Mtodos de desviar el pozoINTRODUCCIN Hay varios mtodos de desviar un pozo. Desviando nos referimos a cambiar la inclinacin y / o azimut de un pozo. Los mtodos ms comunes que se han utilizado son: 1. Whipstocks, 2. Chorro, 3. Rotarios Asambleas de fondo de pozo, una. Rotarios de fondo de pozo Asambleas con Estabilizadores ajustables, 4. Orientables Motors, una. Orientables Motores con estabilizadores ajustables, y 5. Rotarios Asambleas orientables.whipstock La cua de desviacin es una antigua herramienta de perforacin direccional que se utiliza hoy en da sobre todo para desviar fuera de la carcasa. Para los propsitos de perforacin direccional, haba dos tipos de whipstocks utilizados en los viejos tiempos: la cua de desviacin recuperable y la cua de desviacin permanente. La cua de desviacin recuperable se ejecuta en el agujero casi a abajo. La orientacin de la cua de desviacin est marcada con un solo disparo, y la cara de la cua de desviacin se orienta en la direccin deseada. La herramienta se establece a continuacin, en la parte inferior. Dependiendo del tipo de cua de desviacin recuperable, puede ser necesario para dejar caer una bola abajo de la sarta de perforacin con el fin de desviar el flujo desde la parte inferior de la cua de desviacin para el bit. Peso se aplica a la asamblea, y el pasador que sujeta el mango de ltigo en su lugar se corta permitiendo que el granito de arena para viajar por la cara de la cua de desviacin. (Ver Figura 7-1) El bit se rota entre el 40 y el 60 de rpm con pesos bajos bits durante la perforacin de la cua de desviacin. El exceso de peso puede hacer que la broca de atar y la cua de desviacin para girar.Vibracin intensa del kelly indicar un peso excesivo en el bit. Cuando el bit es un pie debajo de la punta de la cua de desviacin, se puede aadir gradualmente peso. Perforar aproximadamente 15 a 20 pies de la ratonera antes de recuperar la cua de desviacin. El collar en la parte superior de la cua de desviacin tiene un dimetro interior ms pequeo que el bit. Cuando el bit se tira hasta el cuello en la parte superior de la cua de desviacin, el bit de tira de la cua de desviacin del agujero. La ratonera se abre a continuacin, a su calibre completa usando un abridor de agujero con una broca piloto o la nariz del toro. La cua de desviacin provoca un cambio significativo en la direccin del hueco y el ngulo en un intervalo de tiempo muy corto; por lo tanto, un conjunto muy flexible se debe ejecutar despus de la apertura de hoyos. A menudo es necesario trabajar este montaje alrededor de la deflexin. Se debe tener cuidado de minimizar la rotacin especialmente si la cua de desviacin se ha fijado en la parte superior de un tapn de cemento. Si no tiene cuidado, la asamblea redrill el viejo agujero. Despus de perforar unos pocos metros con el montaje gil y escariado del apartadero, un conjunto de perforacin direccional estndar se ejecuta y se reanuda la perforacin. Una desventaja de la cua de desviacin recuperable es que se requiere un viaje extra para abrir la ratonera de calibre completo. Adems, slo el 15 a 20 pies de agujero pueden ser perforados cuando la cua de desviacin est en el agujero. Debido a esto, la cua de desviacin es el mtodo menos deseable de cambiar el curso agujero. La cua de desviacin es ms aplicable para sidetracking en muy duro y formaciones muy alta temperatura en los que otros mtodos de desviacin no son factibles. La cua de desviacin permanente se ejecuta en el agujero en la parte inferior de la sarta de perforacin est unida con un pasador de seguridad. Por lo general, alrededor de 30 pies de tubo de cola se ejecuta por debajo de la cua de desviacin para actuar como un ancla. El montaje se ejecuta en el agujero y cay cerca de la parte inferior. El mango de ltigo est orientado a continuacin, utilizando mtodos convencionales. El conjunto se pos en la parte inferior y se cementa en su lugar. Peso se aplica cizallamiento del pasador que sujeta la cua de desviacin de la sarta de perforacin. La sarta de perforacin se extrae del agujero, y el cemento se deja fraguar.Un poco de calibre completo y estabilizador se ejecutan para perforar fuera de la cua de desviacin. El mtodo para la perforacin fuera de la cua de desviacin permanente es el mismo que para la cua de desviacin recuperable. La ventaja de la cua de desviacin permanente es un agujero de calibre completo que puede ser perforado con el mango de ltigo. Una desventaja es el pin de la celebracin de la cua de desviacin de la columna de perforacin puede esquilar prematuramente despus de golpear un puente y de punto duro en el agujero. Dar como resultado un trabajo de pesca costosos. Asimismo, la cua de desviacin puede girar o caer en el agujero en algn momento despus de la perforacin de la cua de desviacin. Cualquier agujero debajo de la cua de desviacin se perder. La cua de desviacin permanente debe ejecutarse slo si no hay otro mtodo disponible.La mayora de los whipstocks utilizados en la actualidad se utilizan para desviar fuera de la carcasa. La cua de desviacin es lo suficientemente fuerte para permitir el fresado de una ventana en la caja en lugar de la perforacin de la cua de desviacin. Hay una mirada de whipstocks a disposicin de la industria. La Figura 7-2 es un ejemplo de una cua de desviacin comn. En este caso, un tapn puente de hierro fundido (CIBP) se fij con una lnea fija cinco pies por encima de un collarn de la carcasa para evitar el fresado de la collarn de la carcasa durante la perforacin de la cua de desviacin. Un sub zapato mula se coloca por encima de la cua de desviacin, y la asamblea se ejecuta como se muestra a aproximadamente 15 a 20 pies (4,5 a 6 m) sobre el CIBP. La cara de la cua de desviacin se orienta en la direccin deseada con una herramienta de encuesta giroscpico. Si la inclinacin es superior a 5 , que se puede orientar con una MWD. Baje la sarta de perforacin hasta que el fondo etiquetas Whipstock (no ajuste los resbalones). Compruebe la orientacin