Básicamente se manejan Dos posibles soluciones para el control del ángulo del hoyo: utilizando los conceptos del péndulo y del hoyo empaquetado.

Teoría del péndulo

A principios de la década de 1950, Woods y Lubinski colaboraron en el examen matemático de las fuerzas en una broca de roca al perforar en un agujero inclinado. Para hacer sus cálculos, hicieron tres suposiciones básicas:

1. La broca es como una articulación de rótula, libre para girar, pero restringida lateralmente.

2. Los collares de perforación se encuentran en el lado inferior del hoyo y se mantendrán estables en ese lado.

3. La broca perforará en la dirección en la que se empuja, no necesariamente en la dirección en que se dirige.

En consecuencia, las fuerzas que actúan sobre la mecha se pueden resolver en:

1. La carga axial suministrada por el peso de los collares.

2. La fuerza lateral: el peso del collar de perforación entre la broca y el primer punto de contacto con la pared del hoyo por el collar de perforación (fuerza de péndulo). La fuerza del péndulo es la tendencia de la parte no soportada del collar de perforación a balancearse contra el lado bajo del hoyo debido a la gravedad. Es la única fuerza que tiende a llevar el agujero hacia la vertical (consulte la Figura No. 1).

3. La reacción de la formación a estas cargas se puede resolver en dos fuerzas: una paralela al eje del hoyo otra perpendicular al eje del mismo.

Este trabajo hizo posible utilizar la gravedad como un medio para controlar el cambio en el ángulo del hoyo. Se prepararon mesas especiales para mostrar el peso necesario para que la broca mantenga un cierto ángulo de hoyo. Estas tablas también muestran la colocación correcta de un estabilizador para dar la fuerza de péndulo máxima y el peso máximo para la broca. También se pueden determinar los efectos del uso de collares de perforación más grandes.

Teoría del Hoyo empaquetado

La mayoría de las personas hoy en día utilizan un conjunto de hoyo compactados para superar los problemas de hoyos torcidos y el péndulo se usa solo como medida correctiva para reducir el ángulo cuando se alcanza la desviación máxima permitida. El conjunto de hoyos empacados a veces se denomina enfoque de “gun barrel” porque se usa una serie de estabilizadores en el hoyo ya perforado para guiar la broca en línea recta.

El objetivo es seleccionar un ensamble de fondo para correr sobre la broca con las herramientas de rigidez y contacto de pared necesarias para forzar a la broca a perforar en la dirección general del orificio ya perforado.

Si se realiza la selección adecuada de collares de perforación y herramientas de fondo, solo se desarrollarán cambios graduales en el ángulo del hoyo. Esto debería crear un hoyo útil con un calibre completo y un orificio liso, libre de patas de perro, asientos de llave, excentrecidades, espirales y repisas, lo que hace posible completar y producir el pozo (consulte la Figura No. 2).