Herramientas de dirección comunes utilizadas en la conversión direccional de plataformas convencionales y en la perforación direccional horizontal (HDD).
1. Broca de pala
También conocida como broca de pico de pato, broca de placa guía o broca de paleta.
Dependiendo de las condiciones de formación, normalmente está disponible en:
tipo estándar de una sola curva, y
tipo de doble curvatura mejorada.
Es especialmente adecuado para formaciones arcillosas blandas a semiduras y relativamente uniformes, así como para suelos arenosos sueltos a moderadamente densos.
Método de dirección:
Para perforar en línea recta: gire la sarta de perforación mientras aplica empuje.
Para dirigir: detenga la rotación, oriente la cara de la broca hacia la dirección deseada y luego empuje sin girar.
Supervise el cambio angular en tiempo real para evitar correcciones excesivas.
2. Trozo oscilante
La broca basculante se utiliza en formaciones más duras y en roca blanda donde el empuje por sí solo no es suficiente para la penetración.
Método de dirección:
Durante las operaciones de construcción/giro: mueva la broca alternativamente en el sentido de las agujas del reloj y en sentido contrario.
Para perforaciones rectas: igual que con la broca de pala: rotación más empuje.
3. Conjunto de fondo de pozo doblado (Bent Sub BHA)
Este conjunto de fondo de pozo (BHA) se utiliza habitualmente para grandes cruces direccionales en formaciones blandas.
El ángulo de inclinación suele ser de 1,5° a 2°, y a menudo se combina con una broca tricónica de dientes fresados.
En formaciones más duras con suficiente empuje, el rendimiento de la desviación es mejor.
En formaciones blandas, la tendencia a la construcción es relativamente débil.
Los principios de dirección son los mismos que para la broca de pala.
4. Conjunto de fondo de pozo del motor de lodo (BHA del motor de lodo)
Un motor de lodo proporciona tanto capacidad de desviación como potencia de perforación en el fondo del pozo. Generalmente se combina con una broca tricónica y es una herramienta fundamental para la perforación en formaciones duras y roca.
En terrenos poco profundos y muy blandos, el motor puede ceder bajo su propio peso, lo que dificulta la elevación del pozo y el control de la trayectoria.
El control de la dirección se logra mediante una carcasa/codo curvado, que normalmente no supera los 3° (comúnmente 1,75°), ubicado aproximadamente a 1,5 m detrás de la broca.
Menor distancia entre la broca y la curva + mayor ángulo de curva = mayor sensibilidad de la dirección.
El funcionamiento de la dirección es el mismo que con una broca de pala.
5. Sistema de guía para perforación de rocas con tubería de perforación de doble pared
Este sistema utiliza accionamientos superiores dobles diseñados específicamente para tuberías de perforación de doble pared.
Su configuración de fondo de pozo es similar a la de un sistema de motor de lodo, pero sin una unidad de accionamiento de fondo de pozo; se suelen utilizar brocas tricónicas.
Método de dirección:
El tubo interior hace girar la broca continuamente.
El tubo exterior controla la dirección orientando la carcasa curvada.
Cuando los tubos interior y exterior giran juntos, la herramienta perfora en línea recta.
La carcasa curvada soporta la broca y aloja la sonda. Gracias a que la sonda se sitúa cerca de la cola de la broca, la respuesta de dirección es más rápida que la de muchos sistemas de motor de lodo. Sin embargo, debido a las limitaciones estructurales de la tubería de perforación, no se pueden utilizar sistemas de guiado por cable.
Más adecuado para:
cruces cortos,
roca blanda a medianamente dura,
emplazamientos confinados donde no se pueden desplegar grandes plataformas de perforación ni bombas de lodo.
Para perforaciones en roca dura de gran diámetro y larga distancia, generalmente es menos eficiente que la perforación con motor de lodo.
6. Martillo de fondo de pozo HDD
Este sistema, alimentado por aire comprimido, es adecuado para equipos pequeños que realizan travesías cortas en roca de dureza media a alta, con una eficiencia de penetración relativamente alta.
La dirección se logra con una broca excéntrica de cara plana equipada con plaquitas de carburo. Al usar la cara de la herramienta de perfil alto, se puede corregir la dirección empujando sin rotación. Para perforar en línea recta, aplique una presión moderada sobre la broca y gírela lentamente.
