apuntes de lodos - dhv - tema 8

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Semestre I, MMXIII Dyguel Alejandro Hoentsch V. FLUIDOS DE PERFORACIÓN Ing. DENIS H. EGUEZ VERICOCHEA - 1 - U.A.G.R.M. INGENIERÍA PETROLERA PROBLEMAS DE POZO INTRODUCCION: Durante la perforación de un pozo siempre existen problemas de índole técnicos y que muchos de ellos tienen directa relación con el manejo de los lodos o fluidos de perforación. Así podemos decir analizar que los distintos problemas son; -Una arcilla activa puede hincharse a causa de la relación directa entre el lodo y la formación. -La decantación del material perforado y del densificante es por causa directa de la falta de sustentación del lodo; -Otros problemas como ser falta de capacidad de limpieza del hueco puede ser por causa del lodo (Reología baja) o bien por falta de caudal de la bomba; -Una pérdida de lodo hacia la formación se puede atribuir ya sea a factores propios de la formación como ser permeabilidad alta, fracturas, cavernas como también a factores de pérdidas inducidas por una sobre presión sobre la formación causada por alta reología, filtrado alto, mala calidad del filtrado, aspectos químico, etc., alta densidad, alto caudal, mala operación o aplicación de las normas de perforación, etc. es decir existen factores causante de los problemas que son solo función del lodo, y factores causado solo por el equipo. Todos estos problemas están muy relacionados entre si; los arrastres y resistencias pueden terminar en un aprisionamiento de herramienta; las pérdidas de lodo pueden crear un descontrol del pozo; es por esta razón que se debe poner mucha atención a las propiedades del lodo, las mismas que deben de estar en rango de valores que garanticen la estabilidad del agujero, y no solamente las propiedades con que entra el lodo al pozo, sino también aquellas de salida. Ya se dijo anteriormente, que el lodo en cierta manera nos está informando en cada momento que es lo que está pasando en el fondo del pozo. Entre los problemas mas comunes que ocurren en la perforación de pozos y en los que tiene que ver el lodo los podemos citar como : - Inestabilidad del pozo - Perdidas de circulación. - aprisionamiento de herramienta

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  • Semestre I, MMXIII Dyguel Alejandro Hoentsch V.

    FLUIDOS DE PERFORACIN Ing. DENIS H. EGUEZ VERICOCHEA

    - 1 -

    U.A.G.R.M.

    INGENIERA PETROLERA

    PROBLEMAS DE POZO

    INTRODUCCION:

    Durante la perforacin de un pozo siempre existen problemas de ndole tcnicos y que

    muchos de ellos tienen directa relacin con el manejo de los lodos o fluidos de

    perforacin.

    As podemos decir analizar que los distintos problemas son;

    -Una arcilla activa puede hincharse a causa de la relacin directa entre el lodo y la

    formacin.

    -La decantacin del material perforado y del densificante es por causa directa de la falta

    de sustentacin del lodo;

    -Otros problemas como ser falta de capacidad de limpieza del hueco puede ser por

    causa del lodo (Reologa baja) o bien por falta de caudal de la bomba;

    -Una prdida de lodo hacia la formacin se puede atribuir ya sea a factores propios de

    la formacin como ser permeabilidad alta, fracturas, cavernas como tambin a factores

    de prdidas inducidas por una sobre presin sobre la formacin causada por alta

    reologa, filtrado alto, mala calidad del filtrado, aspectos qumico, etc., alta densidad,

    alto caudal, mala operacin o aplicacin de las normas de perforacin, etc. es decir

    existen factores causante de los problemas que son solo funcin del lodo, y factores

    causado solo por el equipo.

    Todos estos problemas estn muy relacionados entre si; los arrastres y resistencias

    pueden terminar en un aprisionamiento de herramienta; las prdidas de lodo pueden

    crear un descontrol del pozo; es por esta razn que se debe poner mucha atencin a

    las propiedades del lodo, las mismas que deben de estar en rango de valores que

    garanticen la estabilidad del agujero, y no solamente las propiedades con que entra el

    lodo al pozo, sino tambin aquellas de salida. Ya se dijo anteriormente, que el lodo en

    cierta manera nos est informando en cada momento que es lo que est pasando en

    el fondo del pozo.

    Entre los problemas mas comunes que ocurren en la perforacin de pozos y en los que

    tiene que ver el lodo los podemos citar como

    :

    - Inestabilidad del pozo - Perdidas de circulacin. - aprisionamiento de herramienta

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    - descontrol de pozo Analizaremos en este parte la inestabilidad del pozo que se puede presentar de

    muchas maneras a saber:

    - Arrastre y resistencias durante las maniobras

    - arrastre durante el agregado de barras

    - derrumbe de la formacin - lavado del hueco - invasin a la formacin

    ARRASTRE Y RESISTENCIA DURANTE LAS MANIOBRAS

    Se llama maniobra a la operacin de sacar y bajar al fondo del pozo la herramienta de

    perforacin en este caso. Como vimos anteriormente la herramienta o sarta de

    perforacin se compone de tubera o sondeo, las barras pesadas o Hevy Weight y los

    porta mechas o drill collar al final de los cuales esta colocado el elemento cortante

    conocido como trpano

    Durante la maniobra de la Herramienta se pueden presentar los arrastres y

    resistencias que pueden deberse a varias causas:

    1.- pelcula gruesa del lodo

    2.- Embotamiento o empaquetamiento del arreglo de perforacin (porta mechas y

    estabilizadores) con slidos de formacin

    3.- hidratacin de los niveles arcillosos.

    4.- pozos desviados con desviaciones bruscas en cortos tramos (patas de perros)

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    Todo lodo sea liviano o pesado forma una pelcula cuyo espesor est en funcin de los

    slidos que contiene as por Ej. En un lodo considerado de bajo peso el espesor vara

    de 0,5 a 1 mm; en cambio, en un lodo pesado est entre 2 a 3 (o ms) mm; el

    incremento depender de la cantidad, tipo tamao y forma de los slidos

    incorporados al lodo, como tambin del tipo de lodo utilizado.

    El espesor de pelcula de lodo es controlado por una disminucin de la cantidad de slidos a travs del uso de lodos inhibidos que

    eviten la dispersin de las arcillas de formacin, como tambin con el uso de un buen equipo de control de slidos. En anexos se

    tiene grficas que dan el rango aceptable de slidos para una densidad de trabajo y que cualquier valor por encima del mximo

    aceptable se presentar los problemas en las maniobras.

