PERFORACIONES
La barrena o trépano se fija al extremo inferior de una sarta de tubería. En el sistema rotatorio de circulación directa, el fluido de perforación es bombeado a través de la tubería y expulsado por las boquillas de ésta. El lodo, entonces, fluye verticalmente hasta la superficie por el espacio anular que se halla alrededor de la tubería. Ya en la superficie del terreno, el fluido se conduce hasta una fosa de sedimentación y de ahí a otra de reserva. De ésta, es de nuevo bombeado al interior del pozo una vez que el contenido de fragmentos se haya sedimentado.
La circulación del fluido de perforación en un sentido totalmente opuesto, ha dado origen a una variante denominada “Perforación Rotaria con Circulación Inversa”, en esta el fluido se inyecta por el espacio anular y retorna por el interior de la tubería de perforación Las cuatro funciones fundamentales de los fluidos de perforación en el método de perforación rotaria con circulación directa son:
Enfriar y lubricar la barrena de perforación, así como la tubería y bomba de Iodos.
Estabilizar las paredes del pozo
Prevenir la entrada de fluidos provenientes de las formaciones perforadas.
Minimizar las probabilidades de contaminación entre mantos acuíferos atravesados.
Los dos elementos clave en el método de perforación por rotación son el trépano o barrena y el fluido de perforación. Ambos resultan indispensables al cortar y mantener el pozo. Todos los componentes que constituyen la máquina de perforación por rotación, se diseñan para realizar simultáneamente estas dos funciones: operación de la barrena y circulación del fluido.
Aplicaciones
El empleo de fluidos de perforación, permite la creación de la costra filtrante en las paredes del pozo, misma que es necesaria para los sondeos y registros geofísicos.
Dificultad para remover los fluidos de perforación y la costra filtrante durante el desarrollo del pozo, cuando se excede el perímetro de influencia.
Las muestras que se obtienen son cortes de dimensiones pequeñas que no permiten una buena interpretación de las formaciones que se han perforado.
La transportación del equipo requiere en algunos casos de vehículos y grúas especiales, lo cual complica su empleo en terrenos de difícil acceso o de topografía accidentada.
Se pueden implementar desde los más simples programas de perforación y de fluidos de perforación, hasta los más sofisticados.
No es necesario introducir ademe para sostener las paredes del pozo, dado que estas son sostenidas por la presión del fluido de perforación. Limitaciones
PERFORACION DE POZOS PLAYEROS
Materiales del Filtro
PERFORACIONES CON AIRE
El equipo rotatorio de perforación, que utiliza aire comprimido como fluido de perforación, constituye un avance notable en la industria de la perforación de pozos. En este sistema se hace circular aire a presión por la tubería de perforación, el cual escapa por las aberturas del trépano, subiendo luego por el espacio anular que rodea a la tubería.
El aire que se desplaza a gran velocidad dentro del pozo, arrastra los fragmentos hasta la superficie y expulsa a aquellos que se encuentran atrapados en las fisuras de las rocas. Este procedimiento sólo se puede aplicar a formaciones consolidadas.
Las máquinas de perforar rotarias diseñadas para este tipo de trabajo, vienen equipadas con un compresor de aire de gran capacidad, además de una bomba convencional de lodo, esto permite el empleo de dicho fluido líquido cuando así se requiera.
El lodo para perforar puede utilizarse cuando se está perforando dentro de materiales derrumbables que se hallen sobre un basamento rocoso. Posteriormente, cuando se ha atravesado el material no consolidado, la perforación puede proseguir dentro de la roca utilizando aire como fluido de perforación.
Es recomendable que, para evitar derrumbes, instalar ademe en el tramo del relleno superior, al pasar a circulación de aire. Cuando se perfora con aire, también se pueden utilizar las barrenas tricónicas para roca, similares a las que se emplean en la perforación con lodo. Se emplean en diámetros de 30 cm (12”), aun cuando es posible utilizar diámetros mayores.
