Los portamechas son tubos pesados situados debajo de la tubería de perforación, pero encima de la broca, que añaden peso a la broca.
Sin embargo, hay mucho más en un collar de perforación de lo que implica la frase anterior. Constituyen la mayor parte del conjunto de fondo de pozo (BHA) y son tan importantes en una sarta de perforación como la tubería de perforación. Las paredes delgadas de la tubería de perforación la hacen más susceptible a pandeo y falla, pero los portamechas pueden ayudar a reducir el riesgo de falla. Agregar peso al fondo del BHA mantiene la tubería de perforación en tensión.
FUNDAMENTOS DEL COLLAR DE PERFORACIÓN
La palabra "collar" puede resultar engañosa. En lugar de encerrar una parte de la sarta de perforación, es un tubo de acero largo y de paredes gruesas que en realidad forma parte del BHA. Los portamechas continúan bombeando fluido de perforación desde la tubería de perforación hasta la barrena.
Existen algunas similitudes entre la tubería de perforación y los portamechas. Ambos tienen extremos roscados de pasador y caja. Estas conexiones con hombros permiten que el BHA se una al resto de la sarta de perforación (generalmente con HWDP como tubería de transición intermedia para reducir las fallas por fatiga y agregar peso adicional a la broca). La longitud promedio tanto de una tubería de perforación como de un collar de perforación es de alrededor de 31 pies.
Los portamechas también tienen un diámetro exterior más grande y un diámetro interior más pequeño que la tubería de perforación. Esto significa que los extremos roscados se pueden mecanizar directamente sobre el portamecha y no aplicarse después de la producción, como ocurre con la tubería de perforación.
Schlumberger, una gran empresa petrolera, explica que los collares de perforación se fabrican a partir de "barras de acero perforadas de extremo a extremo para proporcionar un paso para bombear fluidos de perforación a través de los collares. El diámetro exterior de las barras de acero se puede mecanizar ligeramente para garantizar la redondez, y en algunos casos pueden mecanizarse con ranuras helicoidales ("collares en espiral")."
TIPOS DE COLLARES DE BROCA
Hay dos tipos principales de portamechas: lisos y en espiral. Ambos tipos tienen paredes más gruesas, más rígidas y más pesadas que la tubería de perforación.
Los portamechas resbaladizos son, como su nombre lo indica, resbaladizos. Es una sección lisa, redondeada y de paredes gruesas. Por lo general, se utilizan en escenarios que requieren más contacto con la pared del pozo.
El tipo más nuevo y común de portamecha se llama espiral. Estos tienen ranuras cortadas en el tubular que reducen el área de superficie y permiten que el lubricante y los recortes pasen alrededor del portamecha. Es más probable que los portamechas en espiral se utilicen en situaciones en las que existe la posibilidad de que la sarta de perforación quede atascada en el pozo al minimizar el contacto con la pared. Los portamechas en espiral son especialmente útiles para perforar a través de formaciones porosas.
Ambos tipos de portamechas normalmente se venden en dos formatos: acero laminado en frío o no magnéticos (acero al carbono simple o aleaciones no magnéticas de primera calidad). Los portamechas no magnéticos se utilizan a menudo durante el proceso de medición para proteger los instrumentos de medición magnéticos, que calculan el campo geomagnético del pozo, pero también se pueden utilizar en entornos no magnéticos.
FUNCIONES DE LOS COLLARES DE TALADRO
El propósito principal de un portamecha es aplicar peso y fuerza sobre la broca para ayudar a controlar la dirección y la estabilidad del pozo. Sin embargo, ese no es el único beneficio que aporta a la sarta de perforación.
Los portamechas funcionan para evitar que las sartas de perforación se doblen bajo presión. Absorben gran parte de la vibración, lo que reduce la presión sobre la tubería de perforación y mantiene la tensión, reduciendo las fallas por flexión y fatiga. También ayudan a controlar la dirección y la inclinación de los pozos, lo que incluye mantener rectas las paredes del pozo. Esto da como resultado una reducción en el riesgo de que las sartas de perforación se atasquen o salten.
Los portamechas pueden brindar estos beneficios a una sarta de perforación debido a su inclusión en el BHA. Agregar peso detrás de la broca ayuda a empujar la broca a través de la roca que de otro modo no podría cortar por sí sola. Schlumberger explica con más detalle: "Para controlar con precisión la cantidad de fuerza aplicada a la broca, el perforador monitorea cuidadosamente el peso superficial medido mientras la broca está justo fuera del fondo del pozo. Luego, se coloca la sarta de perforación (y la broca). "Se baja lenta y cuidadosamente hasta que toca el fondo. Después de ese punto, a medida que el perforador continúa bajando la parte superior de la sarta de perforación, se aplica cada vez más peso a la broca y, en consecuencia, se mide menos peso colgando de la superficie".
