•• Operación de Motores de FondoOperación de Motores de Fondo
•• Fundamentos de BHA’sFundamentos de BHA’s
 
• Protectores para conexiones especiales
• Cuchillas endurecidas con insertos de
carburo detungsteno en las caras
• De envoltura ambierta (cubrimiento de 270o)
• De envoltura plena (cubrimiento de 360o)
• De cuchilla recta
• Construcción en 2 piezas:
– Mandril
– Camisa
 
 Tubería de perforación pesada, HWDP Tubería de perforación pesada, HWDP
• Construida en acero; material de DC, no de TP!
• Pueden ser No-Magnéticos
• Se manejan igual que la tubería de perforación
• El tipo estándar tiene un refuerzo externo en el cuerpo del tubular
 
• Características:
– Los refuerzos externos tienen perfil de mini-estabilizador para ayudar en la remoción de camas de recortes
• Manejo en superficie:
 
• Condiciones de operación:
– Se debe conocer o predecir el punto y el mecanismo
de pega para conseguir un martillado efectivo
– No se deben correr en posición neutral (sólo en tensión
o en compresión)
•  Tipos:
– Mecánico
– Hidráulico
– Hidro-Mecánico
Uniones FlexiblesUniones Flexibles
• Son una aproximación ‘gilligan’ a los sistemas dirigibles – Corridos con Sistema Dirible Rotacional, “RSS”
– Corridos con Motor de Fondo, “PDM”
• Se parecen a una HWDP corta
 
• Ver recomendaciones del BHA
 
Ensanchador de SubsueloEnsanchador de Subsuelo
• Amplía el tamaño del agujero por debajo de un revestidor de menor diámetro o de restricciones en el diámetro interno, ID
• Activados hidráulicamente
 
inclinados
~ 900 rpm
reducir la velocidad para
flujo necesarias para limpieza del
agujero
 
• Características:
– Herramientas y Técnicas para deflectar el curso del pozo en forma controlada, venciendo las “tendencias naturales” a la desviación
• Conceptos básicos:
– “Kick-off” (Punto de Quiebre): Codo – construcción del ángulo desde la vertical hacia una dirección deseada
– Corrección de la Trayectoria: giro, construcción o caída hacia la trayectoria
– Agujero Lateral: desviación del pozo desde su curso original
 
• Se usa en formaciones suaves
• Una gran tobera de la barrena se orienta en la dirección
deseada. • Ensamblaje flexible con estabilizador cercano a la
barrena.
• Movimientos de la sarta arriba y abajo hasta que se
logre construir el ángulo deseado.
• Se sigue incrementando con Herramienta de Fondo
rotativa.
inclinación
Desviación con cuchara en agujero abierto
• Se usa en formaciones medias a duras. • Barrena y Estabilizador cercano a la barrena fijados
con pin al desviador y llevados al fondo. • Cara de la herramienta desviadora es orientada. • El desviador se afianza en el fondo y se corta el pin
sujetador colocando peso sobre la barrena. • Se perfora un agujero piloto de tamaño más pequeño
que el agujero principal. • Sólo se perfora un tramo de tubería antes de sacar
 
para impulsar la barrena
para avanzar
lateral a la barrena.
vertical, agujero lateral, corrección de trayectoria,
etc.
contemporáneos de desviación (chorro, cuchara
desviadora.)
 
 
No R otacional
Para Construir 
Para Mantener 
Para Tumbar 
Estabilización
• El Estabilizador en el BHA está diseñado para subir, mantener ó caer la
inclinación.
• Elementos críticos: -Posición del Estabilizador en el BHA.
-O.D. de los Drill Collars, peso de la sarta y momento de Inercia.
-Inclinación del Pozo.
-Diámetro del Estabilizador o tamaño de las aletas
• Problemas de Predicción (Efectos de la Formación, Giro del Pozo, cavernas
en el pozo, etc.…)
Ubicación de Estabilizadores y resultado de fuerzas laterales.
 