    El empaquetado o embotamiento del arreglo de perforacin es un problema muy

    comn cuando se perfora paquetes arcillosos muy activos del alto poder de

    pegajosidad y sobre todo cuando el tipo de lodo no tiene ninguna inhibicin del

    control del filtrado. La solucin puede estar en el uso de algn reductor de la actividad

    superficial slido- metal como son los jabones detergentes, con el uso de un buen

    lubricante, con la ayuda de un lodo mas inhibido como tambin con la ayuda de un

    mayor caudal de circulacin y rotacin de la herramienta.

    La hidratacin de la arcilla es una propiedad intrnseca de ellas; la arcilla al estar en

    contacto con el agua se hidrata por el proceso de absorcin y adsorcin de agua en su

    seno, esto hace que la arcilla aumente varias veces su tamao cuyo resultado final es

    el cierre de agujero. Nuevamente el uso del tipo de lodo que tenga un inhibidor

    qumico en su composicin como ser una sal o un compuesto de calcio como as

    tambin una buena concentracin de reductores de filtrado mejorara la situacin. En

    el tema de tipos de lodos se dan algunas recetas de los distintos lodos usados en la

    empresa petrolera como se podr apreciar en todos ellos se encuentra en su

    composicin un producto reductor de filtrado.

    La desviacin no programada de los pozos es un problema que causa continuos

    arrastres y resistencias en las maniobras y se puede presentar debido a una mala

    aplicacin de normas de perforacin; este problema no se analiza en este curso

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    ARRASTRE DURANTE EL AGREGADO DE BARRA.

    Para continuar con la profundizacin del pozo, es

    necesario agregar una barra. Es norma comn que al terminar el ltimo metro de la

    barra que perfor, se circule unos minutos para elevar todos los recortes generados

    por encima de la parte mas estrecha (los porta mecha y el hueco perforado). Para

    agregar la nueva barra hay que parar la circulacin del lodo, desacoplar el vstago o el

    TOP DRIVE acoplar la nueva barra o tiro de sondeo; circular y continuar la

    perforacin. En la operacin de levantar la herramienta, se puede presentar

    resistencia o arrastre, causado por falta de limpieza en el pozo, esto es un indicador

    de que el lodo no tiene la viscosidad ni los geles necesario para levantar y mantener

    en suspensin los recortes. El aumento del punto cedente y geles solucionaran el

    problema.

    DERRUMBE DE LAS FORMACIONES.

    El derrumbe de una zona tanto arcillosa como de

    arenas no consolidadas puede deberse a varios motivos a saber:

    - hidratacin de las arcillas, que al hincharse, su fuerza de cohesin entre partculas puede ser superado y caer al pozo

    - falta de hidrosttica del lodo para mantener las paredes estables - el lodo no forma sobre las paredes de formacin una pelcula compacta e

    impermeable La falta de hidrosttica en el lodo es muy importante, ya que la presin generada por

    el peso del lodo, como toda presin, se trasmite por igual en todas las direcciones,

    esta fuerza es necesaria para controlar los fluidos de formacin como para ayudar a

    contener el aumento de volumen de las arcillas, esta estabilidad es ayudada con la

    formacin de una pelcula compacta, adherente e impermeable sobre la formacin. La

    solucin viene controlando la hidrosttica del lodo como tambin mejoran la calidad

    de la pelcula en cuanto a su adherencia, lubricidad, y permeabilidad.

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    El problema de derrumbe es algo que hay que darle mucha importancia, ya que

    cuando ocurre este problema, se puede causar arrastre en la sacada de herramienta,

    aprisionamiento de la misma, perdida de circulacin; estas dos ultimas causas la

    analizaremos en forma separadas

    LAVADO DE AGUJERO:

    Se llama lavado cuando se hace un agujero ms

    grande que el dimetro del trpano, En la actividad de perforacin se tiene

    estandarizados valores mximos de lavado para un dado trpano y tipo de formacin

    As por Ej. Para formaciones del terciario (Formacin CHACO y YECUA) se acostumbra

    a aceptar un lavado practico del 20 a 25% con las normas de perforacin y los lodos

    adecuados para estas formaciones. Estos valores prcticos van disminuyendo a

    medida que se profundiza y a medida que las formaciones sondas compactas hasta

    tener valores aceptables de lavado de un 10% sobre todo en formaciones productoras

    El lavado tiene su parte positiva desde el punto de operaciones y que son:

    Permite un mejor manejo de la herramienta en las maniobras; se dan menores valores de torque, hay menos prdidas de

    presiones en el anular y existe menor resistencia al desplazamiento de las lechadas de cemento.

    Un lavado excesivo se puede dar por distintas causas; y entre las ms corrientes estn:

    Excesivo caudal de circulacin

    Viscosidad del lodo muy baja

    Tipo de lodo inadecuado.

    Cuando se perfora un pozo se tiene calculado el valor del caudal adecuado para no lavar el agujero; sabemos que los fluidos de

    perforacin como todo fluido puede moverse en tres tipos de flujo, tapn (abajo caudales), laminar, y turbulento (alto caudales),

    dependiendo de la geometra del pozo se tendrn estos flujos as por Ej. En anulares muy estrechos el flujo puede llegar a ser

    turbulento; por el contrario en anulares muy anchos el flujo llega a ser tapn (esta apreciacin es vlida si se tiene en cuenta las

    condiciones del lodo). La practica de perforacin nos ha demostrado que se tiene pozos mejor conformados cundo el flujo en el

    espacio anular es laminar.

    La viscosidad del lodo es muy importante ya que dependiendo de su valor, el fluido puede entrar en turbulencia segn la

    velocidad en que se mueve; as por Ej. El agua que se mueve en un determinado tubo entra en turbulencia a valores bajos de

    caudal debido a su baja viscosidad; a medida que se le agrega bentonita al agua, esta turbulencia aparecer a mayores caudales a

    causa de que su viscosidad tambin va aumentando.

    El tipo de lodo tambin puede ser causante del lavado de agujero as tenemos los

    lodo de alto PH mayor a 10 como ser los lodos de cal, causan dispersin de la arcillas

    que se atraviesan, causando un aumento del dimetro perforado. Esta aseveracin

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    (desventajas de los lodos de cal) est sustentada por las innumerables pruebas

    efectuadas con ncleos con distintos tipos de lodos de bajo y de altos PH,

    observndose mayor disgregacin de los ncleos de aquellos ncleos que estuvieron

    en contacto con los lodos de alto PH

    Cuando se atraviesan formaciones de evaporitas o domos salinos, el agujero se lava

    debido a la solubilidad de la sal; si el lodo es base agua; y si no tiene la salinidad que

    tiene el agua de formacin, la sal de la formacin pasar hacia el lodo. En caso de

    domos salinos se aconseja trabajar con lodo saturado de sal

    INVASION A LA FORMACION

    Invasin de fluido hacia la formacin se puede

    producir por los motivos siguientes como ser:

    Por tener un lodo de baja viscosidad y de alto filtrado

    Porque se tiene una formacin muy permeable

    Por ejercer una presin mucho mayor que la presin de formacin.