El tipo que se conoce como barrena o trépano incrustado resulta conveniente, sobre todo para formaciones duras. Este trépano se fabrica con incrustaciones de carburo de tungsteno fijadas a la periferia de los rodetes de acero. De manera experimenta¡ se ha demostrado que cuando se utiliza aire comprimido en lugar del lodo de perforación, la velocidad de penetración es mayor, lo mismo que la duración del trépano o barrena. Posiblemente la mejor limpieza del fondo que se obtiene con el procedimiento es la que causa un mejor comportamiento.
Sin embargó, cuando se está penetrando dentro de una formación acuífera, la velocidad de penetración no es mayor de la que se obtiene al perforar con lodo. El costo por metro de perforación con este sistema esta influenciado en forma sensible por la duración y costo de los martillos. Al escoger el tipo de martillo que produzca resultados más económicos, se debe tener en cuenta la experiencia local y los tipos de rocas consolidadas que se van a perforar. Una de las ventajas prácticas de la perforación por este método, consiste en que el perforador puede observar, conforme avanza la perforación, cuanta agua es expulsada del pozo junto con los fragmentos.
Aplicaciones
Permite la fácil y rápida identificación de los cambios litológicos.
Permite la estimación sobre la producción de agua en un intervalo de tiempo corto. Limitaciones
Buena calidad y confiabilidad en la obtención de muestras, particularmente si se añaden pequeñas cantidades de agua y surfactante..
Permite la fácil identificación de las zonas que contienen la mayor cantidad de agua.
PERFORACIONES CON MARTILLO DE FONDO
Este procedimiento sólo se puede aplicar a formaciones consolidadas. Las máquinas de perforar rotarias diseñadas para este tipo de trabajo, vienen equipadas con un compresor de aire de gran capacidad, además de una bomba convencional de lodo, esto permite el empleo de dicho fluido líquido cuando así se requiera. El lodo para perforar puede utilizarse cuando se está perforando dentro de materiales derrumbables que se hallen sobre un basamento rocoso. Posteriormente, cuando se ha atravesado el material no consolidado, la perforación puede proseguir dentro de la roca utilizando aire como fluido de perforación. Es recomendable que, para evitar derrumbes, instalar ademe en el tramo del relleno superior, al pasar a circulación de aire.
Cuando se perfora con aire, también se pueden utilizar las barrenas tricónicas para roca, similares a las que se emplean en la perforación con lodo. Se emplean en diámetros de 30 cm (12”), aun cuando es posible utilizar diámetros mayores. El tipo que se conoce como barrena o trépano incrustado resulta conveniente, sobre todo para formaciones duras. Este trépano se fabrica con incrustaciones de carburo de tungsteno fijadas a la periferia de los rodetes de acero. De manera experimenta¡ se ha demostrado que cuando se utiliza aire comprimido en lugar del lodo de perforación, la velocidad de penetración es mayor, lo mismo que la duración del trépano o barrena. Posiblemente la mejor limpieza del fondo que se obtiene con el procedimiento es la que causa un mejor comportamiento. Sin embargó, cuando se está penetrando dentro de una formación acuífera, la velocidad de penetración no es mayor de la que se obtiene al perforar con lodo.
Aplicaciones
Limitaciones
Permite la fácil y rápida identificación de los cambios litológicos.
Permite la estimación sobre la producción de agua en un intervalo de tiempo corto.
Buena calidad y confiabilidad en la obtención de muestras, particularmente si se añaden pequeñas cantidades de agua y surfactante..
Permite la fácil identificación de las zonas que contienen la mayor cantidad de agua.
Requiere de la utilización de ademe en la parte superior del pozo.
El empleo de aire a alta presión puede inhibir la manifestación de pequeñas
zonas productoras de agua, así como provocar la penetración de fragmentos de
roca en zonas porosas, provocando contaminación, modificando además las
condiciones químicas o biológicas.
