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Caso de Estudio: La Barrena Kaldera Perfora un 25% Más de una Sección de un Pozo Geotérmico para Northern California Power Agency

La barrena de conos giratorios extiende 46 m la longitud de la carrera promedio en una aplicación HT

Challenge: Perforar una sección de un pozo geotérmico de 81/2 pulgadas de al menos 183 m a través de una formación compuesta por areniscas fracturadas a temperaturas oscilantes entre 500 y 600ºF.

Solution: Correr una barrena de conos giratorios Kaldera de 81/2 pulgadas para aplicaciones geotérmicas y en condiciones de alta temperatura (HT).

Result: Se perforó durante 49 horas desde una profundidad oscilante entre 2 205 m y 2 440 m, lo que representa un incremento de 14 horas de la vida útil de la barrena y un aumento de la longitud de la carrera del 25% respecto de las carreras de las barrenas de los pozos vecinos.

Las secciones verticales largas desafían la eficiencia de la perforación

En las montañas de Mayacamas del norte de California se encuentra localizado un campo de yacimientos con vapor natural a los que se conoce como Los Géiseres. Los yacimientos geotérmicos de Los Géiseres se componen de areniscas metamorfoseadas, lutitas y granito, y alcanzan temperaturas de 600ºF.

Para acceder a este recurso geotérmico, la empresa Northern California Power Agency (NCPA) lleva a cabo operaciones de perforación para el suministro de vapor a las centrales de generación eléctrica.

Dado que las temperaturas para esta aplicación oscilan entre 500ºF y 600ºF, los pozos se perforan utilizando aire para enfriar los cojinetes de las barrenas con cojinetes de rodillos abiertos en vez de lodo de perforación estándar. Las barrenas de conos giratorios de 81/2 pulgadas que se utilizaban para esta aplicación exhibían una vida de perforación promedio oscilante entre 30 y 35 horas, antes de ser extraídas para evitar la falla de los cojinetes y la pérdida de los conos. NCPA buscaba una barrena más durable que redujera los viajes y mejorara el rendimiento de la perforación.

Los materiales de avanzada del sistema de cojinetes responden al desafío de las aplicaciones HT

Para incrementar el rendimiento de las operaciones de perforación de NCPA, Smith Bits proveyó la barrena de conos giratorios SK47YAODR Kaldera HT. Los materiales de avanzada del sistema de cojinetes de la barrena le permiten tolerar el calor extremo que puede descomponer los lubricantes para cojinetes estándar y comprometer los sellos.

Esta descomposición erosiona rápidamente la funcionalidad de los cojinetes, lo que se traduce en la pérdida prematura del rendimiento de los conos giratorios y el acortamiento de la vida útil de la barrena.

El incremento de la durabilidad de los cojinetes de la barrena Kaldera y su mayor vida útil son el resultado de los materiales especialmente desarrollados que se utilizan en su diseño HT de avanzada:

  • diseño optimizado de la geometría de los sellos y el collarín con el análisis por elementos finitos (FEA)
  • sistema robusto de depósito de grasa lubricante
  • materiales y diseño de cojinetes con gran capacidad de carga
  • tolerancias de manufactura con precisión controlada numéricamente por computadora (CNC).

La barrena Kaldera aumenta el rendimiento de la perforación

La barrena Kaldera de 81/2 pulgadas perforó durante 49 horas desde una profundidad oscilante entre 2 205 m y 2 440 m, tolerando temperaturas de fondo de pozo variables entre 500 y 600ºF. En comparación con las barrenas utilizadas para perforar los pozos vecinos, la barrena Kaldera perforó durante 14 horas más y aproximadamente 46 m adicionales, lo que representó un incremento de la longitud de la carrera del 25%.


Download: La Barrena Kaldera Perfora un 25% Más de una Sección de un Pozo Geotérmico para Northern California Power Agency (0.55 MB PDF)

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La Barrena Kaldera Aumenta el Rendimiento de la Perforación

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