de la cua de desviacin de nuevo. Si la orientacin es correcta, ajuste los resbalones en la cua de desviacin mediante la aplicacin de peso. Despus de ajustar los resbalones, establecer el peso suficiente como para cortar el perno de seguridad. Recogida y girar el tubo para asegurar que la cua de desviacin se establece y el perno de seguridad se ha cortado. Una vez que la cua de desviacin se establece, es el momento de perforar fuera de la cua de desviacin. El molino de arranque se utiliza para iniciar el corte de la ventana. El molino de arranque slo se realiza un distancia corta (aproximadamente 2 pies o 0,6 m) como se ilustra en la Figura 7-3. El molino de arranque A continuacin se tira del agujero. Un molino de ventana junto con un molino de la sanda se ejecuta para cortar en realidad la ventana en la carcasa como se ilustra en la Figura 7-4. A veces, el BHA tambin puede contener un molino de cadena. Una vez que el pozo ha sido dejado de lado y ratonera perforado, la cadena se escariado a travs de la ventana varias veces para limpiarlo. Cuando haya terminado, es una buena idea ejecutar la BHA por la ventana un par de veces sin rotacin para asegurarse de que no va a colgar. Este es slo un ejemplo de una cua de desviacin permanente con un viaje final. Tambin hay whipstocks que pueden ajustarse en un envasador y donde toda la molienda se realiza en un solo viaje. Las nicas whipstocks viaje son ms caros, pero el ahorro en tiempo de equipo pueden compensar el costo adicional de la nica cua de desviacin viaje. Tambin hay muchos whipstocks que son recuperable para la perforacin de pozos de organismos multilaterales. La ejecucin de procedimientos varan con cada cua de desviacin y el fabricante de la cua de desviacin deben ser consultados.JETTING- chorroEl mtodo de bits de chorro de desviar un pozo era el mtodo ms comn utilizado en formaciones blandas antes de la llegada del motor de desplazamiento positivo. Chorro ha sido utilizado con xito hasta profundidades de 8.000 pies; Sin embargo, 5.000 pies es por lo general el lmite econmico dependiendo de la dureza de la formacin. Chorro es un mtodo preciso donde la potencia hidrulica se dispone de suficiente y la formacin es lo suficientemente suave para ser erosionado por un flujo de lodo a travs de una boquilla de chorro; Sin embargo, la tasa de penetracin es lenta, mientras que el mtodo de chorro haciendo antieconmica en la mayora de los casos. Los costos de operacin diarios tendran que ser muy baja para hacer chorro econmico. Hay trozos especiales hechas para jetting.The Smith BHDJ bits se muestran en la figura 7-5 tiene dos conos y una boquilla de chorro alargado reemplazando el tercer cono. La boquilla alargada proporciona los medios para chorro de la formacin mientras que los dos conos proporcionan el mecanismo para la perforacin. Otros bits disponibles, tales como la S2SJ la seguridad y el DJ Smith bits son bits de los tres conos convencionales con una entrada de fluido ampliada de uno de los chorros. Esto permite que una mayor cantidad de fluido que se bombea a travs de uno de los chorros durante las operaciones de inyeccin. A "paralizar" poco se puede hacer para inyectar tomando un poco y cortar un vstago y el cono con un soplete de corte. El bit "lisiado" funcionar de manera similar al bit Smith BHDJ pero la tasa de penetracin se ver afectada. Cuando se utiliza un poco de cono tres, dos aviones pequeos ( pulgadas o de pulgada) y un chorro grande ( pulgada o pulgadas) se utilizan. Para desviar un pozo utilizando el mtodo de chorro, el conjunto est dirigido a la parte inferior del agujero, y el gran chorro est orientado en la direccin deseada. Se inicia la bomba, y la formacin por debajo y adyacentes a la broca se erosiona (Figura 7-6). El conjunto se inici la perforacin con cuidado para forzar la broca en el bolsillo erosionado. En formaciones ms duras, el bit se gira 15 a 20 en cualquier direccin para obtener suficiente erosin para permitir que la broca se desve.Despus de varios pies de chorro, el bit se establece en la parte inferior y la perforacin comienza. En cualquier lugar de 10 a 100 pies del agujero se pueden perforar antes de volar de nuevo. La cantidad de agujero perforado depender de la deflexin deseada. Encuestas direccionales se ejecutan para ver lo que se ha logrado. El proceso se repite hasta que se ha obtenido el ngulo y la direccin deseada. Dado que la mayor parte del cambio de direccin se produce en un intervalo corto (porcin de hidromasaje), las severidades pata de perro son altas en un corto intervalo de tiempo. Datos de la encuesta pueden no recogerlo debido a la separacin entre las encuestas. La composicin del conjunto de fondo determinar la tasa de desviacin. Ensamblajes flexibles se desviarn a un ritmo mayor. La siguiente es una gua que se puede utilizar para inyectar conjuntos: 1. Deflexin mxima de hasta 5 / 100 pies. Bit Jet, estabilizador, collar de taladro no magntico (s), tubera de perforacin. 2. Deflexin media de 2,5 a 3 / 100 pies. Bit Jet, estabilizador, el collar no magntico taladro (s) y el collar de perforacin de acero (s) (un total de tres cuellos), tubera de perforacin. 