En este art铆culo presentamos los principales mecanismos y causas del atascamiento mec谩nico de la tuber铆a de perforaci贸n (Mechanical Stuck Pipe).
El atascamiento mec谩nico ocurre cuando cualquier componente de la sarta de perforaci贸n (incluyendo tuber铆a de perforaci贸n, tuber铆a de peso pesado, portamechas, broca o el BHA) queda inmovilizado en el pozo debido a razones f铆sicas o geom茅tricas, como la acumulaci贸n de recortes, la presencia de chatarra, el cemento excesivo o cambios bruscos en la geometr铆a del pozo. La principal caracter铆stica de este tipo de atascamiento es que la sarta no puede recuperarse sin sufrir da帽os.
A continuaci贸n, se detallan las principales causas del atascamiento mec谩nico.
1. Acu帽amiento o Estrangulamiento por Llaveteros (Key Seating)
El key seating es un mecanismo de atascamiento que ocurre cuando la tuber铆a de perforaci贸n (Drill Pipe) rota continuamente contra la pared del pozo en un mismo punto, desgastando la formaci贸n y creando una ranura o canal angosto en la pared.
Mecanismo:
El atascamiento se produce t铆picamente durante la salida de la tuber铆a del pozo (tripping out). El ensamblaje de fondo (BHA), que es m谩s r铆gido y tiene un di谩metro mayor que la tuber铆a de perforaci贸n, es jalado hacia esta ranura (el key seat), la cual es demasiado angosta para que el BHA pase a trav茅s de ella.
Factores Contribuyentes:
* Es m谩s probable que ocurra en formaciones blandas mientras se est谩 reduciendo el 谩ngulo de desviaci贸n del pozo.
* Tambi茅n puede ocurrir en la zapata de revestimiento (casing shoe) si se forma una ranura por desgaste, causando un atascamiento mec谩nico en el revestimiento.
2. Agujero con Di谩metro Insuficiente (Undergauge Hole)
Un agujero subcalibrado o undergauge hole se genera cuando el di谩metro del pozo es menor al nominal o esperado, lo que f谩cilmente puede causar un atascamiento.
Mecanismo:
Esta situaci贸n se presenta cuando la broca y/o los estabilizadores se desgastan mientras se perfora roca abrasiva. La siguiente secci贸n perforada con esta broca desgastada produce un agujero con un di谩metro ligeramente m谩s peque帽o. Si, posteriormente, se introduce una nueva broca o un BHA que s铆 est谩 a calibre (in gauge), la sarta tendr谩 dificultades para pasar por la secci贸n undergauge y se atascar谩 si no se realiza un procedimiento de escariado (reaming) previo.
Riesgo:
Intentar correr la sarta r谩pidamente sin escariar la secci贸n subcalibrada puede hacer que la broca se encaje y quede atascada.
3. Repisas y Desviaciones Pronunciadas (Ledges and Doglegs)
Tanto las repisas como las desviaciones pronunciadas representan cambios abruptos en la geometr铆a del pozo que dificultan el libre paso de la sarta.
Repisas (Ledges):
* Se desarrollan en las interfaces entre capas de roca de diferente dureza por donde pasa el pozo.
* Cuando estas repisas est谩n muy espaciadas, disminuyen el di谩metro efectivo del pozo y crean una superficie irregular o "con hombros" (shouldered).
* Una sarta de revestimiento r铆gida requiere un pozo liso y a calibre para pasar libremente; las repisas pueden evitar este paso y causar un atascamiento.
Desviaciones Pronunciadas / Patas de Perro (Doglegs):
* Ocurren cuando las caracter铆sticas de la roca causan una desviaci贸n de la broca, resultando en un cambio en el acimut.
* Tambi茅n se deben a cambios bruscos en el 谩ngulo de perforaci贸n cuando se utiliza un BHA direccional.
* Estas desviaciones bruscas en la direcci贸n del pozo dificultan el paso del BHA, m谩s r铆gido, y pueden resultar en atascamiento mec谩nico.
4. Chatarra Met谩lica Ca铆da o Separada (Metal Junks Dropped or Parted)
La chatarra, o junk, es cualquier material, herramienta o pieza de equipo que cae desde la superficie o que se desprende del BHA en el fondo.
Mecanismo:
La chatarra se atasca en la sarta de perforaci贸n o en el espacio anular, generando un punto de atascamiento.
Causas T铆picas:
* Mala gesti贸n del orden y la limpieza (poor housekeeping) en el piso de perforaci贸n.
* Falta de instalaci贸n de la cubierta de seguridad (hole cover) en la mesa rotatoria.
* Falla de equipos de fondo.
* Falla estructural de la propia sarta de perforaci贸n.
5. Colapso del Revestimiento (Collapsed Casing)
El colapso del revestimiento es una falla estructural que reduce el di谩metro interno del casing, impidiendo el paso de la sarta.
Mecanismo:
El casing puede colapsar por dos razones principales:
* Exceso de Presi贸n: Las condiciones de presi贸n externa superan la presi贸n de colapso nominal del revestimiento.
* Desgaste o Corrosi贸n: El desgaste de la pared del casing debido a la fricci贸n de la sarta, o la corrosi贸n, disminuye su espesor efectivo y, por lo tanto, reduce su presi贸n nominal de colapso.
Diagn贸stico:
El colapso se descubre a menudo cuando el BHA se corre dentro del pozo y queda colgado o atascado dentro del revestimiento.
6. Atascamiento por Bloques de Cemento (Cement Blocks)
Este atascamiento se produce por la presencia de fragmentos de cemento s贸lido en el pozo.
Mecanismo:
La sarta de perforaci贸n queda encajada por bloques de cemento que caen alrededor de ella. Esto ocurre com煤nmente cuando el cemento duro se vuelve inestable en 谩reas espec铆ficas:
* Alrededor de la zapata de revestimiento (casing shoe).
* En tapones de cemento utilizados para squeeze o para iniciar desviaciones (kick-off plugs).
7. Atascamiento en Cemento Fresco (Green Cement)
Se refiere al atascamiento en cemento que a煤n no ha fraguado completamente o que fragua de forma s煤bita.
Mecanismo:
El atascamiento ocurre cuando la sarta de perforaci贸n se introduce inadvertidamente en el cemento, y este fragua instant谩neamente (flash sets) debido a varios factores:
* Tope de Cemento m谩s Alto: El tope del cemento est谩 a una profundidad mayor de la pronosticada.
* Aumento de Presi贸n por Desplazamiento (Surge): El aumento de presi贸n generado por la carrera del BHA provoca que el cemento fresco frag眉e.
* Circulaci贸n en Cemento Blando: Intentar circular con la parte inferior de la sarta dentro del cemento blando puede generar un aumento de presi贸n que induce el fraguado s煤bito.
* Alta Tasa de Penetraci贸n: Usar una alta tasa de penetraci贸n al limpiar cemento reci茅n fraguado puede exponer cemento un-set (no fraguado) debajo, que luego fragua de golpe.
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