Martillos de perforacion

MARTILLOS DE PERFORACIÓN

REALIZADO POR: ALINA BENÍTEZ

 Una vez que la sarta se ha quedado atascada, hay

muchas técnicas utilizadas para extraerla.  Las herramientas y los conocimientos normalmente son suministrados por una empresa de servicios petroleros.  Una de las técnicas populares para las operaciones de pesca es el Martilleo.

Martillar  Consiste en transferir energía de tensión a la sarta de

perforación, con el objetivo de liberar la energía almacenada en el martillo para romper las fuerzas de amarre que hacen que la tubería se pegue.  Existen 2 fuerzas determinantes en este proceso que son: Fuerza de impacto Fuerza de impulso

Fuerza de Impacto: Debe ser lo suficientemente alta y actuar el tiempo suficiente

Para romper fuerzas en la tubería

Que hacen que se pegue

Entre menos botellas hayan por encima del martillo, mayor será la fuerza de impacto

Fuerza de Impulso:

Debe actuar el tiempo suficiente

Para para mover el pescado

A esa fuerza se le llama Fuerza de impulso

 Inversamente, entre más botellas hayan por encima

del martillo, mayor será el impulso.

Tipos de Martillos: Existen tres tipos:  Mecánicos  Hidráulicos  Hidromecánicos (Combinación de los anteriores)

Martillos Mecánicos  Cuya carga se ajusta previamente en superficie, ésta

permite que el martillo se accione.  Esta herramienta está hecha para ayudar en todas las necesidades de una operación de pesca muy severa.  Esta adaptada para pescar en pozos profundos donde las operaciones requieren de fuertes impactos hacia abajo.  En pozos inclinados, No se recomiendan los martillos mecánicos pues el torque atrapado dificulta viajar los martillos con cargas correctas.

Funcionamiento:  Para lanzarlo hacia abajo, se sube primero la sarta lo

suficiente para que el martillo se abra. Se lo deja caer fuertemente. El martillo se cerrará y mandará un golpe fuerte hacia abajo.  Uso: Este tipo de herramientas se usa para pescar, perforar, moler.

Martillos Hidráulicos:  El martillo fue diseñado especialmente para operaciones de pesca



   

en pozos. Los martillos hidráulicos que son ajustables para las sobretensiones fondo abajo. Usa un fluido hidráulico para poder accionar el martillo y permite que el perforador aplique la carga apropiada sobre la sarta para tener un mayor impacto. Extraordinariamente fuerte, este martillo es especialmente valioso en operaciones que requieran una alta torsión. El martillo es sencillo y fácil de operar, no necesita ajustes durante su uso, solo un jalón es necesario para operar esta herramienta. El operador siempre tiene un control completo y puede dar fuertes impactos tan rápidos y seguidos como pueda operar el malacate. La intensidad de cada impacto puede ser controlada al variar el jalón aplicado al aparejo.

Funcionamiento:  Torsión completa puede ser aplicada en cualquier

dirección y en cualquier posición de choque. Durante la operación, la circulación puede mantenerse siempre que se desee.  Uso: Este martillo se usa para pescar, probar, rimar, lavar y perforar vertical o direccionalmente.

Martillos Hidromecánicos:  Se los usa combinadamente uno a continuación de otro.  Pueden trabajar el uno hacia arriba (hidráulico) y el otro hacia

abajo (mecánico), son muy utilizados cuando queremos trabajar en el doble sentido.  El funcionamiento de estas herramientas es muy sencilla, su finalidad consiste en proveer un verdadero golpe de impacto, ya sea dejando un recorrido libre a fin de que carga adquiera velocidad en su bajada, y produzca en su tope un impacto.  Por esta razón debe tener una parte móvil y una fija, con sus

correspondientes empaquetaduras, razón esta por la que su diámetro interior se ve restringido notablemente, lo que impide correr por su interior otra herramienta.

Tipos de Martillos Martillo Mecánico Cuya carga se ajusta previamente en la superficie En pozos inclinados, No se recomiendan los martillos mecánicos El torque atrapado dificulta viajar los martillos con cargas correctas.

Martillo Hidráulico Son ajustables para las sobretensiones fondo abajo Usa un fluido hidráulico para el accionar del martillo Permite que el perforador aplique la carga apropiada sobre la sarta para tener un mayor impacto El tiempo de retraso es proporcionado por el fluido hidráulico

Se debe usar siempre un golpe largo de martillo hidráulico si es posible.

Al martillar Efectos de circular al martillar  Las fuerzas de la bomba influyen en forma considerable el

desempeño del martillo.  Esta fuerza de circulación o presión atrapada empuja el martillo a su posición abierta o extendida.

Martillando hacia arriba:

Martillo Mecánico

Martillo Hidráulico

Es más difícil de cargar.