3. Desviacin mnima de 0,5 / 100 pies. Estabilizador Jet poco, collar de taladro no magntico (s), cinco collares de perforacin de acero, tubera de perforacin. La tasa real de deflexin depender de la formacin que se est hidromasaje. Hidro rara vez se utiliza hoy en da para la perforacin direccional.ASAMBLEAS fondo de pozo ROTARY Asambleas de fondo de pozo de Rotary son uno de los mtodos menos costosos utilizados para desviar un pozo y deben utilizarse siempre que sea posible. Por desgracia, la respuesta exacta de un BHA rotativo es muy difcil de predecir, y el paseo de la izquierda o la derecha, es casi imposible de controlar. El BHA rotativo no es rentable si se requiere un nmero de viajes de cambiar la colocacin del estabilizador en el BHA o para hacer una correccin de correr con un motor. Rotarios de BHA son raramente utilizados en la actualidad, pero s tienen aplicaciones especficas. Adems, la mayora de los conjuntos de motores dirigibles y montajes rotativos direccionales utilizan las tcnicas aprendidas de rotacin del BHA. Por lo tanto, este libro cubre los conceptos bsicos de diseo giratorio conjunto de fondo. Un conjunto de fondo es la disposicin de bits, estabilizador, escariadores, collares de perforacin, subs y herramientas especiales que se utilizan en la parte inferior de la sarta de perforacin. Cualquier cosa que se ejecuta en el agujero para perforar, resma o circular es un conjunto de fondo. El conjunto ms simple es un poco, collares y tubera de perforacin y, a menudo se denomina un conjunto de pulido. El uso de este conjunto en la perforacin direccional es muy limitado y generalmente confinado a la seccin vertical del agujero donde la desviacin no es un problema. Con el fin de entender por qu una asamblea se desviar un agujero, vamos a considerar el conjunto de pulido que es el ms simple y ms fcil de entender. La tendencia de desviacin en este conjunto es el resultado de la flexibilidad de los collares de perforacin y las fuerzas que actan sobre el conjunto haciendo que los collares se doblen. A pesar de que los collares de perforacin parecen ser muy rgida, que se doblan lo suficiente para causar la desviacin.El punto en el que los collares en contacto con la parte baja del agujero se llama el punto de tangencia (Figura 7-7). La distancia "L" de la barrena hasta el punto de tangencia depende del tamao del collar, tamao del agujero, peso poco aplicada, la inclinacin del agujero y curvatura agujero. Generalmente, la distancia "L" es de menos de 150 pies. Por encima del punto de montaje de la mancha de tangencia, el resto de la cadena de perforacin tiene poco o ningn efecto en la desviacin. A medida que se aplica el peso de la broca, el punto de tangencia se mover ms cerca de la broca.Debido a la flexin de los collares de perforacin, la fuerza resultante aplicada a la formacin no es en la direccin del eje del agujero, pero es en la direccin del eje collar de taladro como se muestra en la Figura 7-8. El ngulo entre el agujero y el eje de cuello es . Como se aplica peso bits, el punto de tangencia se mueve hacia el bit de aumento de la ngulo. Se puede ver fcilmente que un aumento de peso del bit conduce a un aumento en la tendencia de desviacin.Afortunadamente, la direccin de la fuerza resultante no es la nica fuerza involucrada. La fuerza resultante se puede descomponer en sus componentes (Figura 7-9). La fuerza principal sera la fuerza de perforacin en lnea con el eje del pozo. FB es la fuerza lateral poco causada por la flexin de los collares y es perpendicular al eje de la perforacin. En este texto, la fuerza de flexin o la construccin se considera positivo. FP es la fuerza debida a la gravedad (que acta sobre la seccin no soportada de collares de perforacin) que est en la direccin opuesta y contrarresta FB. En este texto, la fuerza de pndulo se considera negativo y acta en la direccin opuesta a la fuerza de edificio. La fuerza de desviacin neto es entonces igual a la suma de FB y FP. Idealmente, si la suma de las fuerzas es negativo, el ngulo de agujero caer. Si la suma de las fuerzas es cero, el ngulo de agujero seguir siendo el mismo; y si la suma de las fuerzas es positivo, el ngulo de abertura aumentar. La tendencia de desviacin se puede controlar cambiando el peso del bit. Un aumento del peso poco bajar el punto de tangencia aumentar el ngulo . Desde FB es proporcional al seno del ngulo un aumento en el bit de peso aumenta la fuerza lateral poco ligeramente y en ltima instancia, la tendencia de desviacin. Por supuesto, una disminucin en el peso poco disminuir ligeramente la tendencia de desviacin. La figura 7-10 muestra la fuerza calculada resultante (fuerza lateral bits) para un montaje pulido en un "agujero de 8 donde se aaden FB y FP juntos. Si el peso del bit es 30.000 libras (13.450 daN), la fuerza resultante ser cero cuando la inclinacin alcanza un poco ms de 1o. Si el peso de bits se incrementa a 40.000 libras (17.950 daN), la inclinacin se incrementara a 2o antes de que la fuerza resultante es de nuevo cero. No se espera una asamblea slick para construir mucha inclinacin ante las fuerzas de la broca se equilibran. La figura 7-11 muestra la longitud tangencia calculado para el conjunto de pulido. A medida que aumenta el peso de bits, la longitud de tangencia disminuye. Sin embargo, la inclinacin del agujero y la gravedad tienen ms efecto sobre la longitud de tangencia que el peso poco.Otro factor que afecta la tendencia de desviacin es la rigidez de los collares de perforacin. Collares ms rgidos se doblarn menos lo que aumenta la altura de "L" hasta el punto de tangencia. Si el punto de tangencia se mueve hacia arriba el agujero, entonces se reducir la tendencia de desviacin. La rigidez relativa de un collar de taladro es proporcional al radio del collar a la cuarta potencia (momento de inercia). Como un ejemplo, supongamos que la rigidez relativa de un cuello de perforacin OD 6 pulgadas para ser uno. Un collar OD 8 y 10 pulgadas sera respectivamente tres y ocho veces ms rgido (Tabla 7-1). Por lo tanto, pequeos collares de DO aumentarn la tendencia de desviacin. La tabla 7-1 muestra la rigidez relativa de varios collares de perforacin cuando se supone que la rigidez de un dimetro exterior de 6 pulgadas de collar de taladro 2 ID pulgada a ser uno.La adicin de un estabilizador por encima de la broca puede afectar significativamente la tendencia de desviacin de un conjunto de fondo de pozo. El estabilizador acta como un eje alrededor del cual la seccin sin soporte del conjunto de fondo reacciona. La adicin del brazo de momento entre la broca y el estabilizador aumenta la fuerza lateral bits. De hecho, el conjunto estabilizador solo es un conjunto muy fuerte edificio.La adicin de mltiples estabilizadores a un ensamblado hace que la determinacin