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PUSH THE BIT INTRODUCCION Los sistemas rotativos direccionales han evolucionado considerablemente desde su introducción. Las primeras versiones utilizaban almohadillas o estabilizadores accionados por lodo para provocar cambios de dirección, un concepto de diseño que sigue disfrutando de éxito hasta hoy. Con una dependencia del contacto con la pared del pozo para el control direccional, el desempeño de estas herramientas puede verse afectado a veces por los derrumbes y la rugosidad del pozo. Las versiones más recientes incluyen diseños que se apoyan, una vez más, en un codo para producir cambios en el ángulo de orientación de la herramienta, lo cual reduce las influencias medioambientales del pozo sobre el desempeño de la herramienta. De esta manera, nacieron dos conceptos direccionales: push-the-bit y point-the-bit. OBJETIVOS Objetivo general: 

Desarrollar conocimientos concretos a cerca de herramienta direccional push de bit

Objetivos específicos:     

Reconocer las partes del equipo Comprender su funcionamiento y montaje de la herramienta Establecer ventajas y desventajas operativas Determinar su rango de aplicación Conocer las empresas proveedoras y características técnicas

MARCO TEORICO Empuje de la barrena (push the bit): tiene como objetivo empujar o chocar la barrena hacia la formación geológica que se está perforando, para ir obteniendo la dirección de Angulo de inclinación y azimut que se quiere obtener. La fuerza lateral aplicada en la barrena incrementa la acción de corte lateral. La fuerza puede ser presión hidráulica o en forma de fuerzas mecánicas. En general, un RSS de puntería o de empuje permite al operador esperar una velocidad de construcción máxima de aproximadamente 6 a 8 ° / 100 pies para la herramienta de tamaño de hoyo de 8½ pulgadas. (Sistemas de Perforación Direccional RSS : PUSH THE BIT vs POINT THE BIT, s.f.) La herramienta Push-The-Bit es operada aplicando una fuerza lateral contra la formación en la cara del pozo perforada. Esto puede ser hecho sincronizando las

aspas o por una fuerza constante sobre un ensamblaje estacionario. (Grupo de Investigación: Nuevas tecnologías de perforación (NUPETER), 2016) El sistema push-the-bit empuja contra la pared del pozo para llevar la sarta de perforación en la dirección deseada. Una versión de este dispositivo RSS utiliza una unidad de desviación con tres almohadillas de direccionamiento colocadas cerca de la barrena para aplicar una fuerza lateral contra la formación (abajo). Para incrementar el ángulo, cada almohadilla accionada por el lodo empuja contra el lado inferior del pozo a medida que gira hacia su posición; para disminuir el ángulo, cada almohadilla empuja contra el lado alto.

Nota: Simplifica los modos de perforación usando el sistema Push-The-Bit, el cual, en el modo dinámico usa la interacción de la formación y con una aleta rotaria para generar la dirección según la trayectoria deseada, el modelo estático opera con las aletas estáticas, entre la formación y el cuerpo de direccionamiento. Los comandos del perforador enviados al fondo del pozo por la telemetría de pulsos del lodo dirigen la temporización y la magnitud de la actuación de la almohadilla. Una unidad de control posicionada encima de la unidad de desviación acciona una válvula giratoria que abre y cierra el suministro de lodo hacia las almohadillas de manera sincronizada con la rotación de la sarta de perforación. El sistema modula de manera sincronizada la extensión y la presión de contacto de las almohadillas de actuación a medida que cada almohadilla pasa por un cierto punto de orientación. Mediante la aplicación de presión hidráulica cada vez que una almohadilla pasa por un punto específico, la almohadilla fuerza a la sarta de perforación a alejarse de esa dirección, moviéndola así en la dirección deseada.

Sistema RSS Push-the-bit. Las almohadillas se extienden de manera dinámica desde un alojamiento giratorio para crear una fuerza lateral dirigida contra la formación, la cual a su vez, provoca un cambio en la dirección de la perforación. Las ventajas de esta tecnología son muchas para los dos grupos principales de usuarios: geocientíficos y perforadores. La rotación continua de la sarta de perforación permite un mejor transporte de los recortes perforados a la superficie, lo que resulta en un mejor rendimiento hidráulico, una mejor transferencia de peso por la misma razón permite perforar un orificio más complejo y una tortuosidad reducida del pozo debido a la utilización de una dirección más estable modelo. La geometría del pozo, por lo tanto, es menos agresiva y el pozo (pared del pozo) es más liso que los perforados con un motor. Este último beneficio concierne a los geocientíficos, porque se pueden obtener mejores medidas de las propiedades de la formación, y a los perforadores, porque la tubería del pozo o la cadena de producción se pueden ejecutar más fácilmente hasta el fondo del pozo. AutoTrakCurve de BAKER HUGHES y sus diversas modificaciones El sistema de dirección rotativa Curva AutoTrak ™ proporciona una mejor economía de perforación, una ubicación exacta del pozo y una perforación más rápida en pozos no convencionales. Reduce el tiempo en el pozo con un rendimiento confiable, menos riesgo y un resultado final mejorado. El sistema elimina los deslizamientos y ofrece una dirección constante y un alto ROP, incluso en entornos de alto deslizamiento. La rotación continua de la cadena maximiza la eficiencia general al reducir el torque y la resistencia para proporcionar un pozo de alta calidad, una mejor limpieza de los agujeros y menos tiempo de limpieza. 