Es más difícil cargar

El martillo viajará con menos sobretensión

Cuando el martillos si viaja aumentan las fuerzas de impacto y de impulso

Martillando hacia abajo Con un martillo hidráulico o mecánico:  Los efectos son menos fáciles de identificar y la circulación no influye sobre los valores de impacto.  Cargar los martillos es más fácil pero es más difícil

disparar el martillo.

Ubicación del Martillo en la Sarta:  Debe evitarse correr el martillo por debajo de herramientas de

mayor diámetro que el martillo que va a usarse.

 Antes de bajar el martillo en el pozo, colóquelo en posición

extendida.

 Evite correr el martillo en la zona de transición, (punto donde la

sarta cambia de tensión a compresión).

 La ubicación del martillo con respecto a la zona de transición, puede

conseguirse agregando de 15% a 20% de peso que se va utilizar sobre la broca, por ejemplo: usando 30 klbs de peso sobre la broca, se necesitaran 6 klbs de peso extra. Esto será suficiente para mantener el martillo en tensión y bien por encima de la zona de transición.

Cálculo del efecto de la fuerza de apertura de la bomba Calculo del efecto de la fuerza de apertura de la bomba = (SPP - DPP) x A

En el cual: SPP = Presión de circulación DPP = Caída de presión a través de la sarta de perforación A = Area del fondo de la tubería de lavado (area de bomba abierta) Ejemplo: Martillo Dailey de 6-1/2” en sección de hueco de 12-1/2” SPP = 4300 psi 50% de caída de presión en la broca Caída de presión en la sarta de perforación = 2000 psi SPP - DPP = 2300 psi A = 19.6 pulgadas cuadradas Fuerza de apertura de la bomba = 45.000 lb. 

Accionamiento Factores que lo afectan: •

Peso incorrecto para el accionamiento de el martillo.

•

No se espera el tiempo suficiente para accionar el martillo.

•

La compresión es afectada por el diseño del pozo

•

En ocasiones el martillo se acciona y no se siente en superficie.

•

Cuando existe pega por encima del martillo.

•

La fuerza de apertura de la bomba excede la fuerza de compresión en el martillo

•

Se debe considerar el diseño del BHA, al momento de sacar la tubería, y la pega se da por encima de un estabilizador, lo que es posible es que al martillar hacia arriba podría empeorar el empaquetamiento.

•

El martilleo debe comenzar en la dirección opuesta en la que se estaba moviendo la sarta antes de sufrir la pega

Punto Neutro: El peso por encima del martillo esta directamente relacionado con el impacto en el punto de pega.

Normalmente de 2 a 4 Drill collar o el equivalente de Heavy weight Drill pipe, será suficiente para el impacto requerido. Cuando el martillo se corra en compresión, se recomienda que sea mantenido bien por debajo de la zona de transición, con por lo menos 20% de peso extra encima del martillo.

Información sobre los Martillos:

Tamaño del martillo de acuerdo con el tipo de DC o HWDP OD de los Drill collar

OD del martillo

4-1/8” 4-1/2” – 5” 6” – 6-1/2” 6-3/4” – 7-3/4” 7-1/2”-8”

4-1/8” 4-3/4” 6-1/2” 6-7/8” 7-3/4”

OD HWDP

OD del martillo

3-1/2” 4-1/2” 5”

4-3/4” 6-1/2” 6-3/4”

El diámetro externo de las uniones del HWDP, debe coincidir con el diámetro externo del martillo, lo mas cerca posible.

Efecto del torque atrapado en la sarta

Cuando se presenta la pega de tubería y el martillo no opera al aplicar el peso apropiado se debe trabajar torque izquierdo pozo abajo, una vuelta cada vez, hasta conseguir liberar el torque atrapado.

Entonces el martillo operara apropiadamente, si la sarta no esta pegada por encima de este.

Aumento y disminución de impactos  Si se desea hacer golpear el martillo mas fuerte, o

aumentar el impacto se debe aplicar torque derecho con la rotaria.  El torque debe aplicarse en dosis de 1/8 de vuelta cada vez hasta que el impacto requerido sea obtenido.  Tan pronto como el torque es liberado de la sarta, los

valores de disparo regresan a los valores iniciales.

 Para disminuir el impacto, simplemente aplique y

sostenga torque izquierdo a la sarta.

Normas de Seguridad  Es obligatorio el uso de los elementos de protección  Se debe realizar una charla de seguridad para conocer todos los peligros

existentes en la operación.

 El uso de sustancias alucinógenas durante la jornada de trabajo esta

estrictamente prohibido.

 La persona encargada de vigilar la seguridad de todo el personal durante la

actividad es el supervisor del equipo de perforación.

 Acordonar el área de trabajo antes de iniciar a trabajar la tubería con

martillos.

 Cuando se esta trabajando tubería, revisar visualmente la torre por elementos

sueltos, en intervalos regulares de tiempo.

 Todo el personal se debe mantener alejado de la torre y de la mesa del taladro

cuando se está martillando.