Efectos de la ubicación de los Estabilizadores
Tumbar 
• 80 modelos desde 2 1/8” OD hasta 11 ¼”OD.
• Secciones de potencia extendida en los modelos PowerPak “XP” & PowerPack “GT”
• Perforación de radio corto con los modelos PowerPak “XF” & PowerPac “XC”
 
90 ft-lbs – 1,550 ft-lbs
 Tamaño del Agujero - 2 3/8” – 26”
Longitudes - 8.4’ – 32.02’
Velocidad de la barrena - 45 rpm – 640 rpm
Potencia - 6.5 hp – 750 hp
Rango de Torque -
• Motor de Carcaza Curva
da mayor eficiencia en el
efecto de desviación de la
vertical).
 
Fines de los años 80: Motores Dirigibles
• El doblez más cerca de la barrena reduc la excentricidad de la misma para una curvatura equivalente: -Menor excentricidad de la barrena implica menor esfuerzo sobre los componentes. Es posible la rotación sin falla de lo componentes del ensamblaje.
• Después del punto de desvío inicial, s perforan las secciones tangentes y s ajusta la trayectoria sin sacar el motor del agujero. -El desplazamiento de la barrena y la tendencias de incremento y caída del ángulo no son siempre predecibles con la herramienta de fondo rotatoria.
 
• Potencia hidráulica convertida a Mecánica para impulsar la Barrena.
• Versatilidad - componentes flexibles, sensores agregados, variedad de formaciones & condiciones.
• Posibilidad de curvas de radio corto y radio medio.
• Reducción en: –Peso de los componentes de la Herramienta de Fondo. –Rotación de la sarta. –Desgaste de la tubería de revestimiento. –Vibración de la sarta.
 
• El fluido de perforación es forzado dentro de
las cámaras elastoméricas del estator y hace
girar el rotor.
que el rotor.
 
• El Acople Superior conecta el estator a la sarta de perforación (también la válvula de descarga, la sección curvada…).
• Sección de Potencia =conjunto Rotor/Estator.
• El eje de transmisión transforma la rotación excéntrica en rotación concéntrica.
• Sección de Rodamiento.
Motor de Desplazamiento Positivo PDM Componentes Básicos
 
• Etapa del Estator = Cylinder 
• Más etapas = menos trabajo requerido por etapa
para un caballaje dado
 
rotor) a rotación concéntrica (hacia el
eje o sub de acople a la Barrena.)
Sección de Transmisión
telemetría electromagnética
con los datos de D&I y de LWD y
se transmiten a la superficie
Herramienta
 
Condiciones de Equipo de Perforación
•Las bombas deben ser capaces de las tasas de flujo y las presiones esperadas para la profundidad a perforar, la sarta de perforación y la trayectoria propuesta
•Tener adecuada instrumentación del equipo, incluyendo sensores para el torque de apriete, indicadores de peso, contador de emboladas, manómetros de presión e indicadores de RPM.
•Disponer del Equipo para Control de Sólidos.
•Bloqueo de la mesa rotaria u otro equipo para inmovilizar la sarta, para perforar en modo deslizante.
•Disponer de suficiente torque rotario para perforar.
 
Sección de PotenciaSección de Potencia
La Sección de Potencia convierte la energía hidráulica del fluido de alta presión a energía mecánica en forma de torque entregado para la barrena.
La Sección de Poder se compone del rotor y estator de forma helicoidal
El rotor tiene un lóbulo menos que el estator
 
l Formado por elastómero adherido al interior de la carcaza.
l Elastómero RM100 (UF100) para lodos base agua y aceite
l Elastómero RM145 (HN89) – ODM para >280º F.
l Elastómero RM245 para temperaturas >300º F.
lRe-line possible.
 
Area Total de Flujo (TFA)=
 TFA =Area Total de Flujo (tamaño de toberas, pulg.²) Q =cantidad de flujo desviado (gpm) MW =peso del lodo (ppg) P =presión diferencial esperada +presión de fricción (psi).
La presión de fricción es de 125psi para el motor A475 y mayores, y de 150 psi para A350 y menores
10850
2
lLa interferencia correcta de operación es de +0.020”
lEl elastómero se hincha con la temperatura y la absorción de fluido
lEl elastómero se comprime con la presión
 
 
• Mayor Ajuste =Mayor Torque / Menos deslizado
• Exceso de Presión =Vida reducida del elastómero
 
rientación Magnética de la cara de la herramienta (MTF)rientación Magnética de la cara de la herramienta (MTF)
• Mira el fondo del Pozo
• Usado cuando está muy cerca a la
Vertical. (Baja inclinación)
Bent Housing (Codo) relativo al Norte.
• 0º de MTF representa que la tendencia
del Sistema Navegable del BHA está en
el Norte.
del Sistema Navegable del BHS está
hacia el Sur.
 