Mejorar la producción

En una carrera, obtiene curvas suaves, tangentes rectas y una mejor calidad de agujero para operaciones de fractura más efectivas y mayores tasas de producción. Las altas tasas de acumulación (hasta 15 ° / 100 pies [30 m]) le permiten perforar más profundo, golpear el depósito antes y aumentar la exposición del pozo en el punto óptimo. 

Asegura la colocación precisa del pozo

Para una dirección precisa en el depósito, el servicio de rayos gamma azimutal en tiempo real ofrece mediciones precisas y cercanas a los bits. Las almohadillas expandibles en un manguito de rotación lenta mantienen una trayectoria precisa y permiten que la circulación del fluido saque los recortes del orificio. El control direccional desde la superficie mantiene su plan de perforación o le permite cambiar los objetivos sobre la marcha. Nuestra última tecnología de broca PDC ofrece laterales más largos, mejor peso sobre la broca, eficiencia hidráulica mejorada y mayor vida útil en formaciones difíciles. (company, s.f.)

POWER DRIVE Los RSS PowerDrive se encargan de todas las aplicaciones de perforación, desde las convencionales hasta las ultraHT y desde las verticales hasta las ultraERD. La capacidad de rotación completa, la generación de energía a bordo, las mediciones cercanas a la broca y las nueve opciones de servicio diferentes brindan herramientas rápidas y robustas para impulsar resultados positivos en los pozos, de modo que alcance su objetivo, realice una perforación rentable y reduzca el NPT. Con la mayor experiencia en el mercado, la familia PowerDrive RSS ha perforado más de 1,250 millones de pies. Minimice el gasto de cada barril producido

La rotación completa significa que los RSS PowerDrive perforan más rápido y salen del agujero más rápido, lo que reduce el tiempo de producción. Están diseñados para una resistencia resistente en aplicaciones difíciles y combinan mediciones confiables y configuraciones rápidas de enlace descendente con opciones de dirección ágiles. Eso significa que la familia de PowerDrive RSS ofrece una ubicación tan precisa que los perforadores pueden enhebrar la aguja, incluso en esos puntos estrechos. El resultado es un pozo fácil de completar que minimiza el tiempo de construcción y los gastos dentro de la zona de pago. La parte electrónica se programa en el taller, para alinearlo con el norte magnético. Sus partes componentes son: a Parte electrónica b Parte mecánica : en esta parte se encuentra el filtro de fondo y posteriormente el sistema de almohadillas que se abren y cierran de acuerdo con el régimen de trabajo que se establezca ( caída de presión; caudal del fluido de perforación; número de revoluciones por minuto; etc.). En la parte delantera se coloca la barrena, utilizando la de diamantes policristalinos o PDC; para obtener mayor número de metros perforados, mayor tiempo de vida útil de la barrena; etc. En este método de trabajo, la caída de presión en la barrena debe ser de 600 psi hasta 800 psi y se utiliza con los POWER DRIVE con sistema de almohadillas (por ejemplo: POWER DRIVE X5); sus ventajas son las siguientes: Todas las partes de la herramienta rotan. Solo se para de rotar cuando se hacen las conexiones de tuberías -

Posibilidad de rimado completo del caño del pozo

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Reducción potencial del tranque de la herramienta

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Puede dar inicio a la vertical

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Puede cambiar la inclinación y el azimut en la barrena

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Disponible para todos los diámetros del pozo

Mejor calidad de las mediciones de LWD durante el trabajo se va obteniendo una curva de desvió constante, que favorece la configuración del caño del pozo para el descenso de herramientas. POWER DRIVE X6 

Máxima recuperación y fiabilidad.

El PowerDrive X6 RSS maximiza el potencial productivo de cada pozo, colocando los pozos en el mejor lugar en menos tiempo. Debido a que ofrece pozos de pozo más suaves, se simplifican las operaciones posteriores a la perforación, como la ejecución de la carcasa y el registro por cable.

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Mayor eficiencia y mayor precisión que los motores.

En aplicaciones donde los RSS no eran previamente viables, ahora está disponible un sistema de dirección completamente giratorio con el PowerDrive X6 RSS. Ofrece perfiles de pozos 3D y perfora pozos de alto ángulo de manera más eficiente en comparación con los motores de desplazamiento positivo. Las mediciones cercanas a la broca, disponibles en tiempo real, aseguran una perforación precisa y productiva y la colocación del pozo.

