Tipos de escariadores y sus aplicaciones
Tipos de escariadores es el tema de nuestro artículo. En general, podemos decir que los tipos de escariadores son: tipo de escariadores inferiores, tipo de escariadores de rodillo, tipo de escariadores RFID, tipo de escariadores de broca cercana, tipo de escariadores expandibles.
¿Cuál es el beneficio de escariar durante la perforación?
Dado que es necesario perforar pozos y pozos de aguas profundas más profundos, sus costos, tiempo y riesgos relacionados con los disparos prolongados perforación se convirtieron en elementos importantes en el diseño de la perforación. En algunos pozos profundos, el tiempo de activación excede la vida útil de la broca. Cuatro razones para el disparo de la sarta de perforación: cambio de la broca, disparos del limpiaparabrisas, reorientación direccional y recorridos de revestimiento. Fo Hay pocas opciones para un recorrido de revestimiento y una broca desgastada. Además, la mayor parte de la reorientación direccional se puede realizar desde la superficie. Entonces el viaje de escariado será el principal motivo para realizar un viaje.
El escariado durante la perforación o la ampliación del pozo es un proceso principal en la perforación de formaciones hinchadas, estructuras de sal y pozos desviados, ya sea para un tramo de revestimiento o para mantener el agujero en el calibre. La tarea de ampliación del agujero se puede realizar de cinco formas, que se basan en el radio de ampliación del agujero requerido, la composición de la formación y la profundidad de la sección ampliada:
- Viaje de escariado separado.
- Escariado simultáneo durante la perforación.
- Uso de escariadores de rodillos de cadena de perforación (radio limitado y restringido por el diámetro interno de la carcasa).
- Uso de una broca de perforación demasiado grande (limitada por el ID de la carcasa y se usa solo para el orificio superior).
- Aumente la velocidad de la boquilla para agrandar el orificio hidráulicamente durante la perforación (limitado a formaciones medias y blandas).
Conclusión, el escariado durante la perforación tiene ventajas económicas. El orificio piloto ofrece un buen control direccional, mientras que el orificio agrandado del escariado crea las condiciones adecuadas para el funcionamiento del entubado o el equipo de terminación, lo que se relaciona con el ahorro de tiempo y costo.
Tipos de escariadores de perforación
1) Tipo de escariadores inferiores
Un tipo de ensanchadores de perforación es un dispositivo diseñado para funcionar junto con una broca de perforación. Tiene cortadores que pueden expandirse o contraerse por medios hidráulicos o mecánicos y también son capaces de escariar o agrandar el pozo debajo del revestimiento. Se puede utilizar en pozos de hidrocarburos, geotermia o agua.
Los tipos de ensanchadores de perforación se pueden colocar sobre la broca de perforación o sobre un conjunto piloto que se ejecuta dentro del pozo existente. Existen numerosos diseños, en tamaños que varían desde un par de pulgadas hasta 40 ″.
Perforación de componentes de ensanchadores
Los tipos de perforación debajo de escariadores se componen de un cuerpo conectado a la sarta de perforación y partes móviles ("brazos", "bloques" o "hojas", generalmente 3 de ellos) que se retraen en el cuerpo durante el descenso y se extienden hacia abajo del agujero para el escariado operación.
Tipos de escariadores Aplicaciones
El ensanchamiento inferior se utiliza principalmente para permitir un espacio más amplio para ejecutar y cementar correctamente el revestimiento, ya sea debido a restricciones (lutitas hinchadas, tortuosidad) o para poder ejecutar un tamaño de revestimiento más grande. Se utiliza comúnmente para operaciones de perforación en alta mar, pozos de exploración, perforación de alcance extendido o para aumentar el tamaño del revestimiento de producción. El tipo de ensanchadores también se requiere para servicios direccionales de revestimiento durante la perforación (o "perforación con revestimiento"), para permitir que el BHA direccional se recupere a través del revestimiento, ya sea al final de la perforación o cuando se necesita un cambio de equipo.
Tipos de escariadores
Underreamer Type tenía 3 tipos principales:
- Los ensanchadores subterráneos de tipo "cono de rodillo", basados en la tecnología de cortadores de cono de rodillo, a menudo se veían afectados por la baja fiabilidad y el tiempo limitado del fondo del pozo
- PDC de "bisagra y pasador"
- PDC “tipo bloque”, comúnmente utilizado hoy en día, adecuado para operaciones de escariado durante la perforación.
2) Tipo de escariadores de rodillo de perforación
Los tipos de escariadores de rodillo se utilizan de manera significativa para mejorar el rendimiento en pozos de perforación crónicos de stick-slip o inducidos por remolinos, que son la razón principal para limitar la perforación en formaciones duras y pozos de alcance extendido. Y también para acondicionar el pozo. Los tamaños de orificios populares para perforaciones de pozos varían de 5 ″ a 26 ″ de diámetro. Tamaño de la ruta de circulación a través del escariador cuerpo de varía de 1 1/2 "a 3 1/4" de diámetro. El tamaño del cuerpo en los cuellos más allá del área donde se montan los rodillos suele oscilar entre 4 1/8 "y 11" de diámetro. Este último tamaño será normalmente del mismo tamaño que el collar de perforación. Los enlaces corporales normalmente oscilan entre 4 ′ y 8 ′.
Componentes tipo escariador de rodillo
La mayoría de los tipos de escariadores de rodillos tienen tres rodillos igualmente espaciados en una sola sección transversal. Estos escariadores de rodillo se denominan "escariador de 3 puntos". Cuando se utilizan dos juegos de tres rodillos separados longitudinalmente, el escariador de rodillos se denomina “escariador de 6 puntos”. Sin embargo, los escariadores de rodillos de gran diámetro pueden tener más de tres rodillos en una sección transversal. Veamos un ejemplo para el tipo de escariador de rodillo JA .
