Fricción a resistencia á rotación da cadea de perforación chámase torque e a resistencia á fricción ao izar e baixar a cadea de perforación chámase arrastre. Utilizáronse moitos materiais diferentes como aditivos para fluídos de perforación para mellorar a lubricidade, reducindo así a fricción. A lubricidade, ou arrastre da corda de perforación para perforar a parede do burato, do fluído de perforación é unha propiedade de especial importancia na perforación de pozos direccionais. Espérase un aumento da fricción entre a cadea de perforación e o pozo cando se perfora un burato fóra da vertical. A maioría dos pozos perforados desde plataformas fixas no mar están rematados en buratos desviados. As características desexables dun lubricante para este fin, ademais do requisito obvio de funcionar ben como lubricante, son que non é tóxico e biodegradable, e non forma unha mancha oleosa na auga. Dado que a avaliación dos distintos materiais lubricantes nos distintos tipos e calidade do fluído de perforación non se pode realizar de forma realista na plataforma de perforación, deseñouse unha proba funcional (lubricidade do fluído de perforación) para simular o par e o arrastre producidos por un determinado fluído de perforación no pozo. O comprobador modela ou aproxima a velocidade de rotación do tubo de perforación e a presión coa que o tubo soporta a parede do burato onde se xera o rozamento.
Extremo desenvolvéronse lubricantes a presión para aumentar a vida útil dos rodamentos. A lubricación de extrema presión trata de superficies metálicas en contacto entre elas a presións moi altas (30.000 a 100.000 psi (206.820 a 689.400 kPa)). A lubricación das superficies metálicas prodúcese mediante unha película resistente á presión que se produce como resultado da reacción química iniciada por unha alta temperatura xerada pola fricción na zona de contacto. A combinación EP (Extreme Pressure) e Lubricity Tester é un instrumento de alta calidade deseñado para medir a calidade de lubricación dos fluídos de perforación, proporcionar datos para avaliar o tipo e a cantidade de aditivos lubricantes que poden ser necesarios e prever os índices de desgaste das pezas mecánicas en sistemas de fluídos coñecidos.
O As probas EP (Fig. 1) realízanse aplicando un par medido cun brazo de torsión a unha copa de rolamento rotativa sensible ao par. Isto proporciona un medio para probar a lubricación en condicións de presión extrema e produce unha indicación da resistencia da película do fluído que se está a probar. O problema da redución da fricción entre a cadea de perforación e o pozo require unha simulación diferente. A proba de lubricidade máis común (Fig. 1) mide a resistencia ao fluído (carácter lubricante) entre dúas superficies móbiles de aceiro endurecido cunha forza de 100 libras (o que se traduce nunha presión de 5.000 a 10.000 psi (34.470 a 68.940 kPa) na película de fluído intermedia). Durante a proba de lubricidade, un bloque de aceiro é presionado contra un anel de aceiro xiratorio. A carga en polgadas-libras (in-lb) lese directamente desde o dial do brazo de torsión.
Medida de rozamento é un requisito para a determinación da resistencia da película dun lubricante, para o desgaste dos rodamentos de broca, como se obtén na proba EP e para a determinación do par ou arrastre do tubo de perforación segundo se determina na proba de lubricidade. A fricción mídese como o coeficiente de fricción (µ). O coeficiente de rozamento (µ) entre dous sólidos defínese como F/W , onde F denota a forza de rozamento e W é a carga ou forza perpendicular ás superficies. Así, o coeficiente de rozamento é independente da área aparente de contacto mentres xa que esta zona non é tan pequena como para atravesar a película; é dicir, coa mesma carga W, a forza para superar o rozamento será a mesma para unha área pequena que para unha área maior. Aplicada ao comprobador de lubricidade, a carga é a forza coa que o bloque de proba prema contra o anel de proba a través do brazo de torsión. A forza F necesaria para desprazar o bloque e as superficies do anel unha sobre a outra a un ritmo determinado mídese pola potencia necesaria para xirar o anel de proba nun número prescrito de revolucións por minuto. O coeficiente de rozamento, µ = F/W. Consulte a Figura 1.
Figura 1 - Comparación de EP e Proba de lubricidade