    El lodo con baja viscosidad y alto filtrado, es mas fcil que emigre horizontes lejanos al

    pozo que un lodo con mayor viscosidad y mejor filtrado, sobre todo en niveles

    arenosos de granos gruesos: este problema es mucho ms crtico cuando la densidad

    equivalente de circulacin del lodo es bastante grande con respecto a la presin de

    formacin; en realidad este aspecto se lo conoce con el nombre de prdidas

    inducidas como veremos mas adelante.

    La invasin a la formacin es un factor muy daino a la formacin dependiendo de la calidad del filtrado y si estamos atravesando

    zonas productoras, llegando a producir dao a la formacin ya sea por formar emulsiones en los poros difcil de romper, por

    taponamiento con slidos que pueden ser aportados por el mismo lodo o por dispersin de la matriz arcillosa de las arenas

    productoras.

    Prdida de Circulacin

    Todas las formaciones que se atraviesan, tienen caracterstica en comn como ser:

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    a) la porosidad, es decir el espacio vaco entre los granos slidos, unas en mayor cantidad por unidad de rea que otras. b) la permeabilidad que no es otra cosa que la comunicacin de los poros en un dado espesor. En los poros se

    encuentran los fluidos de formacin que pueden estar confinados o en trnsito sometida a una determinada presin, la cual esta en equilibrio con el medio

    Las rocas como todo cuerpo tiene propiedades elsticas en menor o mayor medida,

    esto significa que al aplicarle una fuerza puede deformarse y retornar a su estado

    anterior al quitarle la fuerza. Al crecer la fuerza aplicada se puede llegar al lmite de

    que el cuerpo quede permanentemente deformado. En los poros ocurre lo mismo, el

    espacio puede aumentar al aplicar una presin sobre l, este se deforma y puede

    llegar al limite de no retornar a su forma anterior al quitarle la presin La

    deformacin que sufre puede llegar a aumentar la comunicacin poro a poro,

    pudiendo emigrar los fluidos que contienen, horizontes ms lejanos.

    La presin de confinamiento a que esta sometida el fluido en los poros se conoce con

    el nombre de presin de formacin (Pf). La prdida de circulacin ocurre justamente

    cuando la presin hidrosttica o DEC es mucho mayor que la presin de formacin. Al

    vencer la presin hidrosttica a la presin de formacin, penetra fluido del lodo hacia

    los poros, pudiendo este fluido no retornar nuevamente al pozo convirtindose en

    una prdida de circulacin, es decir, el caudal de retorno disminuye pudiendo ser la

    perdida total si es que ningn volumen retorna y parcial si algo de volumen retorna

    por la lnea de flujo.

    La prdida de lodo se puede presentar segn sea en las distintas formaciones.

    Permeables Fracturadas

    Cavernosas

    Todas las formaciones bsicamente compuestas por arcillas y arenas, son permeables

    en funcin de su contenido de arena y arcilla; siendo las arenas las ms permeables.

    El lodo compuesto por una parte continua ya sea fase agua o fase aceite y la fase

    dispersa que son los aditivos slidos, forma una pelcula "impermeable" sobre la pared

    de la formacin dejando pasar a travs de los poros solo el filtrado y no as los slidos

    del lodo

    Las formaciones compuestas por arenas tienen tendencia a perder lodo, mucho ms si

    estas son de granos gruesos y sueltos; y es mas, si se ejerce una presin mucho mayor

    que la presin de poro se puede aumentar el volumen de fluido a travs de ella;

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    generalmente en estas formaciones se presentan prdidas parciales o por

    permeabilidad.

    Las formaciones fracturadas pueden presentar prdidas de lodo parcial o total, dependiendo de la magnitud de las fracturas y de

    la presin ejercida sobre ellas. Estas fracturas pueden ser naturales o inducidas a causa de la presin ejercida sobre la formacin

    Las formaciones cavernosas que pueden estar compuestas por arrecifes de piedras

    calizas, anhidritas o estratos de dolomitas, generalmente presentan prdidas totales de

    lodo que en general son las situaciones ms crticas que se pueden presentar en un

    pozo.

    En lneas generales haremos un anlisis ms dirigido a las prdidas inducidas, ya que

    son las ms frecuentes en todos los pozos

    Cuando se perfora un pozo con el mtodo rotativo se circula un fluido que tiene una

    determinada densidad, la cual en estado de reposo ejerce una presin sobre el fondo

    del pozo dado por la siguiente expresin

    Ph = f*Dl*L ec (1)

    Donde:

    Ph es la presin hidrosttica que ejerce el fluido, en psi ,f es un factor que depende de las unidades escogidas, as por Ej.

    Tiene el valor de 0,052 cuando L esta dado en pi y Dl el lpg

    Tiene el valor de 1,42 cundo L esta dado el m, y Dl en gr./cc

    Dl es la densidad del lodo en lpg, o en gr./cc

    L es la profundidad actual del pozo en pi, o m

    El lodo para circular necesita de una bomba la cual lo enva al pozo a una determinada presin. Esta presin de bomba es funcin

    de las prdidas de cargas tanto en el pozo (en el interior de la tubera como en el espacio anular), prdidas de cargas en el

    trpano, y conexiones en superficies.

    Las prdidas de cargas en el espacio anular son presiones que actan directamente en el

    fondo del pozo y que puede ser traducida como una densidad equivalente de circulacin

    de la siguiente manera: (como se vio en el captulo de Hidrulica)

    DEC = Dl + Pa/f*L ec (2.)

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    Donde pa es la cada de presin en el espacio anular.

    Las prdidas de cargas en interior de la tubera o en el espacio anular dependen no solo de la geometra del pozo sino tambin de

    la densidad, de las propiedades reolgicas del fluido como tambin del caudal de bombeo. Mientras mayor sea la prdida en el

    anular mayor ser la DEC; Como puede verse a primera vista, la solucin a una prdida de circulacin puede venir del control de

    la DEC

    Es bien conocido que para perforar un pozo es necesario tener un fluido cuya densidad

    ejerza como mnima una presin igual a la presin de poro de la formacin, por lo

    general la presin que se ejerce sobre el fondo del pozo es mayor de 300 psi que la

    presin de poro pero siempre menor que la presin de fractura. Es decir:

    Pf < Ph < Pfract ec (3)

    Donde Pf es la presin de formacin o presin de poro, en Psi

    DETECCION DE UNA PRDIDA DE CIRCULACION

    Existen algunos medios para detectar una prdida de circulacin ellos son:

    Trazadores radioactivos

    Sondeos de temperatura

    Perfiles elctricos

    Otros

    A travs de los cuales se puede estimar con buena exactitud la profundidad de la zona

    de prdida

    Pero existen ndices que pueden indicar a priori la ubicacin de la prdida como ser:

    Si la prdida a ocurrido con un cambio de formacin, la prdida puede estar en la

    posicin del trpano; si las condiciones del pozo obligan a un aumento de la densidad

    del lodo, la prdida es mas posible que este ubicada en el zapato ltimo.

