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Un sistema de perforación direccional rotatorio (RSS, por sus siglas en inglés) es un sistema de perforación direccional que, mientras la sarta de perforación gira, monitorea y controla la rotación de la tubería de perforación en tiempo real para realizar funciones de direccionamiento, lo que permite que las operaciones de perforación alcancen la formación objetivo con mayor precisión. Se utiliza ampliamente en pozos direccionales y pozos horizontales.
I. Perforación direccional
La perforación direccional es una tecnología que utiliza herramientas, instrumentos de medición y técnicas especializadas para controlar eficazmente la trayectoria del pozo, permitiendo que la broca alcance un objetivo predeterminado en el fondo del pozo siguiendo una dirección específica. En esencia, la perforación direccional es un método para perforar un pozo siguiendo un ángulo de desviación y un azimut predefinidos para alcanzar la zona objetivo.
Los principales tipos de perfiles incluyen tres categorías:

Perfil de dos secciones: sección vertical + sección de acumulación
Perfil de tres secciones: sección vertical + sección de acumulación + sección tangente
Perfil de cinco secciones: sección vertical superior + sección de acumulación + sección tangente + sección de caída + sección vertical inferior

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Tres hitos en la tecnología de perforación direccional:

① Uso de una herramienta de desviación (deflector) para la perforación direccional
② Uso de un motor de fondo de pozo combinado con un subchasis curvado para perforación direccional
③ Uso de un motor orientable (motor de fondo de pozo con carcasa curvada) para perforación direccional

II. Perforación horizontal

Los pozos horizontales son un tipo de pozo direccional. Los pozos petrolíferos convencionales son verticales o desviados a través del yacimiento, con una sección relativamente corta que lo atraviesa. En cambio, los pozos horizontales se perforan verticalmente o desviados hasta el yacimiento, y luego el pozo se vuelve casi horizontal, discurriendo paralelo al yacimiento y perforando una sección larga a través de él hasta su finalización. Estos pozos pueden atravesar el yacimiento cientos o incluso más de dos mil metros, lo que facilita una mayor recuperación de petróleo. La resistencia al flujo de los fluidos del yacimiento que ingresan al pozo se reduce, lo que resulta en una capacidad de producción varias veces mayor que la de los pozos verticales o desviados convencionales.

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El sistema RSS ofrece ventajas como menor fricción y torsión, alta tasa de penetración (ROP), bajo costo, corto período de construcción del pozo, trayectoria uniforme, fácil control y mayor longitud de la sección horizontal. Consta principalmente de un sistema de perforación direccional rotativa en el fondo del pozo, un sistema de monitoreo y control en superficie y una tecnología de comunicación bidireccional que conecta ambos componentes.

Los RSS se pueden clasificar según el modo de funcionamiento de su mecanismo de dirección enpolarización estáticaysesgo dinámico. Por principio de dirección, se puede dividir enempujar la brocayapuntar la brocasistemas.

① Empujar la broca

Este sistema aplica directamente fuerza lateral a la broca cerca de ella. El estabilizador descentrado del conjunto de fondo de pozo orientable rotatorio (RSBHA) se coloca cerca de la broca, con varios estabilizadores de sarta de perforación conectados en serie detrás. Durante la orientación, la fuerza de deflexión generada por la herramienta de dirección excéntrica provoca que el RSBHA se desvíe y aumente su ángulo. (Esto suele resultar en una forma helicoidal pronunciada del pozo, una limpieza deficiente del mismo y una reducción del diámetro efectivo del pozo, es decir, el tamaño de la sección transversal del pozo se vuelve menor que el diámetro de la broca).

② Apuntar con la broca

Este sistema dirige la broca hacia la trayectoria deseada del pozo doblando la sarta de perforación cerca de la broca. El estabilizador descentrado del conjunto de perforación rotativa (RSBHA) se coloca entre dos estabilizadores, logrando una dirección rotativa principalmente mediante el ángulo de la broca. (Mejor calidad del pozo, con una desviación máxima superior a 15°/30 m).