Los collares de perforación son tubos pesados debajo de la tubería de perforación, pero por encima de la broca de perforación, que agregan peso a la broca.
Sin embargo, hay mucho más en un collar de perforación de lo que implica la sola oración anterior. Concepcionan la mayor parte del conjunto del orificio inferior (BHA) y son tan importantes en una cuerda de perforación como la tubería de perforación. Las paredes delgadas de la tubería de perforación lo hacen más susceptible al pandeo y la falla, pero los collares de perforación pueden ayudar a reducir el riesgo de falla. Agregar peso al fondo del BHA mantiene la tubería de perforación en tensión.
Basura de collar de perforación
La palabra "collar" puede ser engañosa. En lugar de encerrar una porción de la cuerda de perforación, es un tubular de acero largo y grueso que en realidad es parte del BHA. Los collares de perforación continúan bombeando fluido de perforación desde el tubo de perforación hasta la broca.
Hay algunas similitudes entre la tubería de perforación y los collares de perforación. Ambos tienen extremos roscados de pin y caja. Estas conexiones con hombros permiten que el BHA se une al resto de la cuerda de perforación (generalmente con HWDP como una tubería de transición en el medio para reducir las fallas de fatiga y agregar peso adicional a la broca). La longitud promedio de una tubería de perforación y un collar de perforación son de alrededor de 31 pies.
Los collares de perforación también tienen un diámetro exterior más grande y un diámetro interno más pequeño que la tubería de perforación. Esto significa que los extremos roscados se pueden mecanizar directamente en el collar de perforación y no aplicarse después de la producción, como con la tubería de perforación.
Schlumberger, una gran compañía de campos petroleros, explica que los collares de perforación se fabrican con "barras de acero (...) perforadas de extremo a extremo para proporcionar un paso a los fluidos de perforación de bombeo 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 se puede mecanizar con surcos helicos (" collares espirales ")."). ".
Tipos de collares de perforación
Hay dos tipos principales de collares de perforación: resbaladizo y espiral. Ambos tipos son de paredes más gruesas, más rígidas y más pesadas que la tubería de perforación.
Los collares de perforación resbaladizo son, como su nombre lo indica, resbaladizos. Es una sección lisa, redondeada y de paredes gruesas. Estos se usan típicamente en escenarios que requieren más contacto con la pared del pozo.
El tipo de collar de perforación más nuevo y más común se llama espiral. Estos tienen ranuras cortadas en el tubular que reducen el área de superficie y permiten que el lubricante y los esquejes pasen alrededor del collar de perforación. Es más probable que se usen los collares de perforación en espiral en situaciones donde existe la posibilidad de que la cuerda de perforación se atasque en el pozo al minimizar el contacto de la pared. Los collares de taladro en espiral son especialmente útiles para perforar a través de formaciones porosas.
Ambos tipos de collares de perforación generalmente se venden en dos formatos: acero enrollado en frío o no magnético (acero de carbono simple o aleaciones no magnéticas premium). Los collares de perforación no magnéticos a menudo se usan durante el proceso de medición, para proteger los instrumentos de medición magnética, que calculan el campo geomagnético del pozo, pero también pueden usarse en entornos no magnéticos.
Funciones de collares de perforación
El propósito principal de un collar de perforación es aplicar peso y fuerza en la broca para ayudar a controlar la dirección y la estabilidad del pozo. Sin embargo, ese no es el único beneficio que aporta a una cuerda de perforación.
Los collares de perforación funcionan para evitar que las cuerdas de perforación se hundan 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 de flexión y fatiga. También ayudan a controlar la dirección y la inclinación de los pozos, lo que incluye mantener rectas las paredes del agujero. Esto da como resultado una reducción en las cadenas de perforación de pegado o salto.
Los collares de perforación pueden proporcionar estos beneficios a una cuerda 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, de lo contrario no se puede cortar por sí solo. Schlumberger explains further: "To accurately control the amount of force applied to the bit, the driller carefully monitors the surface weight measured while the bit is just off the bottom of the wellbore. Next, the drill string (and the drill bit), is slowly and carefully lowered until it touches bottom. After that point, as the driller continues to lower the top of the drill string, more and more weight is applied to the bit, and correspondingly less weight is measured as hanging at the superficie."
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