sarta de perforacion

Oilfield Review
Volumen 23, no. 2

Diseño de barrenas de perforación
Transporte de herramientas al fondo del pozo
La geoquímica de las rocas generadoras
Avances ambientales

11-OR-0003-S

Desde la barrena hasta el piso de perforación: Un enfoque integrado basado en el BHA
La primera patente correspondiente a la barrena rotativa para
formaciones duras, registrada en el año 1909, marcó elnacimiento
de la industria moderna de las barrenas de perforación. En esa
época, las barrenas eran diseñadas con dos conos de dientes fresados interbloqueados, y la perforación de unos pocos metros se
consideraba una buena carrera. Recién en la década de 1950, los
ingenieros diseñaron las barrenas tricónicas que se asemejan
más a las utilizadas actualmente.
Hoy, las demandas que se imponen sobre lasbarrenas de perforación son más exigentes. Mientras que las barrenas de cortadores fijos y las barrenas de conos giratorios fueron diseñadas
originalmente para ser corridas hasta su destrucción, ahora se
espera no sólo que excedan las expectativas en materia de rendimiento de perforación sino que además terminen la carrera,
intactas. La barrena de perforación moderna debe tener la capacidad paraperforar rápidamente, proveer buena orientabilidad
para el control direccional, y durar un tiempo prolongado en el
fondo del pozo aun en los ambientes más extremos.
Si bien los costos de las barrenas representan habitualmente
menos del 1% del costo total de la construcción de un pozo, la
barrena correcta puede mejorar inmensamente el rendimiento
de perforación y, en consecuencia, generar un ahorro devarios
millones de dólares para el operador. De hecho, la introducción
de las barrenas de un compuesto policristalino de diamante
(PDC) a comienzos de la década de 1970, junto con las mejoras
permanentes de los componentes de las barrenas de conos giratorios, desempeñó un rol muy importante en la reducción de los
costos totales de los pozos para nuestros clientes. Además, estos
mejoramientosproporcionan a los ingenieros de nuestros días la
capacidad para planificar pozos con trayectorias complejas, que
son críticos para la rentabilidad de las compañías petroleras en
yacimientos cada vez más complejos.
A primera vista, puede ser difícil percibir las diferencias existentes entre una barrena de perforación de alta calidad y otra
que perforaría con la mitad de la velocidad de penetración oque
carecería de la orientabilidad. En efecto, sin un conocimiento
considerable de las complejidades del diseño y la ingeniería de
los materiales involucrados, es difícil apreciar el volumen de tecnología incorporada en las barrenas de perforación modernas o
el enfoque científico aplicado a los métodos actuales de diseño
y selección de las barrenas.
Hoy en día, las mejoras significativas registradasen materia de
ingeniería de materiales, software de diseño, y procesos de manufactura, proporcionan barrenas de perforación que son diseñadas
a medida para cada aplicación. Estos diseños se validan rápidamente en el mundo virtual del modelado por computadora, y en
una cuestión de días se envían al área de producción. Esto contrasta de manera rotunda con el enfoque de tipo prueba y error
utilizadopor los primeros fabricantes de barrenas. Esta nueva
metodología permite que se proporcione la solución correcta con
la primera iteración del diseño, lo que posibilita que nuestros
clientes obtengan ahorros en forma inmediata en lugar de
hacerlo luego de costosas y prolongadas pruebas de campo.
Como individuo que ha estado involucrado en la industria de
las barrenas de perforación durante 15 años,me complace que
esta edición de Oilfield Review presente un artículo que explique
algunas de las tecnologías de barrenas de perforación utilizadas
actualmente por la industria (véase “El diseño de las barrenas:
Desde arriba hasta abajo,” página 4).

¿Pero, qué sigue ahora? El diseño de las barrenas y las
mejoras de los materiales de diamante indudablemente seguirán
evolucionando. La ingeniería...