de las fuerzas laterales en el bit mucho ms complicado. El anlisis de estos tipos de conjuntos de fondo de pozo es el ms adecuado para un ordenador y est ms all del alcance de este manual. Un programa de anlisis de elementos finitos se utiliz para calcular la fuerza resultante de los grficos al final del captulo.Suponiendo la formacin es uniforme y el bit puede perforar en cualquier direccin, el conjunto de fondo de pozo perforara en la direccin de la suma vectorial de las fuerzas en el bit. Desafortunadamente, el corte lateral bits y capacidad de corte hacia adelante no son iguales. Adems, el fracaso anisotrpico de la roca puede provocar una desviacin en una direccin que no sea la suma vectorial de las fuerzas en el bit. La capacidad de corte lateral de un bit es proporcional a la fuerza lateral ejercida en el bit (la suma vectorial de FB y FP). En condiciones estticas, la fuerza lateral en el bit se puede calcular utilizando un programa de ordenador. Cuando se considera la totalidad del conjunto de fondo, sino que tambin puede demostrarse que los estabilizadores en el conjunto ejercen una fuerza lateral. Los estabilizadores tienen una capacidad de corte lateral tambin. Uno podra pensar que la tendencia de desviacin podra calcularse entonces. Por desgracia, las fuerzas laterales cambiarn en condiciones dinmicas. Se alcanza Tanto la broca y los estabilizadores de cortar de lado la reduccin de la fuerza lateral en cada uno hasta el equilibrio. Un ligero cambio en el tamao del agujero debido a la capacidad de corte lateral estabilizadores puede hacer una diferencia significativa en la tendencia de desviacin. En condiciones dinmicas, el corte lateral relativo de la broca y estabilizadores se complica que, a su vez, hace que la tendencia de desviacin muy difcil de calcular. La relacin entre la broca y el estabilizador de corte lateral depende del tipo de bits, tipo de estabilizador, la tasa de penetracin, velocidad de rotacin, litologa, tamao del agujero, y el tipo de montaje de fondo de pozo. Las pruebas realizadas por Amoco1 demostraron tanto la broca y estabilizadores cortarn lateralmente en condiciones dinmicas. Figura 7-12 muestra los resultados de algunas de esas pruebas. El primer grfico muestra los resultados de fuerza lateral variable sobre un poco. La tasa de corte lateral disminuy desde el punto en que la fuerza lateral se aplic primero hasta que se alcanz el equilibrio y entonces la velocidad de desplazamiento se mantuvo constante. La pendiente de la lnea sera la capacidad de corte lateral de la broca en condiciones ideales. Tambin hubo una diferencia significativa en corte lateral causada por un pequeo cambio en la fuerza lateral. El siguiente grfico de la figura 7-12 se muestra cmo la capacidad de corte lateral de la broca cambia con la tasa de penetracin. El bit tena una tasa de corte de lado inferior a mayores tasas de penetracin. El ltimo grfico que muestra la relacin entre el corte lateral de un estabilizador y fuerza lateral constante. Tenga en cuenta que con la fuerza lateral 1500 libras, el estabilizador de hoja de corte lateralmente a aproximadamente la misma velocidad que el bit con 800 libras fuerza lateral. Estas pruebas se indican que a pesar de que el lado de la capacidad de un poco de corte es pequea en comparacin con la capacidad de corte hacia adelante, el lado de la capacidad de corte es suficiente para perforar en la direccin de la suma vectorial de las fuerzas en el bit bajo condiciones dinmicas. El ngulo es por lo general menos de 1 en las operaciones normales de perforacin que dara lugar a desplazamientos horizontales similares a los de las pruebas de Amoco. Adems, la capacidad de corte lateral de bits de formacin suaves generalmente se considera mejor que para los bits de formacin duros. Pedacitos de diamante tienen un lado mayor capacidad de corte ya que estn diseados con ms de una estructura de corte a lo largo de la cara lateral de la broca. Pedacitos de PDC tambin pueden ser diseados con una mejor capacidad de corte lateral. El segundo factor que afecta la tendencia de desviacin es las caractersticas de fallo anisotrpicas de la formacin. En formaciones isotrpicas, volmenes iguales de chip se forman en cada lado del diente de bits y el bit de perforarn recto (figura 7-13). Pero las formaciones no son isotrpicos porque la roca contiene los planos de estratificacin. Adems, la dureza relativa de la formacin cambia con la profundidad vertical. En una formacin anisotrpica, volmenes relativamente grandes de chip se forman en un lado del diente de bits que la broca se desve (figura 7-13).La magnitud y direccin de la tendencia de desviacin formacin dependern de la cama de inmersin. En general, el bit caminar hasta chapuzn cuando las camas estn sumergiendo 0 a 45 y en profundidad cuando las camas estn sumergiendo 65 a 90 . Cama sumerge entre 45 y 65 pueden causar o bien un chapuzn o paseo en profundidad. Huelga de cama puede hacer que la broca caminar a la izquierda oa la derecha. Formaciones muy blandas tienen baja tendencia a la desviacin. Formacin Harder tendr tendencias de desviacin superiores. Hay tres tipos bsicos de conjuntos utilizados en la perforacin direccional. Ellos son: 1. Ensamblajes de construccin, 2. Asamblajes de decremento o reduccion y 3. Ensamblajes de mantenimiento.Un conjunto edificio est destinado a aumentar la inclinacin del agujero; un conjunto de goteo se pretende disminuir la inclinacin del agujero; y un conjunto de retencin est destinado a mantener la inclinacin del agujero. Cabe sealar que un conjunto de edificio no siempre puede construir ngulo. Formacin tendencias pueden hacer que el conjunto caiga o mantenga ngulo. El montaje de la construccin se pretende construir ngulo. Lo mismo es cierto para el goteo y la celebracin de asambleas.Ensamblajes de construccin o aumentoComo se dijo anteriormente, el conjunto de la construccin utiliza un estabilizador que acta como punto de apoyo para aplicar fuerzas