    De cualquier modo, la solucin del problema es ms fcil si se conoce la profundidad

    de la prdida.

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    CONSECUENCIAS NEGATIVAS DE UNA PERDIDA DE CIRCULACION

    Una prdida de circulacin puede tener consecuencias negativas en las operaciones de

    perforacin de un pozo que pueden ir desde un repaso hasta prdida de equipo y de vida

    humana. As podemos citar las siguientes

    - Puede causar hinchamiento de niveles arcillosos. La disminucin de nivel de lodo en el pozo significa una disminucin de la presin hidrosttica, es decir una cada de la fuerza de contencin de las paredes.

    - Puede causar aprisionamiento de la Hta. Por la misma razn anterior, la hidratacin de algunos niveles arcillosos pueden derrumbarse debido a que la fuerza de cohesin entre partculas puede ser superado por las fuerzas de hidratacin y derrumbarse llegando a aprisionar la Hta.

    - Puede causar un descontrol de pozo. La bajada de nivel causada por una perdida de lodo disminuye la hidrosttica ejercida sobre alguna formacin con potencial de gas, pudiendo este entrar al pozo.

    Como puede observarse las consecuencias de este problema son grandes, adems

    incide en el costo barril de algunos fluidos que pueden ser muy alto, por esta razn es

    necesario extremar recursos para prevenirlos o corregirlos. Como todo problema la

    solucin se la puede dar ya sea en forma preventiva o en forma correctiva.

    SOLUCION PREVENTIVA

    En pozos de desarrollos y aun en pozos exploratorios es posible prevenir una prdida

    de circulacin, ya sea por datos de otros pozos del campo en desarrollo o bien por el

    conocimiento de las formaciones a atravesar.

    En base a esta informacin se pude tomar las siguientes decisiones:

    Siempre que sea posible

    - bajar el caudal - bajar la densidad - bajar la viscosidad y los geles - Siempre es posible controlar la velocidad de penetracin para no sobrecargar la

    columna anular - controlar la bajada de la herramienta al pozo. Cada una de estas decisiones incide sobre una disminucin de la. DEC o presin ejercida sobre las formaciones abiertas.

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    SOLUCION CORRECTIVA

    Como su nombre le indica se debe corregir algo que ya ocurri. Se debe ejercer la

    mnima presin sobre la formacin como en el caso de correccin. Y si en caso de que

    ninguna de las decisiones o el conjunto de ellas tenga xito se debe recurrir a las

    tcnicas de sellado de la perdida que veremos en seguida.

    La aplicacin de una tcnica de solucin depender de la severidad de la prdida

    MATERIAL DE SELLO - OBTURANTES

    Se llama obturante a todo material inerte con el lodo que se le agrega para sellar o

    tapar una zona de prdida.

    Estos materiales que tienen especificaciones bien definidas para su uso, pueden ser de

    dos clases: Orgnicos e inorgnicos, que pueden ser de forma laminar, granular y

    fibrosos. Desde el punto de vista del tamao de sus granos se clasifican en finos,

    medios y gruesos.

    Entre los materiales de sello orgnicos se tienen

    Orgnicos Inorgnicos

    Laminares; celofn mica

    Fibrosos, chala de arroz, de man, aserrn, asfaltos xidos minerales

    estrujados chala de choclo, bagazo, etc. Granulare, cscara de nuez carbonato de calcio

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    En el mercado existen productos comerciales que son mezclas de orgnicos e inorgnicos, aun ms, mezclas de distintas

    granulometras. Actualmente se han diseados algunos polmeros que cumplen con la funcin de sellar zonas de prdidas La

    concentracin de los productos depender de la severidad de la prdida. Pero por lo general esta en el orden de 5 a 30 lb/bbl de

    lodo.

    Veamos algunas recomendaciones y secuencias operativas:

    En forma preventiva cuando se esperan prdidas parciales y no crticas.

    1. -se puede agregar al lodo algn material de sello de grano fino para no tener

    problemas de su eliminacin por las zarandas, en un rango de concentracin de 3 a 7

    lb/bbl (al sistema) o aplicando la tcnica de baches viscoso con obturantes de 15 a 30

    lb/bbl

    2. - si es posible, bajar la densidad

    3.- si es posible, bajar el caudal

    4.- bajar la viscosidad del lodo.

    5 - controlar la velocidad de penetracin para no sobrecargar la columna

    En forma correctiva se puede aplicar lo anterior y si no se tiene resultados positivos, se

    debe:

    6 - enviar en forma peridica baches viscosos de 50 a 100 bbl con viscosidad de

    embudo mayor a 100 seg.; aplicando la tcnica de baches viscosos.

    7. - el bache viscoso puede tambin estar compuesto por 15 a 30 lb/bbl de material

    de sello

    A medida que aumenta la severidad de las prdidas se pude mezclar el grado fino con

    el grado medio. Y en caso de prdidas totales se puede usar el grado grueso y/o

    mezcla de los tres tamaos.

    La tcnica de colocacin de bache viscoso se procede de la siguiente manera:

    - Al mismo lodo de circulacin tomar una cantidad de bbl, colocarlo en el cajn de baches (50 a 100 bbl), y se le agrega un viscosificante par tener viscosidad de embudo mayor a 60 seg

    - Al bache viscoso (VB) anterior se lo manda al pozo y se lo circula. Este VB tiene la finalidad de formar una pelcula impermeable sobre la formacin ladrona obturndola.

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    - Al VB del punto primero se le puede agregar 15 a 30 lb./bbl de una mezcla de obturantes fino y grueso y enviarlo al pozo ya sea en circulacin o bien se lo emplaza frente a la zona ladrona, se cierra el espacio anular, aplicando una presin de 50 psi para ayudar en la obturacin de la zona ladrona.

