¿QUÉ ES EL WOB EN PERFORACIÓN DIAMANTINA?

21.07.2022

WOB (Weight On Bit) significa Peso Sobre la Broca, en otras palabras, es la carga o peso total que soporta la broca o la corona en el frente del pozo. Es una variable de mucha importancia, pero desafortunadamente casi nadie conoce y no es tan dificil medir.

¿Qué ocurre si sobrepasamos el WOB? Lo que ocurriría es que se fracturarían las vías de agua y la broca se arruinaría, lo que provocaría una inevitable extracción de tubería, la pérdida de la broca y producción.

¿Qué pasa si el WOB es muy bajo? Cuando el WOB es demasiado bajo lo que ocurre es que LA VELOCIDAD DE AVANCE SE REDUCE en caso de que el terreno se endurezca, lo que provoca un aumento en las RPI[1] . He tenido varias asesorías donde el perforista tiene el WOB muy bajo en la operación. Hace años un cliente me dijo que las brocas no le avanzaban muy bien, al ir a campo me doy cuenta que las RPI estaban muy elevadas, unas 800, muy por fuera del rango optimo entre 200 -250, y esto era causado por la baja velocidad de avance que era de tan solo 1.5 pulg/min, entonces le recomendé al perforista aumentar la carga aplicada y me respondió diciéndome que no, porque le daba miedo arruinar la broca, así que procedí a calcular el WOB y descubrí que era de tan solo unas 1600 lbf cuando la broca soporta hasta 6000, le dije entonces que la aumentara sin miedo porque todavía teníamos mucho margen y aumentó el WOB a unas 3000, al aumentar la carga la broca avanzó más rápido y las RPI se equilibraron. Después de eso vendimos cientos de brocas para ese proyecto porque se convirtieron en las favoritas.

¿Cuál es el valor del WOB más apropiado? El valor del WOB más apropiado nunca debe superar el valor máximo que soporta cada broca, eso depende del diámetro de esta y el tipo de vías de agua que tenga. Ver tabla 1. Y se debe aumentar siempre que sea necesario en caso de que la velocidad de avance sea muy lenta en relación con la velocidad de rotación de la tubería o broca, sin llegar al valor máximo recomendado.


Las ecuaciones que describen el WOB son las siguientes y dependen de la orientación del pozo:

Ecuación 1.

Ecuación 2.

Ecuación 3.

¿Pero cómo desarrollar o solucionar estas ecuaciones? Debemos averiguar cuáles son los valores de la carga aplicada y los pesos o arrastres de la tubería de perforación, pero antes de esto debemos explicar cómo calcular el peso de la tubería y las cargas aplicadas.

¿Cómo calcular el peso de la tubería? Típicamente cuando hago esta pregunta en campo, el perforista cuenta los tubos que tiene en el pozo y multiplica por el peso de cada tubo, pero esto es un gran error porque no se tienen en cuenta muchas variables como: el desgate de la tubería, la inclinación del pozo, la densidad del lodo y el nivel, por mencionar algunas. La forma más práctica de hacerlo es usar el taladro como báscula. Seguramente han notado que cuando se descarga la tubería en el fondo del pozo, el nivel de presión del sistema hidráulico disminuye, y cuando se levanta la presión aumenta. Esa diferencia de presión equivale a el peso de la tubería, el problema es que el taladro nos da esa información en unidades de presión y no en unidades de carga. ¿Cómo hacemos para hacer esta conversión? Usamos la fórmula donde se relaciona la presión que dice:

Ecuación 4.

Como ven nos hace falta un dato más para poder hacer la conversión, dicho dato es el área hidráulica del cilindro o los cilindros que están soportando el peso de la tubería. En los taladros se usan cilindros de doble efecto y se debe tener claro cual área hidráulica está usando el cilindro para izar la tubería, que generalmente es el área mayor


[1] RPI: Revoluciones por pulgada. Variable que se debe mantener normalmente entre 200 - 250 para evitar el desgaste prematuro de las brocas, desviaciones de pozo e incluso perdidas de muestra o núcleo 

Esquema de un cilindro hidráulico de doble efecto
Esquema de un cilindro hidráulico de doble efecto
  • Área hidráulica menor (En verde)
  • Vástago
  • Camisa
  • Pistón
  • Entrada o salida de fluido hidráulico
  • Área hidráulica mayor (En rojo)