Hoy
en día, algunos pozos requieren complejos planes de trayectoria
para llegar a las secciones del yacimiento y muchos de estos pozos con trayectos complejos (Figura 1) no se podrían perforar ni con ensamblajes de
perforación rotativa ni motores de fondo. Con el fin de alcanzar el objetivo de perforación, normalmente se seleccionan herramientas orientables giratorias.
Figura 1 - Pozos con trayectoria complicada
Mientras que en partes mecánicas puede haber variaciones, cada herramienta giratoria orientable utiliza el mismo principio. El control de la dirección giratoria inmediatamente por encima de la broca sirve como una especie de reemplazo del estabilizador cercano a la mecha (near bit - NB stab). La mayoría de las herramientas utilizan tres aspas cerca de la broca, que actúan como estabilizadores y se mueven hacia adentro y hacia afuera. Mientras la herramienta gira, la hoja que gira en la dirección opuesta empuja contra el lado del hoyo, dando la fuerza lateral necesaria para crear un agujero curvo mientras se perfora.
Cuando se utiliza un motor de fondo, el ajuste de la trayectoria del pozo se construye de acuerdo a una serie intercalada entre rotación y deslizamiento, lo cual no garantiza una optima limpieza del pozo, sino que crea un hoyo con múltiples bordes afilados y secciones rectas entre ellos. Por otra parte, una herramienta orientable giratoria proporciona un hoyo curvo suave. Esto hace que el pozo sea más estable y con menos problemas de arrastres cuando se saca o mete tuberia. Con inclinaciones más altas, una curva suave facilita el trabajo de correr las herramientas de revestimiento o registro.
Cuando hay secciones de hoyo horizontales largas, se hace cada vez más difícil deslizar al mismo tiempo que rotar. Esto se debe a que la rotación de la sarta libera la fricción entre la tubería y el orificio. Por esta razón, se usan guías giratorias para que se puedan perforar hoyos horizontales largos sin la necesidad de un ensamblaje de motor deslizante.
En el pasado, muchos hoyos horizontales se perdieron debido a la insuficiente limpieza de los mismos. Los cortes inevitablemente se acumularán en el orificio a lo largo de las secciones deslizadas del pozo, en cambio cuando la tubería se esta rotando, los recortes se pueden aventar fácilmente en la corriente de fluido en movimiento.
Además de permitir que la herramienta sea controlada desde la superficie, también puede estar vinculada a una herramienta de "registro durante la perforación" - MWD. Esta herramienta examinará la radioactividad o las propiedades eléctricas de la roca a medida que se perfora. La broca puede ser dirigida entonces de acuerdo con las propiedades de la propia roca.
Un inconveniente de las herramientas giratorias orientables es su costo. Las herramientas en sí pueden costar más de $ 15.000 por día, y cuando el precio de las herramientas LWD se tiene en cuenta, este costo puede llegar a más de $ 25.000. Por lo tanto, estas herramientas sólo se utilizan cuando ofrecen mayores ventajas a partir del costo comparado con el uso de otras herramientas. Se encuentran comúnmente en plataformas de alto costo, o cuando la trayectoria del pozo es complicada, y exige un hoyo horizontal largo, o requiere geonavegación .
PERFORACIÓN ROTATIVA DIRECCIONAL
La rotación continua transfiere el peso el peso a la mecha en forma más eficaz, lo que aumenta la velocidad de penetración. La rotación también mejora la limpieza del agujero porque agita el fluido y los recortes de perforación, permitiendo que fluyan fuera del pozo en vez de acumularse formando un colchón de recortes. Los sistemas rotativos direccionales de avanzada han sido concebidos para mejorar la circulación de los fluidos y la eliminación de los recortes. A su vez, la eliminación eficaz de los recortes reduce la posibilidad de que el arreglo de fondo de pozo (BHA) se atasque o se obture.
La rotación continua y el mejoramiento de la limpieza del pozo reducen la posibilidad de atascamiento mecánico y diferencial de la columna de perforación. Ningún componente fijo contacta la tubería de revestimiento o el pozo. Además, la tecnología rotativa direccional mejora el control direccional en tres dimensiones. El resultado neto es un pozo más suave, más limpio y más largo, perforado en forma más rápida y con menos problemas de atascamiento de las tuberías y de limpieza del pozo. Cuanto mejor es la calidad del pozo resultante, menos complicadas resulta la evaluación de formaciones y la bajada de la tubería de revestimiento. Además, se reduce el riesgo de atascamiento.
Herramientas giratorias orientables (RSS) de las empresas de servicios mas importantes
Los siguientes videos muestran algunas de las herramientas orientables giratorias de las principales compañías de servicios.
.-Power Drive RSS de Schlumberger
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.- REVOLUTION Rotary - Steerable System , de Weatherford
.- AUTOTRACK Rotary - Steerable System , de Baker Hughes
.- GEO-PILOT Rotary - Steerable System , de Halliburton
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