laterales para el bit. La magnitud de esa fuerza es una funcin de la distancia desde el bit en el punto de tangencia. Un aumento en el peso de bits y / o la disminucin de cuello de perforacin rigidez aumentar la fuerza lateral en el bit de aumentar la tasa de acumulacin. El montaje de la construccin ms fuerte consiste en un estabilizador colocado de 3 a 6 metros por encima de la superficie de la broca con cuellos y tubos de perforacin por encima del estabilizador (un segundo estabilizador se puede colocar 90 pies por encima de la punta). Este conjunto construir bajo la mayora de condiciones. Por supuesto, la tasa de acumulacin ser controlado por las tendencias de formacin, poco y tipos de estabilizadores, litologa, pesos bits (en inclinaciones ms bajas), rigidez en cuello de perforacin, varillaje de perforacin de rpm, la tasa de penetracin, y la geometra del agujero. Otro fuerte de reunin moderada edificio consta de un estabilizador de fondo de pozo colocado de 3 a 6 pies de distancia de la superficie de la broca, 60 pies de collares, estabilizador, collares y tubera de perforacin. Este es el montaje ms comn utilizado para construir los ngulos. El segundo estabilizador tiende a amortiguar la tendencia edificio. Este conjunto se puede utilizar cuando el conjunto anterior se basa en una tasa excesiva. Otros conjuntos de construccin pueden verse en la figura 7-14.Ensamblajes de decremento o reduccinUn conjunto de reduccion se refiere a veces como un conjunto de pndulo. En este montaje, un estabilizador se coloca en 30, 45, o 60 pies desde el bit. El estabilizador produce un efecto de pndulo o pndulo; de ah el nombre de ensamblado pndulo. El propsito del estabilizador es para evitar que el cuello de tocar la pared del agujero causando un punto de tangencia entre la broca y el estabilizador. Un aumento en la longitud efectiva del conjunto de fondo de pozo (la longitud por debajo del punto de tangencia) se traduce en un aumento en el peso. Puesto que la fuerza FP se determina por el peso, la fuerza FP tambin se incrementa superior a la fuerza FB debido a la flexin. El resultado neto es una fuerza lateral sobre la broca provocando el agujero para colocar el ngulo. Las adiciones de peso poco disminuirn ligeramente la tendencia de cada de esta asamblea, ya que aumenta la fuerza debida a la flexin FB. Si se aplica suficiente peso poco a la asamblea para hacer que los collares para contactar con la pared del pozo (entre el estabilizador y el bit), el conjunto actuar similar a una asamblea slick. Slo la seccin del conjunto por debajo del punto de tangencia afecta a la fuerza lateral bits. Si se requiere un aumento en la cada de tendencia, de mayor dimetro o cuellos ms densas deben utilizarse por debajo del estabilizador. Esto aumenta el peso del conjunto que se traduce en un aumento en la cada de tendencia. A modo de ejemplo, supongamos que un conjunto de cada con los collares de DO de 7 pulgadas se est utilizando en un agujero de 12 pulgadas. Mediante la sustitucin de los collares de DO 9 pulgadas para los collares de DO 7 pulgadas, un aumento en la cada de tendencia se puede lograr. Figura 7-15 muestra la fuerza del pndulo calculada para un pndulo de 60 pies frente a la inclinacin con varios collares de tamao.Dejar caer asambleas tendrn una mayor tasa de cada a medida que aumenta la inclinacin del agujero. La fuerza de FP que provoca la tendencia de goteo) se calcula usando la siguiente Ecuacin 7-1:Fp = 0.5 W Sin(I)FP = fuerza lateral en el bit causado por el peso de la seccin sin soporte del conjunto de fondo de pozo, libra. W = Buoyant peso de la seccin sin soporte del conjunto de fondo, libra. I = inclinacin del agujero, gradosUn aumento en el ngulo de agujero se traducir en un aumento de la FP resulta en un aumento en la cada de tendencia. No hay fuerza pndulo a cero grados de inclinacin. El seno de cero es cero y la fuerza de pndulo ser cero. Asambleas de pndulo son ineficaces en inclinaciones bajas. Conjuntos adicionales de goteo se puede ver en la figura 7-16. Ensamblajes de mantenimiento o tangencialLa celebracin de la inclinacin en un agujero es mucho ms difcil que la construccin o la cada ngulo. En condiciones ideales, la mayora de los conjuntos ya sea tienen un edificio o dejar caer tendencia. La mayora de los tramos rectos del agujero del pozo direccional tendrn construccin alterna y colocar secciones. Cuando mantiene la inclinacin, estos se acumulan y soltar las secciones deben reducirse al mnimo y se extendi a lo largo de un intervalo grande para reducir la severidad de pata de perro. Amoco haba analizado estadsticamente diferentes asambleas de retencin que comparan su rendimiento. La figura 7-17 muestra tres de los montajes de sujecin ms comunes. Asamblea "A" result ser la ms exitosa a pesar de que mantiene la inclinacin slo el 60 por ciento del tiempo. Asamblea "B" mantiene la inclinacin inferior al 50 por ciento del tiempo, y el conjunto de "C", incluso menos. Al seleccionar un conjunto de retencin, la investigacin de los registros de pozos en la zona para averiguar qu funciona mejor para el montaje de los tipos de formaciones que se est perforando. Si no hay informacin disponible, utilice el montaje "A" y ajuste segn sea necesario. La idea detrs de un conjunto de retencin es reducir al mnimo la fuerza lateral en el bit. Mediante la colocacin de los estabilizadores ms cerca juntos, la cantidad de flexin entre los estabilizadores es se reduce sustancialmente. Tambin hay tres puntos de estabilizacin; uno sobre la broca y luego dos ms puntos hasta el agujero. La celebracin de las asambleas ser rgida con la fuerza del lado de baja poco, y la fuerza lateral bits ser relativamente poco afectada por el peso poco. Rotary BHA tambin se pueden hacer con un estabilizador ajustable. El estabilizador ajustable es un estabilizador en el que el medidor se puede ajustar con el estabilizador es el fondo del pozo. Por lo general, se ajustan por presin de la bomba de ciclo y el