Strumenti di guida comuni utilizzati nella conversione direzionale delle piattaforme di perforazione convenzionali e nella perforazione orizzontale direzionale (HDD)
1. Punta a vanga
Conosciuto anche come morso a becco d'anatra, morso a piastra guida o morso a paletta.
A seconda delle condizioni di formazione, è generalmente disponibile in:
tipo standard a curva singola e
tipo rinforzato a doppia curvatura.
È particolarmente adatto a formazioni argillose da morbide a medio-dure, relativamente uniformi, nonché a terreni sabbiosi da sciolti a moderatamente densi.
Metodo di sterzata:
Per la perforazione rettilinea: ruotare la batteria di perforazione applicando una spinta.
Per sterzare: arrestare la rotazione, orientare la punta verso la direzione desiderata, quindi spingere senza ruotare.
Monitorare le variazioni angolari in tempo reale per evitare correzioni eccessive.
2. Morsi oscillanti
La punta oscillante viene utilizzata in formazioni rocciose più dure e in rocce tenere dove la sola spinta non è sufficiente per la penetrazione.
Metodo di sterzata:
Durante le operazioni di costruzione/tornitura: ruotare la punta alternativamente in senso orario e antiorario.
Per la foratura diritta: come per la punta a vanga, rotazione più spinta.
3. Gruppo foro inferiore curvo (Bent Sub BHA)
Questo tipo di BHA viene comunemente utilizzato per grandi attraversamenti direzionali in formazioni rocciose tenere.
L'angolo di piegatura è generalmente compreso tra 1,5° e 2°, spesso abbinato a una fresa triconica a denti fresati.
Nelle formazioni più dure con spinta sufficiente, le prestazioni di deflessione sono migliori.
Nelle formazioni soffici, la tendenza a costruire è relativamente debole.
I principi di sterzata sono gli stessi della punta a vanga.
4. Gruppo di fondo foro motore fango (Mud Motor BHA)
Un motore a fango offre sia capacità di deflessione che potenza di perforazione in profondità. Solitamente viene abbinato a una punta triconica ed è uno strumento fondamentale per la perforazione di formazioni dure e rocce.
In terreni poco profondi e molto morbidi, il motore potrebbe abbassarsi sotto il proprio peso, rendendo più difficile il sollevamento del foro e il controllo della traiettoria.
Il controllo della direzione si ottiene tramite un alloggiamento/gomito curvo, in genere non superiore a 3° (comunemente 1,75°), situato a circa 1,5 m dietro la punta.
Minore distanza tra la punta e la piega + maggiore angolo di piega = maggiore sensibilità dello sterzo.
Il funzionamento dello sterzo è identico a quello di una punta a vanga.
5. Sistema di guida per la perforazione di rocce con tubi di perforazione a doppia parete
Questo sistema utilizza due motori superiori specificamente progettati per aste di perforazione a doppia parete.
La sua configurazione di fondo pozzo è simile a quella di un sistema a motore di fango, ma senza un'unità di azionamento in fondo pozzo; vengono comunemente utilizzate punte tricone.
Metodo di sterzata:
Il tubo interno fa ruotare continuamente la punta.
Il tubo esterno controlla la direzione orientando l'alloggiamento curvo.
Quando i tubi, interno ed esterno, ruotano insieme, l'utensile fora in linea retta.
L'alloggiamento curvo supporta la punta e al contempo ospita la sonda. Poiché la sonda è posizionata vicino alla coda della punta, la risposta di sterzata è più rapida rispetto a quella di molti sistemi di motori per fango. Tuttavia, a causa dei vincoli strutturali del tubo di perforazione, non è possibile utilizzare sistemi di guida cablati.
Ideale per:
brevi attraversamenti,
roccia da tenera a medio-dura,
siti ristretti dove non è possibile impiegare grandi impianti di perforazione e pompe per fango.
Per gli attraversamenti di roccia dura di grande diametro e su lunghe distanze, è generalmente meno efficiente della perforazione con motore a fango.
6. Martello HDD a fondo foro BHA
Alimentato ad aria compressa, questo sistema è adatto a perforatrici di piccole dimensioni che effettuano brevi attraversamenti in rocce di media e alta durezza, con un'efficienza di penetrazione relativamente elevata.
La sterzata si ottiene con una punta eccentrica a faccia piana dotata di inserti in metallo duro. Utilizzando la faccia di appoggio superiore, è possibile correggere la sterzata spingendo senza ruotare. Per la foratura diritta, applicare un peso moderato sulla punta e ruotare lentamente.