- Cortadores
- Pasador escariador: un pasador de gran diámetro. Se evita que el pasador del escariador gire mediante el acoplamiento del extremo del pasador con la ranura en el bloque de soporte del cuerpo.
- Pasador transversal: esta disposición de pasador transversal de ajuste de impulsión retiene de manera segura el pasador escariador principal y el cortador escariador a la vez que proporciona un dispositivo de bloqueo simple pero seguro.
- Bloques de cojinetes de cuerpo de ajuste de transmisión: los bloques colocan correctamente el cortador en el cuerpo para cortar un orificio de calibre completo. El equipo de perforación puede cambiar fácilmente los bloques.
- Tornillos de cabeza hueca y arandelas de seguridad: incluidos como dispositivo de bloqueo secundario para los pasadores del escariador en cada cuerpo para orificios de 6 pulgadas y mayores.
3) Tipos de escariadores RFID de perforación
Un mecanismo de tipos de escariadores RFID utiliza tecnología de identificación por radiofrecuencia (RFID) para activar el escariador . El escariador activado electrónicamente proporciona una mayor flexibilidad para las operaciones de ampliación de orificios durante la perforación (HEWD). Los RFID RipTideTM de Weatherford se insertan en el ID de la tubería de perforación al nivel de la superficie y se transportan por el pozo en el fluido de perforación. Un lector electrónico en el controlador de la herramienta interpreta las instrucciones incrustadas en las etiquetas para desbloquear el controlador, lo que permite que los bloques de corte se extiendan completamente desde el escariador cuerpo. Un manómetro de nivel de superficie confirma que la herramienta está en la posición abierta. Las características de RFID permiten a los operadores activar y desactivar la herramienta en cualquier momento mientras perforan o disparan.
Los beneficios específicos que ofrece la tecnología RFID incluyen:
- Evita la activación de los bloques de corte durante las operaciones de sacudidas, reduciendo significativamente el riesgo de que el escariador se atasque en el orificio y, como resultado, incurra en tiempo improductivo;
- Ayuda a proteger la carcasa y la estructura de corte de la herramienta de daños mientras limpia el orificio a plena circulación y rotación;
- Permite el funcionamiento de múltiples escariadores de perforación en tándem, todos los cuales se pueden controlar de forma independiente.
4) Tipo de escariadores de perforación cercana a la broca
El escariador de broca cercana (NBR) se puede utilizar para perforar orificios de gran tamaño. Está diseñado para agrandar el agujero mientras se perfora. Se han utilizado tanto en motores de lodo convencionales como en conjuntos direccionales rotativos orientables.
Aplicaciones de tipo escariador cercano a la broca
- En pozos profundos de alto costo, será económicamente prudente resolver muchos problemas costosos de pozos utilizando el tipo de escariador Near-Bit . Estos problemas, como el movimiento de sales o lutitas, la acumulación del lecho de recortes y la formación excesiva de torta, comprometen la calidad del pozo.
- También para ampliar el tamaño del orificio más allá del diámetro de la broca.
Normalmente, después de perforar con escariador tipo Near-Bit , es necesario realizar un backreaming y es más favorable hacerlo en la zapata del entubado. Sin embargo, se ha conseguido el éxito en la producción de un diámetro anular más grande que redujo, y en algunos casos eliminó, la necesidad de contrarrestar. Esto ahorrará tiempo de equipo y espacio adicional para ejecutar las cadenas de revestimiento siguientes.
5) Tipo de escariadores expandibles
Se utilizaron escariadores expandibles para mejorar la eficiencia y disminuir el riesgo durante la perforación de formaciones que tenían muchos problemas, donde la estabilidad del pozo es un desafío principal.
El primer tipo de escariadores expansibles concéntricos se activó con bolas. Una vez expandidos, no se pueden cerrar sin detener la circulación. El escariador se puede desactivar para permitir la circulación después del escariado para una mejor limpieza del orificio.
Las ventajas del tipo de escariador expandible concéntrico sobre sus predecesores de brazo mecánico incluyeron el logro de un tamaño de pozo más grande que podría acomodar componentes BHA de ensamblaje de fondo de pozo más grandes, flexibilidad en la selección de la broca piloto, tasas de flujo más altas y la capacidad de escariar una perforación previamente perforada. agujero o para volver a escariar un agujero después de la perforación. Los inconvenientes de los sistemas tradicionales de ensanchamiento inferior expandibles. No se puede confirmar la activación.
Además, el posicionamiento del tipo de escariadores expandibles a 100 a 300 pies por encima de la broca significa que la porción equivalente del agujero, conocida como agujero de rata, no se agrandará sin un viaje especial que requerirá de 1 a 2 días que pueden costar desde USD 1 millón hasta 2 millones USD.
Broca y escariador a juego
Los escariadores y la broca deben coincidir con el tamaño del cortador y la agresividad (profundidad de corte) para equilibrar las cargas más estrechamente mientras se perfora a través de formaciones homogéneas. Por ejemplo, si la broca perfora más que el escariador, es posible que se hayan liberado algunas tensiones internas de la formación cuando el escariador comience a perforar una nueva formación. En esta situación, no hay peso en la broca (WOB) y el peso se transfiere al escariador, lo que puede dañar los cortadores de los escariadores de perforación. Además, sin Weight On Bit (WOB), las vibraciones laterales y de remolino pueden dañar el BHA del conjunto de fondo del pozo y comprometer rápidamente la estabilidad del pozo. La combinación de la broca y los escariadores de perforación puede eliminar estos riesgos.
