Hace unas semanas, cuando analizamos las series de varillas de perforación BQ, NQ, HQ y PQ, abordamos cómo cada tamaño de varilla se extiende telescópicamente a través de un tamaño de carcasa correspondiente. Esta semana analizamos el revestimiento en sí, y específicamente la zapata de revestimiento, con más detalle, ya que un pozo que no está revestido adecuadamente es un pozo donde ninguna de las selecciones de broca, cilindro o varilla aguas arriba puede funcionar como se esperaba.

Por qué es necesaria la carcasa

No todas las formaciones pueden perforarse directamente sin soporte. La sobrecarga suelta, el terreno roto o derrumbado, las zonas acuíferas y el material no consolidado cerca de la superficie pueden colapsar en el pozo si se dejan sin soporte, bloqueando las varillas, dañando la broca o imposibilitando el avance limpio hasta la profundidad objetivo. El revestimiento se pasa a través de estas zonas problemáticas para mantener el pozo abierto, sellar el suelo inestable o la entrada de agua y darle a la sarta de perforación un camino estable y de diámetro constante para trabajar en el camino hacia roca más competente debajo.

Por lo general, el revestimiento se coloca una vez, al principio de un pozo, a través de la sobrecarga y cualquier zona inestable cercana a la superficie, después de lo cual la perforación continúa debajo de la zapata de revestimiento en el siguiente tamaño en la secuencia telescópica DCDMA, que es exactamente la razón por la que el tamaño de la varilla, la broca y el revestimiento deben planificarse juntos desde el inicio de un proyecto, no seleccionarse de forma independiente a medida que avanza la perforación.

El trabajo de la zapata de revestimiento

La zapata de revestimiento es el accesorio endurecido, a menudo engastado con diamante o carburo, unido al extremo principal de la sarta de revestimiento. Su trabajo es cortar y guiar el revestimiento hacia la formación a medida que se perfora o se perfora, protegiendo el borde de ataque de la tubería de revestimiento contra el desgaste y los daños durante la instalación. Sin una zapata de revestimiento adecuada, el extremo desnudo de un tubo de revestimiento se deformaría, se desgastaría de manera desigual o simplemente no avanzaría limpiamente a través del material más duro cercano a la superficie.

Las zapatas de carcasa generalmente están disponibles en algunas configuraciones dependiendo de las condiciones del terreno esperadas: zapatas de corte estándar para sobrecargas de rutina y zapatas reforzadas con diamante o carburo para formaciones cercanas a la superficie más duras o más abrasivas, como grava, adoquines o roca erosionada, donde un borde de acero simple se desgastaría antes de que la carcasa alcanzara su profundidad establecida.

Tamaños de carcasa y secuencia telescópica

La carcasa se fabrica en la misma secuencia de tamaño DCDMA estandarizada que la varilla y el cilindro sacatestigos (AW, BW, NW, HW, PW y sus equivalentes con cable) y cada tamaño de carcasa está dimensionado para permitir que el siguiente tamaño de varilla pase a través de ella con un espacio libre adecuado. Esta relación telescópica es lo que determina cuántas veces se puede reducir el tamaño de un pozo a medida que la perforación avanza a través de un terreno progresivamente más estable: comenzando con un revestimiento más grande cerca de la superficie y reduciendo el tamaño en profundidad a medida que la formación se vuelve lo suficientemente competente como para ya no necesitar soporte.

Planificar correctamente esta secuencia al inicio de un proyecto es más importante de lo que parece. Ordenar un revestimiento de tamaño insuficiente para el tamaño de varilla final planificado (o no tener en cuenta cuánta reducción de tamaño realmente requiere cada paso telescópico) es uno de los errores de planificación más costosos en un programa de múltiples orificios, ya que puede significar que un orificio simplemente no pueda alcanzar su profundidad objetivo con la combinación de varilla y broca originalmente planificada.

Consideraciones de instalación

El revestimiento generalmente avanza mediante rotación y presión controlada, utilizando fluido de perforación para ayudar a limpiar los recortes a medida que la zapata corta la formación, de manera muy similar a la perforación misma. Lograr que una sarta de revestimiento se asiente correctamente y selle eficazmente contra la formación circundante depende de hacer coincidir el tipo de zapata con el terreno a través del cual se recubrirá: una zapata de corte estándar empujada sobre adoquines o roca erosionada dura se desgastará o deformará antes de alcanzar la profundidad establecida, mientras que una zapata de diamante sobreespecificada en sobrecarga blanda es simplemente un costo innecesario.

Una vez colocado, el revestimiento debe cementarse o inyectarse adecuadamente donde la geología lo requiera, sellando las zonas acuíferas y evitando la pérdida de fluido en formaciones inestables, un paso que protege no sólo el pozo actual, sino también la calidad del agua y la estabilidad del suelo alrededor del sitio de perforación en general.

Devolviéndolo a todo el sistema

Como ocurre con todos los componentes que hemos cubierto en esta serie, el revestimiento y las zapatas de revestimiento no son una decisión que se toma aisladamente del resto de la sarta de perforación. El tamaño de la carcasa elegido limita el tamaño de la varilla que puede pasar a través de él, lo que a su vez limita los tamaños de la broca, el cañón, el escariador y el elevador de núcleos siguientes: la misma lógica telescópica que recorre todo el sistema desde la superficie hasta la profundidad del objetivo. Obtener el programa de revestimiento correcto en la etapa de planificación es lo que permite que todos los demás componentes seleccionados correctamente en el fondo del pozo realmente hagan su trabajo.