•• Mira la sección transversal del pozoMira la sección transversal del pozo
•• Ángulo que describe la orientation delÁngulo que describe la orientation del
bent housing relativa a la dirección debent housing relativa a la dirección de
la gravedad.la gravedad.
•• Oº de GFT significa que la tendenciaOº de GFT significa que la tendencia
del Sistema Navegable del BHA estádel Sistema Navegable del BHA está
completamente hacia arriba.completamente hacia arriba.
•• 180º de GTF significa que la tendencia180º de GTF significa que la tendencia
del Sistema Navegable del BHA estadel Sistema Navegable del BHA esta
completamente hacia arriba.completamente hacia arriba.
•• 90° GTF debe girar a la derecha y 270°90° GTF debe girar a la derecha y 270°
debe girar a la izquierda.debe girar a la izquierda.
Dirección
Lado alto del pozo
 
Pantalla de la cara de la herramienta, TFPantalla de la cara de la herramienta, TF
•• EL Tool Face Gravitacional es de 0° a 180° (+) para dirigir elEL Tool Face Gravitacional es de 0° a 180° (+) para dirigir el
Pozo hacia la derecha. Y de 0° a 180° (Pozo hacia la derecha. Y de 0° a 180° (--) para dirigir el Pozo) para dirigir el Pozo
hacia la Izquierda. EL Tool Face Magnético es de 0° a 360° enhacia la Izquierda. EL Tool Face Magnético es de 0° a 360° en
el sentido de las agujas del relojel sentido de las agujas del reloj
0   0
180 180
Indicación de la Cara de la Herramienta
• La Cara de la Herramienta Gravitacional, GTF está de 0º a 180º para dirigirse a la Derecha ó de 0º a –180º para Dirigirse a la Izquierda,según el plano geográfico.
• La Cara de la Herramienta Magnética, MTF está a 360º en el sentido de las manecillas del reloj e indica la posición de la herramienta desviadora en relación con la sección transversal del pozo.
0º   0º
180º   180º
90º270º 90º-90º
 
Cálculo del Punto Neutro del BHA (Pozo Vertical)Cálculo del Punto Neutro del BHA (Pozo Vertical)
• El PN es el punto donde la sarta de perforación pasa de tensión a compresión
• Se debe mantener dentro del BHA
 
inclinación para determinar
inclinación sólo el 71% del
peso del BHA en el aire
estará disponible.
 
• En pozos Desviados:
(peso del BHA sumergido) x (coseno del ángulo de inclinación)
• Peso del BHA en el aire =  Available WOB x FD
BF x cos  α
BF = Factor de Flotación
 
Inclinación del pozo: 45°
Peso sobre la barrena requerido, WOB : 40,000 lbs
a) Cuántos DC’s (de 8 ¼ ” OD, 160 lb/pie) necesita este BHA
b) If the number of DC’s is limited to 6, how many HWDP
 
Pandeo de la sartaPandeo de la sarta
Separación Radial entre el acople de la tubería y el agujero. pulg r 
Peso unitario en el aire, lb/pulg W 
Momento de Inercia, pulgI 
Módulo de Young E 
Carga critica de pandeo sinusoidal, lbsF 
4
B
CR 
  B
CR
• Reducir los DC en pozos de alto ángulo
• Reducir los estabilizadores para evitar colgamientos y permitir la perforación deslizante (dos estabilizadores de sarta encima del motor)
• Diseño de BHA para alto porcentaje de perforación en modo rotatorio
• La agresividad de las barrenas PDC debe ajustarse a la capacidad de torque del motor
• Hidráulica: