Guia seleccion barrenas

Guía para la Selección de Barrenas
CONTENIDO
1. Introducción 2. Conceptos generales 3. Metodología para la selección del tipo de barrena: tricónica o de cortadores fijos 3.1. Selección de la barrena tricónica óptima usando información de registros geofísicos. 3.2. Selección de la barrena de cortadores fijos óptima. 4. Determinación de la vida útil de la barrena 5. Recomendaciones 6.Nomenclatura Referencias Apéndice A. Cálculo de UCS mediante el Modelo de Smorodinov

Apéndice B. Clasificación IADC para barrenas de cortadores fijos.

La selección de barrenas es parte importante dentro del proceso de planeación de la perforación de un pozo, ya que de ello depende en buena parte la optimización del ritmo de penetración. Esta guía proporciona los elementos de criterio necesarios para laselección de barrenas basado en propiedades mecánicas de la formación y condiciones de operación de la barrena. Se propone el método de Energía Mecánica Específica como criterio de apoyo para la selección.

Guía para la Selección de Barrenas

1. Introducción La selección de barrenas es una parte importante dentro del proceso de planeación de la perforación de un pozo, ya que de ello depende,en buena parte, la optimización del ritmo de penetración, el cual está influenciado por diversos parámetros, tales como: esfuerzos efectivos de la roca, características de la barrena, condiciones de operación (peso sobre barrena, velocidad de rotación e hidráulica), ensamble de fondo, propiedades físico-químicas de la roca, fluidos de perforación y desviación del pozo, entre otros. El alcance deesta guía se concentra en el análisis de la eficiencia de la barrena en función de propiedades mecánicas de la roca y algunos parámetros de operación como el peso sobre barrena, velocidad rotatoria, ritmo de penetración, y torque. Los fenómenos fisicoquímicos originados por la interacción del fluido de perforación con la formación en la cara de la barrena, las propiedades del lodo de perforación,el ensamble de fondo y la optimización de la hidráulica no son considerados. Esta metodología es recomendable para etapas de perforación intermedias y profundas, en donde se dispone de la información de registros requerida. Tradicionalmente, la selección de barrenas se efectúa con base en la información de registros de barrenas usadas en pozos de correlación. Se selecciona la barrena más económicautilizando el criterio de costo por metro. Este criterio de selección requiere de una buena base de datos de registros de barrenas usadas en pozos vecinos y de la experiencia del personal involucrado en la selección de la barrena, y les otorga poco valor a las características mecánicas de la roca como criterio para su selección. Su efectividad está limitada a la repetición de las mismascondiciones de operación y bajo el supuesto de que los datos existentes representan parámetros óptimos de operación, lo cual no necesariamente es cierto. Como resultado, la selección de barrena finaliza en un proceso de ensayo y error. Algunos de los criterios y metodologías reconocidos en la literatura para la selección de barrenas son los siguientes1: factor de barrena, perforabilidad de la formación,energía mecánica

específica, índice de perforación, y costo por metro. Algunos son estadísticos, basados en registros de barrenas, mientras que otros son analíticos, basados en principios matemáticos asociados con las propiedades mecánicas de las formaciones. El propósito de esta guía es proporcionar los elementos de criterio al personal para seleccionar barrenas con base en las propiedadesmecánicas de la formación y las condiciones de operación, tomando como criterio de comparación el tradicional método de costo por metro basado en estadística y experiencia. 2. Conceptos generales Las barrenas son clasificadas de acuerdo con su mecanismo de ataque a la roca en dos tipos: tricónicas y de cortadores fijos. El mecanismo principal de ataque de las barrenas tricónicas, ya sea de dientes...