    Los obturantes, de naturaleza orgnica deben cumplir con las especificaciones como

    ser: a) resistente a una presin de 200 psi, b) ser inertes y c) no fermentar con el

    tiempo. Por lo general el material de sello para colocar en zonas productoras, se

    recomiendan que sean biodegradables y ser eliminados por cidos para no causar daos

    permanentes a la formacin productora.

    8.- si lo anterior no da resultado, se puede proceder a la colocacin de los siguientes

    tapones

    - tapn de diesel - gel (DB) - tapn de diesel gel cemento (DBC) - tapn de cemento puro. El tapn de diesel gel y/o diesel gel cemento mas conocido como diesel bentonita y

    diesel bentonita cemento, se los prepara de la siguiente manera:

    Materiales por barril de diesel

    Tipo bentonita (lb) cemento (lb)

    Diesel bentonita 200 0

    Diesel bentonita cemento 200 200

    Esta formula es para cuando en el pozo se tiene un lodo base agua; el principio es que,

    la bentonita y el cemento no reaccionan con el diesel y que una vez colocado en la

    zona, estos productos entran en contacto con el agua reaccionando en forma

    espontnea (se hidratan) produciendo una lechada bastante viscosa que llegan a

    sellar. Cuando el fluido en el pozo es una emulsin inversa el bache se prepara con

    agua, una bentona y cemento segn sea el caso.

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    Existen otros tapones como ser el de baritina y el de Diaceal M mas usados para

    solucionar perdidas de circulacin como tambin aportes de gas en el fondo del pozo.

    La base de su diseo consiste en:

    - son de alto contenido de slidos - son alto filtrado - son de rpida decantacin - de muy baja viscosidad

    Una formula tpica para el tapn de baritina esta basada en la densidad final a obtener

    Una formulacin general (para lodos base agua) de esto baches se debe basar en:

    Como medio continuo en caso de lodos base agua.

    Soda custica para ayudar a dispersar la baritina

    Dispersante para bajar la reologa

    Baritina para dar la densidad necesaria

    En anexos se dan formulaciones de esto tapn; adems del tapn de Diaseal M para

    pozos perforado con agua y pozos perforados con diesel.,

    La tcnica de colocacin de estos baches es que la colocacin del bache es preferible

    colocarlo con la herramienta con sondeo solo, y que una vez balanceado o una vez

    colocado el bache en el fondo, se tiene que salir con el sondeo por encima del tapn o

    bache para que el sondeo no se aprisione.

    APRISIONAMIENTO DE HERRAMIENTA

    Es otro de los grandes problemas que se presentan durante la perforacin de un pozo

    y que por lo general es causado por las males condiciones del lodo.

    Se conocen dos tipos de aprisionamiento a saber:

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    1.- Aprisionamiento del tipo donde la herramienta que estaba perforando no tiene

    movimiento vertical y no existe circulacin de lodo pero por lo general es posible

    rotarla. Que la podemos diferenciar de la siguiente manera.

    a.- causada por la geometra hueco herramienta.

    b.- empaquetamiento del hueco.

    c.- chatarras o fierros en el hueco.

    d.- cemento verde o no fraguado.

    En el primer caso, el aprisionamiento puede ocurrir por derrumbe de formaciones no

    consolidadas que llegan a acuar la herramienta y cortando la circulacin del lodo. El

    derrumbe puede ocurrir por:

    a) Por perdida de lodo; al disminuir la altura de la columna hidrosttica, algunas formaciones no consolidadas debido a una disminucin de presin pueden pueden derrumbarse y caer encima de los hombros de los portamechas aprisionndolo.

    b) Hidratacin de arcillas, las fuerza de hinchamiento pueden exceder su fuerza de cohesin de las arcillas y derrumbarse.

    c) El lavado de zonas de arenas deleznables, puede dejar sin sostn algunas formaciones por encima de ellas las cuales pueden derrumbarse.

    d) Por formacin de pelculas gruesas que pueden causar arrastres y/o resistencias a la maniobra de la herramienta y que dependiendo de la magnitud del revoque puede causar un aprisionamiento por acumulacin de revoque removido en el espacio anular

    e) Por efecto mecnico de la herramienta al no aplicar normas adecuadas para la perforacin del pozo por Ej. Aplicar mucho peso a la herramienta de tal manera que cause pandeo en ella.

    f) Enchufe de la herramienta causada por bajada muy rpida de la herramienta en pozos desviados o zonas de dimetros reducidos.

    En este tipo de aprisionamiento y al no contar con circulacin de lodo poco o nada se

    puede hacer desde el punto de vista qumico, las soluciones vienen desde la parte

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    mecnica con tensin, golpes de tijera (martillos) hasta poder lograr como mnimo la

    circulacin o bien el librado de la herramienta.

    2.- Aprisionamiento o pega por presin diferencial. Donde la herramienta no tiene

    movimiento vertical, ni tiene rotacin, pero si existe circulacin de lodo

    En este tipo de aprisionamiento, es decir el pegamiento por presin diferencial, se

    puede presentar si existe las siguientes condiciones inadecuadas del lodo y

    operaciones:

    1).- existe una sobre presin muy alta del lodo con respecto a la presin de formacin.

    2).- la herramienta se encuentra frente a una zona de alta permeabilidad y esta en

    contacto con ella

    3).- la herramienta por algn motivo se encuentra quieta.

    4).- se tiene un alto contenido de slidos de formacin en el lodo.

    5).- pelcula gruesa.

    Un lodo por efecto de los slidos de formacin incorporados puede tener la densidad

    bastante alta y su contenido de slidos elevado. Esta situacin que al quedar la

    herramienta quieta frente a una arena de alta permeabilidad o zona de baja presin, la

    diferencia de presin entre la hidrosttica y la de formacin hace que la herramienta sea

    empujada hacia la pared de la formacin, la herramienta llega a pegarse, comprimiendo

    la pelcula de lodo que puede ser bastante gruesa, deshidratndola quedando la

    herramienta pegada a causa a esa diferencial de presin.

    La fuerza del pegamiento depender de la diferencial de presin y del rea de contacto

    de la herramienta,

    La formula que me da la fuerza necesaria para lograr el librado de la herramienta es:

    F = P* A*C Donde F necesaria de librado de herramienta, en lb.

    P es la presin diferencial entre la presin de formacin y la presin hidrosttica en psi.

    A es el rea de contacto simplificada en Pug2.

    C es el coeficiente de ficcin que para arenas permeables es igual a 0.2.

    Por ej. Porta mechas cuyo permetro de contacto con la formacin arenosa es de 3, y 30 pies de longitud; se tiene una diferencia de presin de 1000 psi.

    F = 3/30*12*1000*.02 = 1216000 lb.