peso (mecnica e hidrulica). El estabilizador de calibre ajustable se coloca generalmente en un conjunto rotativo como se muestra en la figura 7-18. Con el estabilizador de calibre ajustable en la parte superior, el montaje se puede hacer para mantener, construir o colocar inclinacin. Con el conjunto de la parte izquierda de la figura 7-18, el conjunto tendr una tendencia de generacin si el estabilizador superior es significativamente bajo calibre, tendr una tendencia gota si el estabilizador superior est llena relativa y tendr una tendencia espera si la parte superior estabilizador es moderadamente bajo calibre. Con el conjunto de la derecha, el estabilizador del medio es el estabilizador de calibre regulable. Si el estabilizador est bajo calibre, ser un montaje de edificio. Si el estabilizador est llena de calibre, que ser un conjunto de retencin. El estabilizador de calibre regulable hace que el conjunto giratorio parcialmente dirigible. El medidor en el estabilizador tendr un efecto predecible sobre la inclinacin, pero no tiene un efecto predecible sobre direccin. Sin embargo, es muy til en pozos donde el arrastre agujero ser minimizar la eficacia del conjunto de motor dirigible. Tambin es considerablemente menos caro que el conjunto rotativo direccional.motores de fondo Motores de fondo de pozo (incluyendo motores de desplazamiento positivo y turbodrills) son los mtodos ms utilizados de desviar un pozo. Los turbodrills se han utilizado desde la dcada de 1800 con un xito limitado. El principal problema con turbodrills es la velocidad de rotacin muy alta (500 a 1200 rpm de). Las tasas de penetracin se mejoran significativamente; Sin embargo, la vida de bits se reduce drsticamente. Los turbodrills no son econmicos para la mayora de aplicaciones de perforacin direccional. Turbodrills se han utilizado con xito cuando la perforacin de la seccin de tangente de un pozo direccional. En esta aplicacin, se utilizan de diamante o de PDC bits. El uso de la turboperforadora como una herramienta de deflexin es limitada debido a la par de arranque bajo. La naturaleza de la perforacin direccional dicta situaciones de carga elevada secundarios. Es difcil conseguir un turbodrill comenz en estas condiciones. Turbodrills se utilizan para la perforacin direccional donde la temperatura supera el lmite de un motor de desplazamiento positivo.La rotacin de un turboperforadora se deriva de la interaccin del fluido de perforacin y las mltiples etapas de labes de turbina como se muestra en la figura 7-19. Las RPM estn directamente relacionadas con la velocidad del fluido y el par. Una desventaja de la turboperforadora es que la eficiencia es menor que el motor de desplazamiento positivo. Por lo tanto, se requiere ms caballos de fuerza a la superficie. Algunas plataformas no tienen suficiente potencia hidrulica para ejecutar un turbodrill. El sistema hidrulico siempre se debe comprobar antes de ejecutar una turbodrill.Los motores de desplazamiento positivo se introdujeron en la dcada de 1960. Figura 7-20 ilustra grficamente algunos de los ms recientes avances en la perforacin direccional. El primer motor de desplazamiento positivo (PDM) fue el DynaDrill, que era un motor de bajo par de alta velocidad. Las velocidades ms altas eran ms aplicables a los diamantes y los dientes de acero bits (antes de pedacitos de PDC). Motores de velocidad lenta con ms de par motor se desarrollaron en la dcada de 1970.El motor de desplazamiento positivo utiliza el principio de la bomba Moineau. Esta herramienta ha encontrado una amplia aplicacin en la perforacin direccional e incluso la perforacin del agujero recto. El diseo bsico de un motor de desplazamiento positivo se muestra en la figura 7-21. El estator es un elemento de caucho moldeado con un, conducto espiral helicoidal. El rotor es un cromado, eje de espiral de acero. El estator y el rotor tienen un perfil helicoidal similar, pero el estator siempre tiene una espiral ms o lbulo que el rotor. Cuando la bomba est activada, el fluido es forzado dentro de las cavidades entre el rotor y el estator. El rotor gira a medida que el fluido de perforacin avanza a travs del motor. Dependiendo de la fabricacin del motor, las rpm del variarn entre 50 y 400 rpm. La velocidad de rotacin se determina por la tasa de flujo a travs del motor y el nmero de lbulos del rotor, en comparacin con el nmero de cavidades en el estator. Figura 7-22 es una seccin transversal de la seccin del motor de un motor de fondo de pozo. La configuracin del lbulo es el nmero de lbulos del rotor frente al nmero de lbulos en el estator. Para los casos, la configuracin de 09:10 lbulo tiene 9 lbulos del rotor y lbulos 10 en el estator. El DynaDrill original era una configuracin de lbulo 01:02. Hoy en da, los motores estn disponibles de 01:02 a travs del lbulo 09:10 configuraciones de lbulo. La mayora de los contratistas de perforacin direccional slo llevan un par de configuraciones de lbulo con el 4:05 y el 7:08 es ms comn.Seleccin del motor es una funcin de los requisitos as. Como el nmero lbulo aumenta, el par del motor aumentar y disminuir el nmero de revoluciones. En la formacin dura la perforacin con brocas de insercin, el perforador direccional elegir una configuracin de lbulo superior porque pedacitos del parte movible no toleran altas rpm y se requiere ms peso poco a perforar en roca dura. La configuracin del lbulo superior sera considerado un motor de alto par a baja velocidad. Si el pozo deba ser perforado con un diamante o poco impregnado, el perforador direccional sera elegir la configuracin del lbulo inferior. Estos tipos de brocas mejor con altas revoluciones. La configuracin del lbulo bajo sera considerado de alta velocidad, motores de bajo torque. Pedacitos de PDC hacen mejor con altas rpm, pero tambin generan ms de par motor. Pedacitos de PDC pueden requerir una configuracin de lbulo ms cerca del centro, tal como un 3:04 o 4:05. La salida de par de un motor de fondo de pozo