Ensamble del Fondo - Bottom hole assembly

Un conjunto de fondo de pozo (BHA) es un componente de una plataforma de perforación . Es la parte más baja de la sarta de perforación , que se extiende desde la broca hasta la tubería de perforación . El ensamblaje puede consistir en collares de perforación, subs tales como estabilizadores, escariadores, amortiguadores, abridores de agujeros y la broca y la broca.

El diseño de BHA se basa en los requisitos de tener suficiente transferencia de peso a la broca (WOB) para poder perforar y lograr una tasa de penetración (ROP) suficiente , lo que le da al perforador o al perforador direccional control direccional para perforar según la trayectoria planificada. e incluir también las herramientas de Registro durante la perforación (LWD) / Medición durante la perforación (MWD) para la evaluación de formaciones. Como tal, el diseño de BHA puede variar enormemente desde pozos verticales simples con pocos o ahora requisitos de LWD hasta pozos direccionales complejos que deben ejecutar conjuntos de LWD de múltiples combo.

Antes de ejecutar un BHA, la mayoría de los proveedores de servicios de yacimientos petrolíferos tienen software para modelar el comportamiento de BHA, como el máximo WOB alcanzable, las tendencias y capacidades direccionales e incluso los armónicos naturales del ensamblaje para evitar la vibración provocada por excitantes frecuencias naturales.

Variaciones

Montaje rotatorio

Los ensamblajes rotativos se usan comúnmente donde las formaciones son predecibles y la economía de la plataforma es un problema. En tal montaje, el peso de los collares de perforación le da al BHA la tendencia a combarse o flexionarse hacia el lado bajo del orificio, la longitud de la rigidez del collar y el diámetro del estabilizador y la ubicación están diseñados como un medio para controlar la flexión del BHA. Esto provocará la tendencia deseada de retención, construcción o caída.

La capacidad de variar la tendencia direccional del conjunto proviene de variar el peso de la broca. Un conjunto fijo tiene una sola tendencia direccional. El peso sobre la broca te permite afinar esa tendencia.

El conjunto de fondo de pozo (BHA) puede ser:

• resbaladizo sin estabilizadores
• un conjunto de péndulo de fondo de pozo para reducir la desviación de un pozo
• embalado con estabilizadores para un agujero recto / un ensamblaje de bloqueo corto
• un punto de apoyo para aumentar la desviación del pozo / un conjunto de bloqueo largo

Los conjuntos de fondo de pozo también se describen como

• especializado, como articulado,
• orientable y
• orientado o no orientado.

Fulcro / Bloqueo largo

Este ensamblaje se usa para construir ángulo. El ensamblaje generalmente incorpora un estabilizador de bits cercano. Detrás de esto habría una selección de collares de perforación y tubería de perforación de peso pesado (HWDP). La longitud de la sección DESPUÉS del estabilizador de bits cercano determinaría la extensión de la tasa de construcción del ángulo.

Después de la longitud adecuada de tubería después del estabilizador de broca cercana, colocaría un estabilizador de sarta de perforación.

En resumen, cuanto mayor sea el espacio entre la barrena cercana y el estabilizador de la sarta de perforación, mayor será la tasa de construcción del ángulo. Se debe tener cuidado de no tener esta sección demasiado larga ya que la tubería puede combarse demasiado y rozar contra la pared del pozo. Esto podría provocar que el asiento de la llave y la tubería se claven en la pared del pozo.

Estabilización / Bloqueo corto

Este conjunto se usa generalmente para mantener el ángulo del pozo. Este conjunto es muy rígido y permite poco movimiento de la broca.

Un conjunto de este tipo significaría que los estabilizadores están muy compactos: un estabilizador de barrena cercana a 0 a 30 pies de la barrena de perforación y dos más espaciados entre 30 y 60 pies más allá. Si se utiliza un collar de perforación corto, los estabilizadores pueden estar aún más juntos.

Cuanto menor sea la distancia entre los estabilizadores, los collares de perforación se doblarán menos y el peso de la broca (WOB) empujará directamente la broca, manteniendo así el ángulo.

Montaje de péndulo

Se utiliza un conjunto de péndulo para reducir la tasa de construcción del ángulo o reducir el ángulo del pozo.