    Es por eso que para prevenir estos problemas se debe tener en cuenta las siguientes

    acciones:

    1.- tener siempre el lodo con un contenido mnimo de slidos para la densidad

    definida. Slidos de baja gravedad especfica no mayor a 6%.

    2.- trabajar con porta mechas ranurados o de aletas para ofrecer a la formacin el

    menor rea posible.

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    3.- no dejar la herramienta quita mucho tiempo frente a la zona problema.

    4.- tener un buen control del filtrado a fin minimizar el espesor de pelcula.

    5.- dar mayor lubricidad al lodo.

    Si el problema ya ha ocurrido, debemos tomar acciones correctivas como ser:

    a).- golpear con la tijera (martillo).

    b).- tratar en lo posible de disminuir la densidad del lodo.

    c).- aplicar un mtodo de librado de herramienta ya sea el tubo en U o el mtodo de

    colocacin de baches con surfactantes.

    En el mtodo de tubo en U lo bsico es conseguir en el espacio anular una densidad

    equivalente del lodo igual a la presin de la formacin, con el agregado de diesel. Este

    mtodo se aplica siempre y cuando en el hueco no exista una formacin

    presionada.

    El mtodo de colocacin del bache surfactante, que es un fluido de excelente

    mojabilidad de recortes o slidos y de gran lubricidad, consiste en preparar una

    solucin de diesel con el surfactante (EZ SPOT)* en concentracin de 2 a 5 gal por

    barril de diesel. El volumen del bache, ser lo suficiente como para tener cubiertos los

    porta mechas tanto en forma anular como interna, con un tiempo de remojo de la

    pelcula aprisionadora no menor a 6 hs y con un bombeo intermitente cada 30 minutos

    del bache, con la finalidad de reemplazar en el espacio anular la mezcla que se debilita

    por la reaccin qumica del bache con la pelcula que pega. (La mezcla tiene la funcin

    de reaccionar con la pelcula pegadora deshacindola en su cohesin). El Bache puede

    ser preparado sin o con densidad, segn sea lo recomendado por los fabricantes. En

    anexos se dan algunas recetas sobre este bache.

    Una vez librada la herramienta hay que circular el bache a superficie, este, al pasar por

    todo el espacio anular, logra estar en contacto con la pelcula formada en el resto del

    pozo abierto, llegando a desestabilizar las paredes del pozo, por lo que es necesario,

    que una vez evacuado el bache inmediatamente se coloque un bache viscoso de bajo

    filtrado con la finalidad de formar una nueva pelcula mas resistente,

    Para continuar con el anlisis de los problemas, es necesario conocer en un pozo el

    manejo de todo el volumen que est en juego en una determinada operacin como

    as tambin las presiones ejercidas sobre el.

    Aqu vamos a actualizar y calcular algunos conceptos de volumen y presiones, con el

    Ej. Siguiente.

    Datos de geometra del pozo

    Sondeo Des = 4,5" y 16,6 lb/pie (dis = 3,826")

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    Drll collars Dedc = 7 1/4" , didc = 2,8125" , Ldc = 300 pie

    Caera Dec = 13 3/8 , dic = 12,515" , Lasc = 3100 pie

    Hueco Dh = 10,8" Pf total del hueco Pht = 10500 pie

    Trepano 9 7/8" con boquillas 3x12

    Datos del lodo

    Densidad ppg 15,3

    Vp cps 32

    PC lb/100pie2 19

    Geles 10seg/10min/30min 5/12/15

    Datos de bombas

    Triplex simple accin 5x11 ef = 95 y 85 epm

    Caudal, Qb = 0,0961*85*0,95*42 = 325 gpm = 7,76 bbl/min

    En superficie se tienen Vs = 700 bbl de lodo.

    CALCULAR:

    1.- volumen total del hueco con herramienta en el fondo Vtc/h

    2.- volumen total del hueco sin herramienta Vts/h

    3.- desplazamiento de la herramienta dhta

    4.- volumen que queda en superficie al llenar el pozo cuando se saca la herramienta

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    5.- tiempo de retorno Tr, tiempo interno de circulacin Tc y tiempo total del sistema

    Ts

    6.- cantidad de emboladas (strokes) para desplazar lodo desde superficie a fondo de

    pozo,

    Fondo de pozo a zapato de caera, y de caera a superficie

    Algunos detalles de los clculos estn en el anexo N 1

    RESULTADOS:

    Dividimos el pozo en tres zonas cada una de ellas tiene volumen interno, anulares y

    sus respectivo dimetros y longitudes.

    1...- volumen total del hueco con herramienta en el fondo del pozo

    1-1.- volumen interno de la herramienta

    1-1-1 a Zona 1 - volumen interno del sondeo Vis1 = 0,0142(bbl/pie)*3100 pie = 44

    bbl

    1-1-2 b.- Zona 2 - volumen interno del sondeo Vis2 = 0,0142(bbl/pie)* 7100 pie = 101

    bbl

    1-1-3 c.- Zona 3 - volumen interno de D Collars Vidc3=0,0077(bbl/pie)*300 pie = 2,3

    bbl

    Volumen interno total Vit = Vis1+Vis2+Vidc3 = 147,3 bbl

    1 2.- Volumen anular del pozo:

    1-2-1- Zona 1-Volumen anular caera sondeoVa1= 0,1325(bbl/pie)*3100pie = 409

    bbl

    1-2-,2 - Zona 2- volumen anular hueco sondeo Va2= 0.09367 (bbl/pie)*7100pie

    =665,1 bbl

    1-2-,3 - Zona 3- volumen anular hueco D collars Va3= 0,0623(bbl/pie)*300pie = 18,7

    bbl

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    Volumen anular total Vat = Va1+Va2+Va3 = 1092,8 bbl

    1, volumen total del hueco con herramienta en el fondo del pozo

    Vt c/h = Vit+Vat = 1240,1 bbl

    Para el calculo del hueco abierto se divide en dos zonas, una la de caera y la otra en

    hueco abierto

    2. - volumen de hueco sin herramienta

    2-1 - Zona 1- volumen de caera Vc = 0,1522(bbl/pie)*3100pie = 471,8 bbl

    2-2 - zona 2 volumen de hueco Vh = 0,1133(bbl/pie)*7400pie = 838,8 bbl

    2 - volumen total del hueco sin herramienta

    Vts/h = Vc+Vh = 1310,6 bbl

    3 - Desplazamiento de la herramienta:

    3-1 desplazamiento del sondeo 4,5x3,826 y longitud 10200 m

    ds = 0,005453(bbl/pie*10200pie = 55,62 bbl

    3-2 desplazamiento de los Drill collars

    ddc = 0,0434(bbl/pie)*300pie = 13 bbl

    3.- dhta = ds+ddc = 68,62 bbl

    4.- el volumen que queda en superficie luego de llenar el pozo con lodo equivalente al

    desplazamiento de la herramienta ser:

    Vcajones actual = Vol cajones inicial -dhta = 631,38 bbl

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    5.- CALCULO DE LOS TIEMPOS

    ,a .- tiempo de retorno: es el tiempo que tarda una partcula de llegar por es espacio

    anula desde el fondo del pozo a la superficie.