tambin depende del nmero de etapas en la seccin del motor. Una etapa es una espiral completa de la hlice del estator. Los ms etapas de la seccin del motor, mayor es la potencia de salida y la mayor es la cada de presin a travs del motor. Motores de alto rendimiento tienen ms etapas, pero son tambin ms largo. El motor se denomina a menudo un motor de desplazamiento positivo o PDM. Con un PDM, el nmero de revoluciones es una funcin de la velocidad de flujo a travs del motor. El aumento de la tasa de flujo a travs del motor producir un aumento correspondiente en el nmero de revoluciones. Figura 7-23 y la Figura 7-24 son curvas de rendimiento para dos motores. En la figura 7-24, el motor girar a 150 rpm a una velocidad de flujo de 300 gpm con una cada de presin a travs de la seccin de potencia de 200 psi. Si la velocidad de flujo se increment a 500 gpm (1,67 veces), el nmero de revoluciones aumenta a 250 rpm o un aumento de 1,67 veces. Como la cada de presin a travs del motor aumenta, el nmero de revoluciones disminuye un poco debido al deslizamiento de fluido a travs del motor. Cuando un motor se bloquea, todo el fluido se desliza a travs del motor sin que gire el rotor.La cada de presin en la parte de potencia es una indicacin de la cantidad de trabajo que el motor est haciendo. Toma un poco de diferencia de presin para activar el motor incluso fuera inferior. Para la mayora de los motores, es decir alrededor de 100 psi. Como el bit se coloca en la parte inferior, el diferencial de presin se incrementar y el par aumentar. Por lo tanto, a medida que aumenta el peso de bits y el par aumenta correspondientemente, la presin del tubo vertical tambin aumentar. Al perforar pozos direccionales con mucho arrastre agujero, es difcil decir cunto peso est en el poco tiempo que desliza. Si el indicador de peso no es una buena indicacin de peso sobre la barrena, se puede utilizar la presin del tubo vertical. Mantener constante la presin del tubo vertical mantiene el peso poco relativamente constante. Como se indica en la figura 7-21, un motor de fondo de pozo tpico consiste en una vlvula de derivacin, la seccin del motor, la seccin universal, la seccin de cojinete y un poco sub. La vlvula de derivacin est diseado para permitir que el tubo se llene de disparo, mientras que en el agujero y se drene de disparo, mientras que fuera del agujero. Si no se instala una vlvula de derivacin, todo el fluido debe pasar a travs de la seccin de potencia de rotacin del rotor. Como se dijo anteriormente, se requiere una cierta cantidad de presin para activar el motor; Por lo tanto, la diferencia de presin debe ser lo suficientemente alta antes de que el tubo comienza a llenar o drenar. Sacando del agujero de la tubera puede ser hmeda si la bala no es lo suficientemente pesado. Una vez que se inician las bombas, la diferencia de presin entre el flujo har que la derivacin para cerrar y todo el lquido se mover a travs del motor. En la perforacin de alto ngulo donde se requieren caudales ms altos, la vlvula de derivacin se puede sustituir por un orificio. El orificio permite que algunos de los lodos para pasar al anillo sin pasar por la etapa de potencia. Las velocidades de flujo mayores que la tasa de flujo mxima recomendada a continuacin, se pueden utilizar para limpiar eficazmente el agujero.Ya se ha hablado de la parte de potencia. La seccin universal, se conecta el rotor al eje de accionamiento que pasa a travs de los cojinetes y convierte el sub bits. El rotor no se puede conectar directamente al eje de accionamiento debido a la rotacin del rotor es excntrico y la seccin de cojinete requiere rotacin concntrica. La seccin universales cumple esa tarea. La seccin universales por lo general consiste de un eje de transmisin que ha articulado las conexiones en ambos extremos. Un motor de la vivienda doblada est doblada en la seccin universal. La mayora de los motores disponibles en la industria tienen campo curvas ajustables y pueden ser doblados de aproximadamente 0,25 a 3 . Sin embargo, la mayora de los contratistas de perforacin direccional de los equipos es un poco diferente y el contratista de perforacin direccional debe ser consultado. Debajo de la seccin universal es la seccin de cojinete, que se compone de cojinetes radiales y de empuje. Los cojinetes de empuje que soportan el peso sobre la barrena durante la perforacin y la hidrulica de empuje hacia abajo mientras circula fuera inferior. El cojinete radial se utiliza para contrarrestar las cargas laterales en el bit durante la perforacin. En la mayora de los motores, los cojinetes de empuje son cojinetes de bola y de carreras y el cojinete radial es un cojinete. La mayora de los motores utilizan fango para enfriar y lubricar los cojinetes. En la mayora de los casos, 5% a 8% del flujo se desva a travs de los cojinetes. El flujo a travs de los cojinetes es una funcin de la cada de presin bits; cuanto mayor sea la cada de presin bits, mayor ser el flujo a travs del motor. La mayora de los motores tienen una cada de presin de bits mxima recomendada. Si la cada de presin es demasiado alta, el flujo a travs de los cojinetes se vuelve demasiado grande y podra causar los cojinetes para lavar. Por la misma razn, no es por lo general una cada de presin mnima bits manera que el fluido suficiente fluye a travs de los cojinetes y que algunos peso sobre la barrena es equilibrada con empuje hidrulico hacia abajo. El sub bits est unido al eje de accionamiento. Al bombear a travs del motor, el eje impulsor girar el sub bits y el bit. El motor funcionar en ninguno de aire / niebla o barro; Sin embargo, la perforacin de aire limitar la vida del motor y la salida de potencia del motor. Vase el captulo sobre la perforacin horizontal con el aire. Hay algunos motores que estn diseados especficamente para perforar con el aire, la niebla y espuma. Algunos lodos base aceite no son compatibles con el estator caucho nitrilo y reducen la vida til del motor de desplazamiento