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Operación con Sistemas de Entubación Simultánea

SISTEMAS CONCÉNTRICOS O EXCÉNTRICOS

Los sistemas de entubación simultánea tienen la particularidad que permiten introducir las cañerías mientras se perfora. Este tipo de sistema de perforación se basa en el uso de un martillo neumático que aparte de percutir sobre el bit, también lo hace sobre un pequeño escalón que tiene la zapata, la que a su vez, está soldada a la tubería.

CONSIDERACIONES PREVIAS

Las tuberías bajan por su peso o se arrastran, trabajando bajo tensión.

Al inicio de la perforación la tensión en las tuberías y en todas sus uniones es baja; pero a medida que se avanza en profundidad, el rozamiento de estas con las paredes del taladro aumenta y por tanto se incrementa la tensión sobre las mismas.

Este conjunto que está en tensión, además recibe pics de esfuerzo debido a la acción del martillo neumático, ya que los impactos del pistón sobre el bit del sistema se trasmiten desde modo parcial hasta total al escalón de la zapata.

Cuando el terreno es heterogéneo y los apoyos en fondo cambian de acuerdo a la existencia de terreno blando o duro. Estos apoyos diferenciales provocan que haya cambios puntuales importantes en la presión que ejerce el bit sobre el suelo del taladro y el bit sobre el escalón de la zapata que produce el arrastre.

Cuando se intenta alcanzar el horizonte de profundidad comprometido, y el rozamiento de la tubería comienza a ser significativo, las cargas que se transmiten al escalón de la zapata que arrastra la tubería y las soldaduras de la misma son muy elevadas. Se debe evitar que estén por encima del límite de resistencia de estos elementos y no se produzcan roturas, impidiendo completar el trabajo.

PARÁMETROS DE PERFORACIÓN

Peso sobre el sistema

La herramienta neumática debe trabajar con unas condiciones de peso sobre el bit determinadas. Este peso varía en función del terreno, diámetro del conjunto martillo/bit y diseño del propio martillo a la presión de trabajo.

Al inicio de la perforación el peso a aplicar sobre el bit debe ser el equivalente a trabajar sin tubería auxiliar. La regla extendida de peso sobre el bit habla de 500 Lbs (226 Kg) por cada pulgada de diámetro del bit. Es decir, para bits de 6 1/2” tendríamos que aplicar unas 3.000 lbs (1.360 Kg). Esta regla es una guía, ya que no puede aplicarse de manera estricta debido a que los terrenos cambian de forma repentina y continua.  Por este motivo, se debe tomar como parámetro aproximado, y el peso final a aplicar puede ser menor o mayor, pero siempre debe permitir mantener una rotación homogénea sin saltos. Para esto también debe considerarse la potencia de la máquina perforadora. Los equipos potentes pueden aplicar rpm bajas y cargas altas, los equipo que no lo son tanto deben aumentar las rpm para conseguir el mismo efecto, provocando mayor desgaste del bit.

Rotación

La rotación con la que se trabaja en herramientas neumáticas siempre es la mínima posible. Es decir, la justa para que el inserto cambie de posición entre dos impactos y esta corra suave sin brusquedades. Para un bit de 6 1/2” u 8”, esta suele estar entre 10 y 20 rpm. Dependiendo del terreno también se puede imprimir más giro en terrenos blandos y/o heterogéneos  y menos giro en duros y/o homogéneos.

Otras observaciones a considerar

– Cuando se perfora un relleno, la heterogeneidad es tan alta que ninguna regla es aplicable, las herramientas se deben llevar teniendo en cuenta el trabajo que realizan y de la forma más suave posible, pensando en que el esfuerzo de tensión que soporta la zapata y las soldaduras del casing sea lo más bajo posible.  Se debe lograr que el rozamiento sea el mínimo factible. Hay que tener en cuenta la posibilidad de que toda la percusión se aplique sobre la zapata, debido a que el terreno sea blando y heterogéneo.

– Se debe evitar que la tubería tenga un rozamiento importante. En este caso hay que pensar en que todo el empuje que se realiza desde superficie más los impactos del martillo se aplican sobre el escalón de la zapata. En este caso, el sistema no resiste mucho tiempo estas condiciones de trabajo y lo que suele pasar, es que se rompa la soldadura de la zapata, aunque también puede romperse cualquier otra del casing,

preferentemente las que están más abajo, que son las que soportan más tensión. Una buena limpieza de la herramienta de corte, incluso con inyección de agua y espuma ayuda a evitar taponamientos y a que la tubería baje mejor.

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Por: Lino Del  Campo Castañeda

Director Técnico ATI Trade.