    Tr = vol anular total/caudal de bomba = Vat/Qb = 140,8 min

    ,b.- tiempo interno de circulacin, es el tiempo que tarda en bajar una partcula desde

    la superficie al fondo del pozo

    Tic= vol total interno/caudal de bomba = Vit/Qb = 19 min

    ,c.- tiempo de circulacin completa, es el tiempo que tarda entrar una partcula por el

    interior de la herramienta llegar al fondo y salir nuevamente a superficie por el

    espacio anular, es decir

    Tc = Tr+Tic = 159,8 min

    ,d .- tiempo del sistema, es el tiempo que tarda una partcula en dar una vuelta

    completa en el circuito, es decir, entrar al interior de la herramienta llegar al fondo del

    pozo, salir por espacio anular a superficie, recorrer el circuito de superficie de lodo

    (cajones) y llegar a la bomba de lodo que es la que la introduce nuevamente al pozo.

    Ts = Tc + Vol en superficie /caudal de bomba

    Ts = Tc + Vcajones/Qb = 250 min

    6 .CANTIDAD DE EMBOLADAS (STROKES)

    La formula general se basa en el volumen que se desea desplazar en la zona de anlisis

    dividido entre los barriles por emboladas que tiene la bomba

    Emboladas para desplazar el volumen anular:

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    Datos: volumen anular total 1092,8 bbl; bbl/emb de la bomba a 95% ef = 0,0913

    Emboladas, a = 11909

    Emboladas para desplazar el volumen interno total 147,3 bbl

    Emboladas, i = 1613

    Emboladas para desplazar el volumen total del hueco

    Emboladas, h = emboladas, a + emboladas, i = 13522

    Emboladas para desplazar el volumen anular desde el fondo del pozo al zapato de

    caera

    Va2 + Va3 = 665,1 + 18,7 = 683,8 bbl

    Emboladas = 7489

    ANALISIS DE LAS PRESIONES EN UN POZO

    Todo cuerpo tiene una masa determinada, la cual ejerce una fuerza sobre la superficie con la que est en contacto. Definiremos a

    la presin como la fuerza que ejerce un cuerpo por unidad de rea, es decir

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    P = F/A

    Las unidades que usaremos para la presin ser lb/plg2

    Durante la perforacin de un pozo intervienen muchas fuerzas en las operaciones as por Ej. Se tienen fuerzas de ajustes de

    tuberas, fuerza motriz dada por los motores, fuerza de izado de la herramienta, pero tambin estn las fuerzas ejercida por los

    fluidos que se colocan en el pozo y la que ejercen los fluidos que contiene la formacin; estas fuerzas al aplicarla sobre una

    determinada rea se transforman en presin que es lo que analizaremos de aqu en adelante.

    Llamaremos presin hidrosttica a la presin que ejerce una columna de un lquido a

    una determinada profundidad h del pozo y la denominaremos con Ph

    Ph = f * *h (psi) ec. p-1

    Done es la densidad del fluido que est en el pozo y h su profundidad.

    S se da en ppg y h en pie, el factor f se expresa como 0.052 psi/pie ppg

    S se da en gr/cc y h en m, el factor f se expresar como 1,42 psi/m gr/cc

    La presin hidrosttica co referencia a la profundidad se denomina gradiente

    hidrosttico.

    Todo gradiente de presin se dice que es normal si tiene un valor de 0,465 psi/pie que

    corresponde a una columna de agua de salinidad de 8000 a 1000 ppm. de ClNa.

    Toda roca est constituida por materia la cual contiene espacios vaco de materia pero

    si llenos de algn fluido. Se llama presin de formacin o presin de poro a la presin

    que existe en los poros o presin a la que est sometido el fluido en los poros de esa

    formacin.

    que se la denomina con Pf y sus unidades est n dadas tambin en psi.

    En un pozo siempre estn en juego estas dos presiones, la presin hidrosttica Ph y la

    presin de formacin Pf ; es ms, a la presin hidrosttica se le puede sumar alguna

    presin impuesta en superficie Pi o alguna presin generada P durante las

    operaciones de perforacin como por Ej. , la cada de presin o resistencia que ofrece

    el fluido al circular el lodo por anular y el interior de la tubera.

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    Ph

    Pf

    Fig. p-1 El principio bsico para la perforacin de un pozo es: que la presin total en el fondo

    del pozo Pf es decir la presin hidrosttica Ph ms alguna presin impuesta y/o

    generada Pi , P cumpla con Pf Pf

    Veamos un Ej. N 1

    Se tiene un pozo de 10000 pies de profundidad vertical (PV) que llamaremos L y que

    contiene un fluido cuya densidad es 10 ppg. Cual es la presin en el fondo del pozo a

    la profundidad de L/2 y L pies? En los siguientes casos:

    a.- el lodo no esta circulando.

    b.- el lodo no esta circulando pero en superficie se le a impuesto una presin de 200

    psi

    c.- el lodo esta circulando y se genera una cada de presin en el espacio anular de

    250 psi

    Pi

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    Ph L/2

    P

    L

    (a) (b)

    fig p-2 .- (a). caso de pozo con fluido y posible presin impuesta en superficie Pi:

    (b), caso de pozo con circulacin generando una cada de presin en el

    espacio anular P

    Solucin:

    Aplicando la ecuacin p-1

    a.- Pi = 0 psi

    Pf = Pi + Ph Pf = 0 + 0.052* *L/2 = 2600 psi

    Pf = 0 + 0,052* *L = 5200 psi

    b.- Pi = 200 psi

    Pf = 200 + 0,052* *L/2 = 2800 psi

    Pf = 200 + 0,052* * L = 5400 psi

    c.- P = 250 psi Pf = 250 + 0,052 * *L/2 = 2850 psi

    Pf = 250 + 0,052* *L = 5450 psi

    Calcular la Pf para la profundidad de 10000pies con una Pi de 200 psi y una P = 250

    psi

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    Respuesta: 5650 psi.

