Tecnicas de perforacion

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APUNTES ACTUALIZADOS EXPLOTACION DE AGUAS SUBTERRANEAS PREPARADOS POR ING. MOISES JAIME SANCHEZ VELAZQUEZ -2009-

TECNICAS DE PERFORACION

Perforabilidad de las rocas.

La perforabilidad de las rocas es un término demasiado vago o ambiguo y no existen unidades para medirla en términos absolutos, tal vez pudiera afirmarse que tampoco puede definirse con exactitud en términos relativos. Laperforabilidad de las rocas como va a tratarse en el curso de esta platica, se define como la inversa de la resistencia de una roca a ser perforada, estando esta resistencia relacionada no solamente con la composición de las rocas, a sus características y propiedades físicas sino muy especialmente a las condiciones en que las rocas se encuentran en el fondo de una perforación, condiciones queprácticamente es imposible duplicar en el laboratorio. La mayor o menor perforabilidad de las rocas se percibe en los trabajos reales de perforación, en forma relativa y con un gran numero de condiciones dadas, por el ―avance‖ de la barrena en determinado tiempo, o lo que es lo mismo, por la ―velocidad de penetración‖, o por el ―rendimiento‖. Se sabe que este ―avance‖, ―penetración‖ o ―rendimiento‖ estainfluenciado por mas de 40 variables, algunas de las cuales pueden ser relacionadas en el laboratorio donde las condiciones pueden controlarse, pero la mayoría tiene que relacionarse en el campo, en los trabajos reales de perforación, los cuales están a su vez afectados por circunstancias muy ajenas a la investigación de los diversos parámetros que intervienen en la perforación. Por lo anteriorpuede decirse que los mayores conocimientos y experiencia provienen de la perforación para la industria petrolera, en el cual no existe, o existe en menor grado la severa presión económica a que esta sujeta nuestra industria de perforación somera, ya sea en herramientas, barrenas, equipos, fluidos de perforación, etc., son transferencias y adaptaciones de la tecnología petrolera con una grandiferencia de tiempo en nuestra contra, y es a nosotros los técnicos de la perforación a quienes corresponde hacer llegar al perforador practico en el campo, lo antes posible, los conocimientos o enseñanzas que le ayuden a desempeñar mejor su cometido. Entre el gran numero de variables que intervienen en la perforación, indudablemente se encuentran las que se refieren a las características y propiedadesfísicas de las rocas por lo que nos referiremos brevemente a las principales y su intervención e influencia en la

perforabilidad con herramientas de tipo rotatorio y cortadores rodantes en el fondo de la perforación. Las propiedades de las rocas a que hacemos referencia son las siguientes: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. Dureza Estructura mecánica y tipo de fractura Plasticidad Resistencia a lacompresión y al aplastamiento Resistencia a la tensión Resistencia al esfuerzo cortante Porosidad

1.- Dureza.- la escala mas usada para describir esta propiedad de las rocas es la propuesta por Mosh. En esta escala numerada del 1 al 10 la roca más dura en la escala ascendente raspara a las rocas más suaves aun a la inmediata en la escala descendente. Se transcriben esta escala como una mera referenciaútil: 1. Talco 2. Yeso 3. Calcita 4. Fluorita 5. Apatita 6. Feldespato ortoclasa 7. Cuarzo 8. Topacio 9. Corindón (zafiro) 10.Diamante El acero usado en barrenas de dientes corresponde a una dureza entre 6 y 7 y el carburo de tungsteno, muy usado en barrenas modernas corresponde a una dureza variable entre 8 y 9. El efecto de la dureza de una roca en la velocidad de perforación esta gravementeafectado por otras propiedades, de tal manera que no se ha obtenido una correlación directa de esta propiedad de si misma con la perforabilidad. Por otra parte, las rocas muy raramente están compuestas de un solo mineral, y este hecho en si mismo haría tal correlación muy difícil aun sin contar con otros factores involucrados.

En general, la dureza de la roca que se perfora determina la acción...
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