Oscilador hidráulico: micropulsaciones armónicas de una válvula de disco accionada por fluido para romper la fricción estática y eliminar el fenómeno de «stick-slip» en el deslizamiento, frente a las graves pérdidas por fricción en los ramales largos.

La perforación de pozos horizontales con laterales largos y de gran alcance genera una fricción y una resistencia axiales muy elevadas, lo que a menudo provoca el bloqueo de la sarta de perforación y hace que sea prácticamente imposible predecir la transmisión del peso sobre la broca (WOB) durante las operaciones de deslizamiento. A la hora de evaluar Oscilador hidráulico: micropulsaciones armónicas de una válvula de disco accionada por fluido para romper la fricción estática y eliminar el fenómeno de «stick-slip» en el deslizamiento, frente a las graves pérdidas por fricción en los ramales largos., resulta evidente la necesidad mecánica de la excitación armónica en el fondo del pozo. A diferencia de las cadenas convencionales, que adolecen de un efecto stick-slip destructivo y de enormes pérdidas por fricción estática, la Oscilador hidráulico convierte la energía de la presión del fluido en oscilaciones mecánicas longitudinales, lo que transforma la elevada fricción estática en una fricción dinámica menor y garantiza una transferencia de peso suave y constante a la broca.

1. Arquitectura técnica de la oscilación impulsada por fluidos

A diferencia de los sistemas de agitación de montaje en superficie o de los complejos dispositivos electrónicos, el oscilador hidráulico utiliza un motor de fondo de pozo autónomo y robusto, junto con un sistema de válvulas.

• Subconjunto generador de impulsos: Combina un motor de fluido de perforación volumétrico de relación 1:2 con un conjunto de válvula de disco de precisión (compuesto por una válvula fija y una válvula móvil) que interrumpe continuamente el flujo de lodo para generar una serie de impulsos de presión controlados.
• Mecanismo oscilante del subwoofer: Utiliza un pistón de reacción de alta resistencia conectado a un conjunto de muelles de disco de alta resistencia que absorben y liberan energía hidráulica, produciendo rápidas microoscilaciones axiales hacia arriba y hacia abajo.
• Especificaciones de resistencia a la carga: Se fabrican en diversas especificaciones (como SZ-127, SZ-172 y SZ-203) con capacidades máximas de carga de tracción que oscilan entre 1.000 kN y 2.000 kN, lo que garantiza la resistencia estructural ante tensiones axiales extremas.

2. Ventajas operativas clave

• Reducción de la fricción y transferencia fluida de la carga de trabajo (WOB): Reduce la fricción estática hasta el nivel de la fricción dinámica durante la perforación por deslizamiento, lo que mejora significativamente la transmisión de la carga sobre la broca y evita que el motor se cale.
• Reducción del efecto «stick-slip» y de la pérdida de la superficie de contacto de la herramienta: Suprime las vibraciones laterales y torsionales intensas, estabilizando el control de la orientación de la herramienta y evitando fluctuaciones erráticas del par reactivo.
• Compatibilidad total con los instrumentos: Funciona sin problemas y sin dañar las herramientas de MWD ni de registro, y puede colocarse tanto por encima como por debajo de los instrumentos de medición sin provocar interferencias en la señal ni daños por impacto.

3. Durabilidad y materiales en el fondo del pozo

Fabricadas con longitudes cerradas de entre 5.900 mm y 6.350 mm y roscas de conexión de alta calidad (NC38, NC50, 6-5/8REG), la herramienta está diseñada para soportar fuertes caídas de presión hidráulica y entornos con lodos muy abrasivos.

4. Conclusión

Para aprovechar todo el potencial de los ramales de alcance ampliado es necesario superar la resistencia severa de la sarta y el fenómeno de «stick-slip». Mediante el uso del oscilador hidráulico accionado por fluido, los operadores convierten la energía hidráulica en micropulsos armónicos fiables, lo que garantiza una transmisión impecable de la carga de trabajo (WOB), una mayor vida útil de la broca PDC y un control direccional impecable..