No entre en pánico cuando se produce un deslizamiento repentino durante la perforación de rocas: cinco estrategias de respuesta fundamentales
El stick-slip es un problema común en el fondo del pozo durante la perforación de roca, caracterizado por saltos periódicos o repentinos de la broca y fluctuaciones anormales del torque. Reduce la velocidad de penetración, acelera el desgaste de la herramienta y puede provocar el atascamiento de la tubería o la falla de la sarta de perforación. Identificar las causas con prontitud y aplicar soluciones específicas es esencial para una perforación de roca segura y eficiente. Las siguientes cinco estrategias resumen medidas prácticas.
Optimice los parámetros de perforación de roca para abordar la causa raíz. La discrepancia entre los parámetros de perforación de roca y las condiciones de la formación es un desencadenante frecuente del fenómeno de stick-slip. El ajuste dinámico de los parámetros puede reducir considerablemente su incidencia.
Reduzca el peso sobre la broca (WOB) con sensatez: Un WOB excesivo que exceda la resistencia de la roca o los límites de carga de la broca puede causar movimientos repetidos de "mordida y deslizamiento" en formaciones duras. Reduzca el WOB gradualmente según los cambios de torque y penetración en tiempo real para suavizar la acción de corte y reducir los impactos instantáneos.
Ajuste dinámico de la velocidad de rotación (RPM): Seleccione las RPM según la formación y el tipo de broca. En formaciones duras y frágiles, o al utilizar brocas con dientes de acero, las RPM altas aumentan el desgaste y la vibración; reducir las RPM reduce los impactos de alta frecuencia y ayuda a prevenir el efecto stick-slip. En formaciones blandas, aumentar las RPM dentro de límites seguros puede mejorar la velocidad de penetración y reducir la acumulación de recortes.
Inspeccione el conjunto de la sarta de perforación y la broca para garantizar una carga uniforme en el fondo del pozo. El desgaste, la deformación o los defectos de conexión en la sarta de perforación provocan desequilibrio y son importantes contribuyentes del hardware al efecto stick-slip.
Revise el estado de la broca: El desgaste excesivo, los dientes rotos o la formación de bolas (recortes adheridos a la broca) afectan la estabilidad del corte. Retire e inspeccione la broca periódicamente; reemplácela o límpiela inmediatamente si detecta desgaste o bolas.
Verifique la integridad de las varillas de perforación: Las varillas de perforación dobladas o deformadas, o las conexiones roscadas sueltas, producen vibración excéntrica durante la rotación. Inspeccione visualmente y con comprobaciones de perforación; reemplace las varillas dobladas y reapriete/repare las conexiones defectuosas para restablecer la rectitud y la estabilidad.
Optimizar el fluido de perforación de roca para mejorar el entorno del fondo del pozo Las propiedades del fluido de perforación de roca afectan fuertemente el transporte de recortes y la estabilidad del pozo; un desempeño deficiente del fluido promueve capas de recortes o pozos inestables que conducen indirectamente al fenómeno de stick-slip.
Ajuste la viscosidad del fluido: Una viscosidad baja reduce la capacidad de transporte de recortes y permite la formación de un lecho de recortes en la broca, lo que provoca cambios repentinos en la resistencia al corte. Aumente la viscosidad o añada viscosificadores para mejorar la suspensión y el transporte de los recortes.
Controlar la densidad del fluido: Un peso excesivo del lodo aumenta la presión de fondo y la tensión de contacto en la broca, y puede inducir un estrechamiento del pozo que aumenta el arrastre. Ajuste la densidad según los datos de presión de formación, manteniéndola lo más baja posible, manteniendo al mismo tiempo el control del pozo para minimizar la interferencia con la perforación de roca.
Adaptar el proceso a la complejidad geológica La heterogeneidad de la formación es una causa fundamental del fenómeno de stick-slip y requiere tácticas operativas adaptadas.
Pase con cuidado por las capas alternas de roca blanda y dura: Un paso repentino de roca blanda a roca dura provoca cambios bruscos en la resistencia al corte y puede provocar un efecto stick-slip. Utilice una transición de "WOB reducido y perforación lenta" y, si es necesario, cambie a una broca más adecuada (por ejemplo, una broca tricónica con inserto de carburo de tungsteno en lugar de una broca con dientes de acero) para trabajar con durezas variables.
Controlar el estrechamiento y colapso del pozo: En secciones estrechas o con tendencia a colapsar, primero estabilice la pared aumentando la viscosidad del fluido, agregando agentes de pérdida de circulación o de puenteo, y luego reanude la perforación con los parámetros ajustados. Si se produce atascamiento, utilice un martillo de fondo de pozo o una herramienta de impacto para ayudar a liberar el conjunto y evitar la escalada.
Fortalecer la gestión, la capacitación y el mantenimiento del sitio La prevención y la respuesta eficaces combinan medidas técnicas con una gestión sólida.
Mejore las habilidades del operador: Capacite a las cuadrillas para mantener una alimentación constante y evitar cambios repentinos en el peso de la pieza (WB) o las RPM. Supervise de cerca los medidores de torque, los indicadores de peso y otros instrumentos; deténgase e inspeccione ante la primera señal de fluctuaciones anormales para permitir una intervención temprana.
Mantenimiento de equipos y registros: Implementar mantenimiento rutinario para la plataforma y las herramientas, realizar inspecciones oportunas y registrar todos los incidentes y ajustes de parámetros. El análisis de los registros de incidentes de deslizamientos a tirones en diferentes formaciones y condiciones operativas ayudará a desarrollar planes preventivos y correctivos específicos.
Resumen:
Prevenir y gestionar el stick-slip requiere una acción coordinada: ajustes correctos de los parámetros de perforación de roca, un estado confiable de la sarta de perforación, propiedades efectivas del fluido de perforación de roca, técnicas adaptativas a la formación y una gestión rigurosa del sitio. Aplique estas cinco estrategias fundamentales para reducir el tiempo de inactividad, proteger los equipos y mantener la seguridad y eficiencia de las operaciones de perforación de roca.
