minimizar los cambios de rigidez entre los componentes de la sarta, con el objeto de reducir las fallas originadas por la concentración de flexión cíclica en la conexión de la tubería de perforación

Por lo tanto a grandes rasgos la sarta queda compuesta en este orden:

 Tubería de Perforación o Drill Pipes (DP)

 Tubería pesada o Heavy Weight (HW)

 Barras de Perforación o Drill Collars (DC)

 Trepano Pudiendo estar los estabilizadores y los accesorios en distintas zonas según el diseño que se requiera.

Estabilizadores

Los estabilizadores como su nombre lo indica, dan firmeza y seguridad al ensamblaje de fondo o sarta de perforación, cuidándola del contacto con las paredes del hoyo y controlando la desviación, tanto en hoyos verticales como direccionales. Además Incrementan la tasa de penetración al propiciar que la dirección de la fuerza resultante sobre la mecha coincida con el eje del hoyo. Además:

• Reducen la fatiga en las conexiones de las barras al reducir el pandeo de la sarta.

• Reduce la pega de la sarta al mantener las barras alejadas de las paredes del hoyo.

• Previene cambios bruscos de ángulo del hoyo al aumentar la rigidez del ensamblaje de fondo.

Mantienen las barras centradas en el hoyo minimizando la desviación del mismo y obteniéndose hoyos mejor alineados. Dentro de los tipos de estabilizadores se encuentran: Estabilizadores de camisa rotatoria, de camisa no rotatoria y escariadores. La ubicación de los estabilizadores en el ensamblaje de fondo, depende del desempeño que requiera la sarta en cuanto a trayectoria se refiere

En la perforación de pozos horizontales, se hace uso de los estabilizadores para controlar o modificar el ángulo de inclinación del pozo de acuerdo a lo deseado, los estabilizadores se instalan en la

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