En este ensamblaje no hay ensamblaje de broca cercana. Se permite que la parte delantera del (BHA) cuelgue como resultado de su propio peso. En tal caso, el primer estabilizador se coloca entre 30 y 45 pies detrás de la broca.

Esta suspensión significa que hay una fuerza que actúa en el lado inferior del agujero, lo que provoca la desviación. En el caso de un agujero recto, la broca simplemente continúa hacia abajo.

Configuraciones de BHA

Hay tres tipos de configuraciones de BHA. Estas configuraciones abordadas generalmente se refieren al uso o disposición de los collares de perforación, tubería de perforación pesada y tubería de perforación estándar.

El tipo 1, configuración simple estándar, usa solo tubería de perforación y collares de perforación. En este caso, los collares de perforación proporcionan el peso necesario sobre la broca.

El tipo 2 utiliza una tubería de perforación de peso pesado como una transición entre los collares de perforación y la tubería de perforación. El peso de la broca se consigue mediante los collares de perforación.

El tipo 3 utiliza los collares de perforación para lograr un control direccional. La tubería de perforación de peso pesado aplica el peso sobre la broca. Tal disposición promueve un manejo más rápido de BHA en el piso de perforación. También puede reducir la tendencia a la adherencia diferencial.

En la mayoría de los casos, los tres tipos de configuraciones anteriores generalmente se aplican a pozos rectos / verticales en la mayoría de los pozos de ángulo bajo a medio. Para pozos de alto ángulo y horizontales, es imprescindible un control cuidadoso del peso del BHA. En este caso, el peso puede aplicarse ejecutando la tubería de perforación en compresión en la sección de ángulo alto. El ángulo alto puede ayudar a estabilizar la tubería de perforación, lo que le permite soportar algo de compresión.

Herramientas BHA

Estabilizador

Se utiliza un estabilizador dentro de una columna de collares de perforación. Ayudan a guiar la broca en el agujero. Desempeñan un papel importante en la perforación direccional, ya que ayudan a determinar la trayectoria y el ángulo del pozo.

Es usado para

• ecualizar la carga en la broca;
• evitar el torbellino del conjunto inferior;
• minimizar la caminata de bits;
• minimizar la flexión y las vibraciones que causan el desgaste de las juntas de la herramienta;
• evitar el contacto del collar con la pared lateral del orificio;
• minimizar el asiento de la llave con presión diferencial;
• restringen el movimiento lateral del BHA inferior como tal, reducen la tensión en el collar de perforación y las conexiones del BHA.

Los estabilizadores sólidos no tienen partes móviles ni reemplazables. Las hojas y el mandril pueden ser de una sola pieza (integrales) o soldados al mandril (hoja soldada / soldada). Las hojas pueden ser rectas o en espiral. La superficie de trabajo se puede impregnar con insertos de carburo de tungsteno o diamantes.

Los estabilizadores de hoja reemplazables pueden mantener la estabilización total del calibre, pero sus hojas se pueden cambiar con herramientas que no requieren mecanizado ni soldadura.

Los estabilizadores de tipo manguito tienen manguitos reemplazables que se pueden cambiar en el campo. Las mangas son giratorias o no giratorias.

Los escariadores son estabilizadores que tienen elementos de corte incrustados en sus aletas y se utilizan para mantener un pozo calibrado. Se pueden utilizar para perforar patas de perro y asientos de llaves en formaciones duras. Debido a la capacidad de corte del escariador, la broca realiza menos trabajo para mantener el calibre del pozo y más trabajo de perforación.

Underreamer

Un trépano ensanchador se utiliza para agrandar el pozo de calibre, por lo general a partir de un cierto punto bajo la superficie. Para ello, utiliza cortadores expandibles que solo se despliegan en el tiempo o la profundidad designados. No debe confundirse con la apertura de orificios que se produce desde la superficie y, en la mayoría de los casos, la herramienta de apertura de orificios tiene un diámetro fijo.

El ensanchador utiliza un aumento en la presión del lodo o en la tasa de flujo para desplegar los cortadores expandibles. Una caída de presión correspondiente en la herramienta indicaría que la herramienta se ha desplegado por completo.

Referencias