positivo. Los aromticos tales como anilina pueden hincharse y deteriorar el caucho de nitrilo. Cuanto ms bajo es el punto de un aceite de anilina, ms perjudicial que estarn en las partes de goma. Por lo tanto, los puntos de anilina por encima de 200 F (93 C) se recomiendan cuando se utilizan lodos a base de aceite. Lodos de diesel deben ser evitados. Material de prdida de circulacin se puede utilizar con motores de fondo de pozo pero debe ser LCM medio o bien. LCM grande o mal LCM mixta pueden tapar la restriccin del flujo en los cojinetes. Flujo reducido a travs de los cojinetes dar lugar a una mala lubricacin y aumenta el desgaste del cojinete. Posteriormente, se reducir la vida til del motor. La mayora de los motores de fondo de pozo tienen una limitacin de la temperatura. El estator de caucho se pone duro y quebradizo a temperaturas superiores a 300 F (150 C) y la vida del motor ser limitada. Hay algunos motores disponibles con caucho de alta temperatura que se puede utilizar a una temperatura ms alta. Adems, como la temperatura aumenta ms de 200 F (93 C), el caucho se hinchar causando menos holgura entre el rotor y el estator. Para aplicaciones de alta temperatura, motores con ms espacio libre entre el caucho y el estator estn disponibles. Tanto el motor de desplazamiento positivo y la exposicin turbodrill par o par reactiva inversa cuando se coloca en el fondo del agujero (ver la seccin de herramientas de direccin). Esto debe tenerse en cuenta cuando se orienta el motor. Experiencia en el rea es el mejor mtodo para predecir el par inverso. Si no hay ms informacin disponible, una regla de oro puede ser utilizado. Eso es permitir 10 / 1000 pies de profundidad en formaciones blandas y 5 / 1000 pies de profundidad en formaciones duras. Como un ejemplo, la orientacin de un motor a 10.000 pies en una formacin duro debe ser compensado por la rotacin de la cara de la herramienta 50 a la derecha de la direccin del hueco deseada. Torsin reactiva es la razn de que la herramienta MWD y la direccin donde se invent para que el par reactivo puede ser monitoreada en tiempo real. El perforador direccional no tuvo que perforar antes para saber si haba acertado en el par de reaccin. Si el curso del pozo hizo lo que se esperaba, el perforador direccional adivin correctamente. Hoy en da, el motor est casi siempre orientado con una MWD o herramienta de direccin. La herramienta MWD y de direccin medir la cara de la herramienta durante la perforacin de modo que no hay necesidad de adivinar el par reactivo. El motor de fondo de pozo tiene una clara ventaja sobre chorro y whipstocks. Doglegs creados por chorro y whipstocks son ms severas que las creadas por un motor de fondo de pozo. Chorros y whipstocks crear cambios abruptos en ngulo y direccin. El mango de ltigo incorpora un 3 cambio dentro de la duracin de la diapositiva. La duracin es de alrededor de 10 pies lo que arroja una severidad de pata de perro de 30 / 100 pies. Deflexiones Jet bits tambin se producen dentro de 6 a 10 pies y severidades pata de perro puede ser muy alto. Por otro lado, los motores de fondo de pozo producen un arco suave sobre una longitud extendida de la boca del pozo, y la severidad de pata de perro pueden ser controlados por el ngulo de la carcasa doblada utilizado. Tenga en cuenta que la severidad de pata de perro se ver afectado por el tamao del estabilizador, la colocacin estabilizador y las dimensiones de los motores individuales. No es prctico enumerar todas las posibles combinaciones de motor en este libro. Los contratistas de perforacin direccionales tendrn informacin similar en todos sus productos. El conjunto de perforacin de base para el uso de un motor de fondo consiste en un poco de calibre completo, motor de la vivienda doblada, mula sub zapato (si es necesario), y MWD empaquetado en un collar de taladro no magntico. La carcasa doblada inclina el bit y hace que el motor a desviarse. El motor de fondo de pozo produce un cambio continuo en el transcurso del pozo a lo largo de un arco suave de un crculo. El arco o radio de curvatura se define por la curva en el motor, tamao de estabilizador y el estabilizador de la colocacin. Tabla 7-2 da doglegs esperados para los tamaos del agujero seleccionados. Tenga en cuenta que la severidad de pata de perro se ver afectado por el tamao del estabilizador, la colocacin estabilizador y las dimensiones de los motores individuales. No es prctico enumerar todas las posibles combinaciones de motor en este libro. Los contratistas de perforacin direccionales tendrn informacin similar en todos sus productos. El conjunto de perforacin de base para el uso de un motor de fondo consiste en un poco de calibre completo, motor de la vivienda doblada, mula sub zapato (si es necesario), y MWD empaquetado en un collar de taladro no magntico. La carcasa doblada inclina el bit y hace que el motor a desviarse. El motor de fondo de pozo produce un cambio continuo en el transcurso del pozo a lo largo de un arco suave de un crculo. El arco o radio de curvatura se define por la curva en el motor, tamao de estabilizador y el estabilizador de la colocacin.El uso de motores de fondo de pozo para desviar pozos profundos puede minimizar algunos de los problemas asociados con, patas de perro severas poco profundas. Estos problemas son la fatiga drill pipe, desgaste sarta de perforacin, desgaste de la carcasa, cuneros, el par, la friccin, y los problemas de produccin. Cuando la perforacin de pozos direccionales, la severidad de pata de perro en la parte superior del orificio debe reducirse al mnimo (generalmente menos de 5 / 100 pies) para evitar problemas, pero depende de la profundidad de la pata de perro. Todos los cambios deben ser lo ms gradual posible y an as cumplir con los objetivos. Despus de planear el perfil direccional, verifique los lmites de fatiga de la tubera. Recuerde que las severidades acodadas reales ser mayor que la acumulacin esperada y la tasa de abandono.