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PERFORACION CON ZAPATA PERFORADORA




partes de la zapata perforadoraLa técnica de perforación con zapata perforadora utiliza la tubería de revestimiento como tubería de perforación (drill pipe) y una zapata perforadora como mecha. La zapata perforadora es colocada directamente a la última junta del revestidor a cementar y una vez que ha perforado la profundidad desesada se realiza inemediatamente la cementación del revestidor.
Equipo de Perforación con Zapata PerforadoraZapata perforadora.

Es una herramienta especial perforable, la cual cumple con las funciones de una mecha PDC convencional y una zapata flotadora. Su longitud varía de 2 a 2.5 pies.

Características de la Zapata Perforadora (Drill Shoe I)

  • Presenta aletas y cortadores de carburo de tungsteno.
  • La estructura de corte ubicada en el hombro de la zapata es un material soldado formado con bloques afilados de carburo de tungsteno. En el campo petrolero, este material es comúmente utilizado para el fresado para las herramientas de pesca y en especial para la perforación de pozos.
  • Está provista de puertos de flujo alargados ubicados en la cara, para proporcionar limpieza y enfriamiento a los cortadores.
  • Disponible para diámetros de revestidores desde 7 hasta 30 pulgadas, para la construcción de hoyos de 8 1/2 a 36 pulgadas.
  • Es adaptable para conexiones de tubería de revestimiento “buttress” o premium.

La varianteDrill Shoe IIposee además las siguientes características:

  • Poseen una estructura de corte central de diamante térmicamente estable (CTE’s) y en el hombro cortadores PDC (Diamante Policristalino) ofreciendo mayor eficiencia para formaciones más consolidadas o medianamente consolidadas.
  • Sustitución de los canales de flujo presentes en la zapata de la primera generación por chorros intercambiables los cuales proporcionan mayor HSI.
  • Este tipo de zapatas perforadoras puede alcanzar tasas de penetración desde 200 hasta 400 pph.
  • Disponibles para revestidores de 7 a 13 3/8 pulgadas de diámetro, para la construcción de hoyos de 8 1/2 a 17 pulgadas. Además pueden ser utilizadas tanto para revestidores como para camisas.

Las zapatas son perforables por mechas PDC, tricónicas e incluso por otra zapata perforadora.

Partes de la Zapata Perforadora

1. Zapata perforadora propiamente dicha

La cara y los chorros

La cara es la parte frontal y plana de la zapata fabricada de una aleación de aluminio, que garantiza su perforabilidad por las mechas convencionales. Esta cara de aluminio es protegida de la erosión por una capa delgada de carburo de tungsteno denso.

En la cara de la herramienta existen chorros diseñados para limpiar y enfriar la estructura de corte y transportar a través del anular y hasta la superficie los ripios. Los chorros de carburo de tungsteno convencionales no son perforables; por tal motivo, estos chorros han sido especialmente fabricados de metal suave (cobre) y una capa de cerámica fuerte, además de ser lo suficientemente grandes como para no ofrecer obstrucción durante las operaciones de cementación siguientes.

Las aletas
El cuerpo de la zapata perforadora está provisto de aletas estabilizadoras también de carburo de tungsteno, las cuales suministran suficiente separación entre el revestidor y las paredes del hoyo para realizar la cementación, además de brindar protección contra el desgaste del cuerpo de la zapata. Conjuntamente, las aletas proporcionan apoyo a las estructuras de corte y definen los patrones de flujo hidráulico.

Estructuras de corte
Como se mencionó anteriormente, están formadas de carburo de tungsteno (Drill Shoe I) o Diamante térmicamente estable (Drill Shoe II) mientras que en el hombro de éstas se presentan bloques afilados de carburo de tungsteno o cortadores PDC respectivamente.

El cuerpo
El cuerpo de la zapata está fabricado de una aleación de acero del mismo o mayor grado que el del revestidor a utilizar. El cuerpo debe ejecutar las siguientes funciones: retener y apoyar los cortadores y las boquillas, mantener su resistencia bajo las condiciones existentes en el hoyo, dirigir y controlar el fluido de perforación a medida que esté lista y proporcionar un medio de conexión (box) con la tubería de revestimiento.

Caja
La zapata perforadora posee una conexión de caja integral (no utiliza acoplamiento) de manera que el pin del revestidor o camisa quede insertado dentro de la herramienta.

Válvula flotadora
La zapata perforadora internamente un sistema conformado por una válvula flotadora, la cual permite el paso del fluido pero el retorno del mismo.

2. Tubería de Revestimiento

La zapata perforadora se conecta directamente a la tubería de revestimiento, con lo cual se perfora el hoyo y se cementa luego de finalizar la perforación. Se puede utilizar cualquier de tubería que cumpla con los requerimientos para las condiciones a las cuales será expuesta.

3. Casing Drilling Spear Assembly (Cdsa)
La herramienta para desarrollar torque al revestidor consistía en un crossover conectado entre el top drive y la tubería de revestimiento llamado water bushing cross over. El water bushing cross over es simplemente un sub compuesto por un pin para revestidor y una caja para drill pipe. A medida que avanza la perforación, se van conectando tuberías de revestimiento. Aunque satisface todos los requisitos técnicos, este crossover presenta una gran desventaja: el tiempo requerido para conectar y desconectar cada junta del revestidor (una conexión y dos conexiones). Dicha desventaja impulsó el desarrollo del Cdsa, el cual permite realizar una sola conexión.

Esta herramienta permite la transmisión de torque a la tubería de revestimiento y su diesño está basado en el de los arpones existentes. Este arpón se conecta directamente a la unidad de top drive y simplemente se introduce dentro del revestidor.

Ventajas y desventajas del uso de la Zapata Perforadora

Ventajas de la Zapata Perforadora:

  • Reducción de tiempos operacionales.
  • Mejora la limpieza del hoyo.
  • Contribuye a minimizar la potencia del sistema de bombeo.
  • Reduce problemas asociados a los viajes de tubería.
  • Elimina los repasos de hoyo.
  • Elimina el uso y manejo de tubulares.
  • Reduce problemas de desviación.
  • El revestidor es cementado al alcanzart la profundidad final.

Desventajas de la Zapata Perforadora:

  • Posee un máximo diámetro (20 pulgadas)
  • Posee una máxima profundidad de aplicación (alrededor de los 1800 pies)
  • Técnicas operacionales poco familiares.
  • Limitado a pozos verticales.


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One Response to PERFORACION CON ZAPATA PERFORADORA

  1. Erick Durán dice:

    ¿Esta herramienta se la utiliza para la perforación con casing drilling o es la misma?

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