En perforación direccional y horizontal,collares de perforacióndesempeñan un papel esencial al proporcionar el "empuje" y el control necesarios para dirigir la broca.
Función del collarín de perforación
1. Proporcionar peso a la broca (WOB): su gran peso, generalmente 100-200 KN, empuja la broca hacia la formación con fuerza para lograr una tasa de penetración óptima. Esto mejora la eficiencia de la perforación.
2. Estabilizar el conjunto de fondo de pozo (BHA): sus paredes gruesas y su alta rigidez, que resisten fuerzas laterales y axiales, mantienen estabilizado el BHA. Esto permite que las herramientas direccionales dirijan correctamente la broca.
3. Permitir el funcionamiento de herramientas direccionales: el BHA estabilizado proporcionado porcollares de perforaciónpermite que los motores de lodo y los sistemas giratorios direccionales orienten y apunten eficazmente la broca en la trayectoria deseada.
4. Contrarresta la fuerza de elevación del fluido de perforación: la circulación ascendente del fluido de perforación puede levantar la sarta de perforación del fondo. El elevado peso contrarresta esta elevación.
5. Mantenga la orientación de la cara de la herramienta: la estabilización resiste la rotación del BHA, lo que permite mantener el ángulo deseado de la cara de la herramienta para un control direccional óptimo.
6. Resiste la severidad del dogleg (DLS): su rigidez minimiza las desviaciones no deseadas en la trayectoria del pozo durante la perforación direccional. Esto mantiene constante la trayectoria del agujero.
7. Colocado encima de la broca: en un BHA típico, se colocan varios portamechas de extremo a extremo directamente encima de la broca y el motor de lodo.
8. Número y posición personalizados: se puede usar más o más en pozos de ángulo alto o formaciones intercaladas para proporcionar un mayor control direccional.
9. Permitir un control preciso de la trayectoria: su estabilización y peso permiten una dirección precisa del pozo para mantenerse dentro del plan.
10. Esencial para pozos desviados y horizontales: su fuerza direccional y su estabilidad son necesarias para perforar trayectorias de pozos no verticales.
11. Crítico para geometrías buenas y complejas: permite el rendimiento direccional preciso necesario en pozos complejos, multilaterales o de alcance extendido.
Aplicaciones globales:
Collares de perforación de perforación direccionaldesempeñan un papel indispensable en las operaciones de perforación direccional en todo el mundo.
◆En Medio Oriente, ha sido crucial para el desarrollo eficiente de yacimientos de gas compacto. Se perforan múltiples pozos horizontales desde plataformas centralizadas, lo que requiere secciones tangentes suaves que se extienden a lo largo de 10,{1}} pies para explotar estos estrechos sistemas de fractura. Los portamechas pesados proporcionan un excelente control direccional para curvar suavemente los pozos y los laterales de perforación a solo unos pocos pies de los objetivos de geodirección.
◆Las plataformas de perforación en América del Norte dependen de los collares de perforación direccional para una dirección precisa hacia objetivos de resolución subsísmica. En la Cuenca Pérmica, cientos de pies de enormes conjuntos giratorios direccionales de orificios delgados se estabilizan para perforar pozos horizontales de millas de largo. Esto permite que cada pozo maximice el contacto dentro de capas estrechas de esquisto ricas en petróleo de solo 10 a 20 pies de espesor.
◆ Costa afuera de América del Sur, ha desbloqueado capacidades complejas de perforación en aguas profundas. Las secciones de más de 30 proporcionan peso y estabilización para mantener la verticalidad al perforar pozos de 20000-pies a través de gruesas capas de sal. A esto le sigue un despegue y aterrizaje precisos en largas secciones horizontales dentro de depósitos de menor costo debajo de la sal.
◆En Europa, elCollar de perforación de perforación direccionalpermitió la perforación de pozos muy desviados desde plataformas terrestres bajo el océano. Se perforaron impresionantes pozos de alcance extendido de más de 12 kilómetros de largo en ángulo de construcción utilizando un pesado collar de perforación sobre el BHA giratorio orientable. Esto proporcionó un acceso económico a los embalses marinos desde la costa.
También brillan en aplicaciones de perforación geotérmica. Los pozos geotérmicos de alta temperatura a menudo se curvan para cruzar fracturas de roca inclinadas. La estabilización de collares pesados permite perforar perfiles direccionales suaves incluso con un flujo de vapor de alta velocidad que intenta empujar la sarta de perforación.
Nuevas innovaciones, como los sistemas giratorios direccionales, han trabajado mano a mano para revolucionar la perforación direccional. Utilizando algoritmos sofisticados, estas herramientas automatizadas de circuito cerrado guían la dirección mediante comandos al BHA estabilizado del portamecha. Esto lleva el rendimiento direccional a nuevos niveles.
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