Mayor confianza del control direccional total El PowerDrive X6 RSS está diseñado para un control direccional completo mientras gira la sarta de perforación. Los sistemas eficientes de enlace descendente y la retención automática de la inclinación proporcionan una sección tangente suave y mejoran la verdadera precisión de la profundidad vertical en la sección horizontal, fundamental para maximizar las reservas recuperables y el potencial de producción del pozo. Un paquete de sensor triaxial facilita un control direccional rápido y sensible en modo de operación automática o manual. El sensor opcional de rayos gamma azimutales de bits cercanos permite una respuesta rápida a los cambios de formación. (Schlumberger, s.f.) EL SISTEMA RSS HÍBRIDO

Hasta hace poco, los conjuntos RSS no podían entregar perfiles de pozo tan complejos como los perforados por los sistemas de motores direccionales. Sin embargo, el sistema rotativo direccional PowerDrive Archer demostró su capacidad para alcanzar elevadas severidades de pata de perro (DLS) al mismo tiempo que alcanzaba las ROP típicas de los sistemas rotativos direccionales. Igualmente importante es que se trata de un sistema totalmente rotativo, todos los componentes externos de la herramienta giran con la sarta de perforación, lo que permite una mejor limpieza del pozo al mismo tiempo que reduce el riesgo de atascamiento. A diferencia de algunos sistemas rotativos direccionales, el motor RSS PowerDrive Archer no necesita de las almohadillas externas móviles para empujar contra la formación. En vez de esto, cuatro pistones de actuación dentro del collar de perforación empujan contra el interior de una camisa direccional cilíndrica y articulada, la cual pivota sobre una junta universal para orientar la barrena en la dirección deseada. Además, cuatro aspas estabilizadoras en la camisa exterior que está encima de la junta universal proporcionan una fuerza lateral a la barrena de perforación cuando contactan con la pared del pozo, lo cual permite que este motor RSS funcione como un sistema push-the-bit. Como sus componentes móviles son internos (protegidos así de la interacción con los severos ambientes de la perforación), este RSS tiene menor riesgo de mal funcionamiento o daños a la herramienta. Este diseño también ayuda a prolongar la vida útil del RSS. Una válvula interna, mantenida geoestacionaria con respecto al ángulo de orientación de la herramienta, desvía un pequeño porcentaje del lodo hacia los pistones. El lodo acciona los pistones que empujan contra la camisa de direccionamiento. En modo neutral, la válvula de lodo gira continuamente, de manera que la fuerza de la barrena se distribuye uniformemente a lo largo de la pared del pozo, lo que permite que el RSS mantenga su curso. Las mediciones cercanas a la barrena, tales como los rayos gamma, inclinación y azimut, permiten que el operador siga de cerca el progreso de la perforación. La orientación actual y otros parámetros de operación se envían al operador a través de una unidad de control, la que envía esta información a la superficie a través de telemetría continua de pulsos del lodo. Desde la superficie, el perforador direccional envía comandos al fondo del pozo hacia la unidad de control ubicada encima de la unidad de direccionamiento. Estos comandos se traducen en fluctuaciones de las tasas de flujo de lodo. Cada comando tiene un patrón de fluctuaciones único que se relaciona con puntos discretos de un mapa de direccionamiento preestablecido, el cual se ha programado en la herramienta antes de la perforación. Los operadores han sido rápidos en beneficiarse de las capacidades del sistema direccional PowerDrive Archer. Dado que puede perforar las secciones verticales, curvas y horizontales, puede lograr trayectorias 3D complejas y perforar desde una zapata de la tubería de revestimiento a la siguiente en una única operación.

Sistema rotativo direccional PowerDrive Archer. Este sistema híbrido combina las almohadillas de actuación con un eje de direccionamiento desplazado, todos ubicados dentro del colla r de perforación para protegerlos del ambiente del pozo.

Curva acortada. El motor RSS PowerDrive Archer alcanzó una tasa de construcción de 11°/100 pies que permitió al operador extender la sección vertical de la trayectoria y, a la vez, acortar la curva para reducir el tiempo de perforación y la cantidad de revestimiento requerido. (Review, 2011- 2012)

CONCLUSION: Es una de las herramientas más innovadoras y recientes que se aplican en estos últimos días, sus características principales es que la herramienta viene automatizada donde es un conjunto de las herramientas antiguas mejoradas. El push de bit tiene características técnicas de obtención de trayectorias lo más parecido posible a la determinada antes de iniciar la perforación, su principal proveedor es la empresa Baker Hughes con su equipo AutoTrak™ system, tiene muchas ventajas y su aplicación optimiza los tiempos de perforación, mejora el levantamiento de los recortes a superficie entre otros. La herramienta cuenta con sensores que te informan el desarrollo de la perforación en tiempo real esto para la toma de decisiones en problemas operativos. La herramienta es sumamente eficiente y de rango de aplicación amplio, ideal para la producción elevada de una sección del yacimiento.