HERRAMIENTAS DE FONDO O BHA

BHA (Bottom Hole Assembly)

La sarta de perforación, que consiste (desde el fondo hasta la superficie) en el trépano, la reducción para el trépano, un motor de lodo (en ciertos casos), los estabilizadores, los portamechas, la columna de perforación pesada, los dispositivos que operan por golpes ("tijeras o percutores") y los cruces para las diversas formas de roscas. El arreglo de fondo de pozo debe proporcionar la fuerza para que el trépano fracture la roca (peso sobre la barrena), sobreviva en un ambiente mecánico hostil y proporcione al perforador el control direccional del pozo. A menudo, el arreglo incluye un motor de lodo, el equipo de medición y de perforación direccional, las herramientas de adquisición de mediciones durante la perforación, las herramientas de adquisición de registros durante la perforación y otros dispositivos especiales. Un BHA simple, compuesto por una barrena, varios cruces y los portamechas, puede ser relativamente barato (menos de USD100 000 en 1999), en tanto que uno complejo puede costar aproximadamente diez veces más.

BREVE DESCRIPCIÓN DE ALGUNAS HERRAMIENTAS PERTENECIENTES AL BHA

TRÉPANO

Un trépano es un dispositivo que se coloca en el final de una sarta de perforación para que rompa, corte y muela las formaciones rocosas mientras se perfora un pozo. Ya sea éste un pozo de gas, agua o petróleo. Los trépanos son huecos para permitir el paso del fluido de perforación, que sale a chorros por picos intercambiables. El fluido de perforación lubrica y refrigera el trépano y ayuda a expulsar la roca molida hacia la superficie. En formaciones rocosas no consolidadas los chorros de agua a alta presión ayudan a remover la roca en forma directa permitiendo reducir los tiempos de perforado.

PORTAMECHAS

Un componente de una sarta de perforación que provee peso sobre la barrena para la operación de perforación. Los portamechas son piezas tubulares de grueso espesor trabajadas a partir de barras sólidas de acero, generalmente acero al carbono común aunque a veces se utilizan aleaciones de níquel-cobre no magnético u otras aleaciones no magnéticas de calidad superior. Las barras de acero se encuentran perforadas de un extremo a otro para proporcionar un pasaje para el bombeo de los fluidos de perforación a través de los portamechas. El diámetro externo de las barras de acero puede ser mecanizado levemente para garantizar la redondez, y en ciertos casos, puede estar mecanizado con ranuras helicoidales ("portamechas en espiral"). Por último, se cortan conexiones roscadas, macho en un extremo y hembra en el otro, de modo que múltiples portamechas pueden enroscarse entre sí junto con otras herramientas de fondo de pozo para formar un arreglo de fondo de pozo (BHA). La gravedad actúa sobre la gran masa de los portamechas para proveer la fuerza descendente necesaria para que las barrenas fracturen eficientemente la roca. Para controlar con precisión la magnitud de la fuerza aplicada a la barrena, el perforador monitorea cuidadosamente el peso de superficie, medido mientras la barrena se encuentra lejos del fondo del pozo. Luego, la sarta de perforación (y la barrena), se baja en forma lenta y cuidadosa hasta que toca el fondo. Después de ese punto, a medida que el perforador continúa bajando el extremo superior de la sarta de perforación, se aplica cada vez más peso en la barrena, y, correspondientemente, se mide menos peso colgando en la superficie. Si la medición de superficie indica 9 080 kg. [20 000 libras] menos de peso que con la barrena lejos del fondo, debería haber una fuerza de 20 000 libras sobre la barrena (en un pozo vertical). Los sensores MWD de fondo de pozo miden el peso sobre la barrena con más exactitud y transmiten los datos a la superficie.

ESTABILIZADORES

En la perforación direccional se hace uso de los estabilizadores para controlar o modificar el ángulo de inclinación del pozo de acuerdo a lo deseado. Los estabilizadores se instalan en la sarta de perforación de acuerdo a la necesidad; aumentar, reducir, mantener el ángulo. Aunque existen varios tipos de estabilizadores para la perforación direccional básicamente son utilizados dos tipos.

BARRAS EXTRA PESADAS O HEAVY WEIGHT 

la función mas importante de las barras extra pesadas eses servir de zona de transición entre las barras de perforación y los portamechas, para minimizar los cambios de rigidez de entre los componentes de la sarta,con el objeto de reducir las fallas originadas por la concentración de flexión cíclica en la conexión de la tubería de perforación.

CROSS OVER

Son herramientas diseñadas para unir las partes de perforación que tienen diseño de roscas diferentes y se colocan normalmente entre la tubería y los portamechas pero también pueden colocarse en otros puntos.Un cross over tiene roscas diferente macho y hembra.

TIJERAS O JAR

Herramienta colocada en la sarta de perforación para ser utilizada en caso de atascamiento de la tubería. 

CARACTERÍSTICAS:

• Mecánicos, hidráulicos .
• Permanecen en el pozo durante un largo periodo de perforación continua, aún en condiciones difíciles. 
• Diferentes diámetros.
• Se ajustan en la superficie o en el pozo. 
• Pueden golpear hacia arriba o abajo.  
• Calibración modificable. 
• Unión flexible (articulación limitada).

AMORTIGUADORES

• Contribuyen a reducir la fatiga y las fallas en las conexiones de los portamechas. 
• Ayudan a incrementar la vida útil de la mecha debido a la reducción de las fuerzas actuante sobre ellas, protegiendo la estructura de corte y los cojinetes.  
• Reducen posibles daños a los equipos en superficie. 

MOTOR DE FONDO

Los motores de fondo son herramientas que tienen la particularidad de eliminar la rotación de la sarta mediante una fuerza de torsión pozo abajo, impulsada por el fluido de perforación.