Perforación, Para Exploración, Agua E Hidrocarburos

SISTEMAS DE PERFORACIÓN CON CIRCULACIÓN INVERSA (según orden cronológico) |
El primer sistema creado consistía en generar una sobrepresión en el anular entre el varillaje y las paredes de la perforación por medio de una bomba de agua o lodo, o inyectando aire comprimido. Esto requería colocar una cabeza de inyección que cerrara el pozo, a través de la cual penetrara y girara el varillaje,evitándose las fugas por medio de un presaestopas. 
Su principal inconveniente radica en los grandes esfuerzos que tienen lugar en la cabeza de cierre del pozo, aunque las presiones de la bomba de inyección sean moderadas. Para un diámetro de 700 mm y una presión de 4 kg/cm2, resulta un empuje vertical sobre la cabeza de cierre de unas 15 Tm, que no siempre podrá resistir y que puede resultarpeligroso. 
Sistema en desuso. |
Sistema de succión con una bomba centrífuga conectada al varillaje a través de la cabeza giratoria. 
El lodo penetra por gravedad en el anular y asciende por el interior del varillaje aspirado por la bomba.
Presenta dos limitaciones: (1) la máxima aspiración práctica posible es de 6-7 m, a lo sumo; (2) todo el detritus de la perforación tiene que pasar a través de labomba, desgastándola rápidamente. Además, presenta el inconveniente de que necesita una bomba de cebado cada vez que se interrumpe la circulación del lodo, lo que al menos ocurre cada vez que se añade una nueva varilla.  |
Existe un sistema que utiliza la bomba para crear un vacío (tubo de Venturi) que sea capaz de hacer circular el fluido, evitando de este modo que el detritus arrastrado por elfluido pase por la bomba centrífuga (fig.1). Este procedimiento, llamado del eyector, tiene una capacidad de empuje algo mayor que el anterior, aunque está limitada a 1-1,8 kg/cm2, según su punto de colocación. |
Sistema de elevación del detritus por inyección de aire comprimido en el interior del varillaje (fig. 2). Con este sistema, al tener la columna de emulsión lodo-aire menor densidad quela columna de lodo del anular, ésta empuja a aquella creando una velocidad que arrastra al detritus. 
El empuje será mayor cuanto mayor sea la diferencia de niveles correspondientes al lodo o agua en el anular y al punto donde se inyecta el aire en el varillaje y a la diferencia de densidades de ambos fluidos. La inyección del aire podrá hacerse tanto más baja cuanto mayor sea la presión delcompresor y el caudal extraído es proporcional al caudal del aire del compresor. Se estima, de forma aproximada, que se requiere un caudal de aire unas 5 veces el del agua o lodo elevado. Sin embargo, lo importante en la perforación no es el caudal elevado, si no la fuerza ascensional creada, proporcional a la velocidad y por tanto función del diámetro del varillaje empleado. 
Existen 3procedimientos para introducir el aire en el varillaje de perforación: * Un primer procedimiento, el más antiguo, es el de la bomba Mammut (fig. 3), que introduce el aire por medio de una tubería interior al varillaje, cuyo extremo inferior puede colocarse a diferentes profundidades gracias a un acoplamiento móvil y estanco en la cabeza hidráulica giratoria del varillaje (fig. 3). La introducción de estatubería frena el aire dentro del varillaje, disminuye la sección útil de éste y puede dificultar la extracción de los detritus por acodalamiento de éstos en ela anular que queda libre. Se aconseja una relación de 1 a 10, entre las secciones de la tubería del aire y delvarillaje. Este varillaje suele tener entre 100-150 mm de diámetro. * Un segundo procedimiento consiste en disponer los conductosde aire por el exterior de la pared del varillaje, penetrando aquél en el interior de éste por medio de unas sencillas válvulas, colocadas entre tramo y tramo del varillaje, a la profundidad conveniente. La unión de una varilla a otra se hace pior medio de bridas y tornillos, llevando los tubos de inyección de aire un acoplamiento a base de goma que hace estanca esta unión. Presenta la ventaja...