    Se puede observar que la cada de presin en el espacio anular es una presin que se

    debe sumar a la hidrosttica para calcular la presin que se ejerce en el fondo del

    pozo y sabemos que ella es funcin de las propiedades del lodo, caudal de bomba, y

    geometra del pozo. Esta cada de presin en el anular cuando el lodo est en

    circulacin es la que hace que el fondo del pozo sienta una presin mayor que la

    ejercida por la presin hidrosttica, las cuales actan en conjunto dando una

    resultante como la densidad equivalente de circulacin, DEC.

    DEC = Ph +L

    P

    *052.0

    ec p-2

    PRESIONES DE FORMACION

    La presin de formacin a la que estn sometida los fluidos una formacin dada se

    puede decir que es normal, sub normal y anormal.

    Presin normal es aquella presin que tiene el fluido confinado en la formacin y que

    es igual a la presin hidrosttica ejercida por el fluido nativo de esa zona.

    Si la presin de la formacin es mayor que esa columna hidrosttica del fluido nativo,

    se dice que su presin es anormal, por el contrario si es menor se dice que su presin

    es sub normal.

    En el lenguaje petrolero se acostumbra a hablar de un gradiente de presin que no es

    otra cosa que el valor de la presin que se tiene por unidad de profundidad,

    El gradiente de presin normal de un rea, es el gradiente de presin de una

    columna de fluido el cual es comn en esa rea; as el rea de la costa del golfo el

    fluido comn de la formacin es el agua salada el cual tiene una densidad promedio

    de 8,94 ppg. Por lo tanto su gradiente normal de esa rea ser:

    Gr = 0,052* ec p-3

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    Gr = 0,052 * 8,94 = 0,465 psi/pie

    En tierra donde el fluido comn por lo general es el agua dulce cuya densidad

    promedio es 8,33 ppg, su gradiente normal de la formacin ser de 0,052*8,33 =

    0,433 psi/pie

    La ec p-3 expresa el gradiente que puede tener cualquier fluido, y depende solo de su

    densidad el ppg. As por Ej. Encontrar el gradiente de presin que tiene un fluido cuya

    densidad es de 15 ppg

    Gr = 0,052*15 = 0,78 psi/pie

    Otro trmino utilizado en perforacin y necesario para estimar la presin de

    formacin es la presin de sobrecarga ( oberburden) que es el peso de toda lo que

    est sobre la roca en anlisis, es decir peso de la parte slida mas el peso de los fluidos

    que pueden contener las rocas que estn por encima, es el peso de la columna

    litostatica (matriz mas fluidos), tambin la presin de sobrecarga se pude expresar

    como gradiente de sobrecarga, que es el cambio por pie de profundidad causado por

    la combinacin del peso de las rocas mas el peso de los fluidos contenidos dentro de

    las rocas. Para el rea de la costa del golfo este gradiente es tomado como 1 psi/pie,

    otras reas tendrn un gradiente que puede variar ligeramente del este valor normal;

    as en perforacin costa afuera (en el mar) este valor puede variar de 0,85 a 1 psi/pie,

    pero en ciertas reas del oeste de Texas este valor puede llegar a 1,15 psi/pie. Sin

    embargo las grficas sobre el tema estn hechas para una sobrecarga de 1 psi/pie.

    Presin de fractura y gradiente de fractura:

    La presin de fractura Pfrac, es la presin necesaria para romper una formacin y hacer

    que se pierda lodo hacia la formacin, es el mximo esfuerzo que resiste la formacin

    antes de romperse; el gradiente de fractura Gfrac es la cantidad de psi/pie que podra

    causar un fractura a la formacin a una profundidad especfica, ambos trminos, en

    perforacin se usan indistintamente.

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    CAUSAS QUE ORIGINEN LAS PRESIONES ANORMALES:

    a) Movimientos tectnicos: Los movimientos tectnicos, es la actividad tectnica de la tierra por fuerzas naturales como ser por fallamiento, plegamientos, deslizamiento laterales o intrusiones, etc, que puede causar compresin de una zona que contiene fluidos; esta compresin da lugar a una reduccin de volumen del reservorio o yacimiento y si los fluidos no pueden migrar de esta formacin quedan confinados con una presin mayor a la que tenan.

    b) Estructura del reservorio: Un reservorio permeable que este rodeado por rocas impermeables tiene la misma presin de formacin en cualquier parte de el dentro de sus limites. Si este reservorio no se encuentra paralelo con respecto a la superficie de la tierra, existir un gradiente de presin que depender de la ubicacin de donde se este analizando.

    p1 p2 p3

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    En la figura se puede ver que en la posicin p3 para una presin poral del reservorio,

    es necesaria mayor densidad para de la columna hidrosttica para controlar la presin

    de formacin que en p2 y p1.

    c.- Deposicin rpida : Una deposicin rpida y masiva de las limolitas sobre una

    cuenca puede atrapar los fluidos en los poros de la roca de la cuenca por obstruccin

    de los canales de escape normal de los fluidos quedando estos soportando una

    sobrecarga mayor que la normal, desarrollndose as una presin anormal.

    d.- Represuracion de reservorios superficiales: Una formacin profunda que puede

    tener una presin normal y que por motivo de comunicacin con otra formacin

    menos profunda ya sea por fallas o causas de operaciones de perforacin del pozo, la

    mas profunda puede presurizar a la menos profunda llegando esta a tener una

    presin anormal debido a la menor profundidad que se encuentra.

    e.- Levantamiento: El levantamiento ocurre cuando una formacin rodeada por

    barreras impermeables es suspendida a profundidades superficiales por algn

    movimiento tectnico o por erosin de la zona superficial encima de ella.. La presin

    de formacin necesita un fluido mas pesado para ser controlada cuando esta mas

    cerca de la superficie.

    f.- Domos de sal y deposiciones salinas: Las rocas de sal tienen dos propiedades

    importantes: primero, son impermeable a los fluidos y segundo, se pueden disolver y

    recristalizar en forma diferentes.

    Las formaciones por debajo de las rocas de sal tienen presin anormal porque el fluido

    que escapa de esas formaciones como resultado de las fuerzas de compactacin

    queda atrapado por la sal o por la impermeabilidad de la roca de sal.

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    Si la roca de sal ha formado una configuracin de domo, tiende a ejercer fuerzas sobre

    las formaciones adyacentes en forma similar a la actividad tectnica, incrementando

    la presin de poro a valores anormales en las formaciones vecinas.

    g.- Diagenesis de las arcillas: Las arcillas ya sean las lutitas, estn compuestas por

    minerales arcillosos siendo el mas comn la montmorilonita que se caracteriza por su

    gran poder de hidratacin e hinchamiento y que por condiciones de altas

    temperaturas mayor a 220F y presiones pueden sufrir cambios isomorficos,

    transformndose en illitas lo que va acompaado con expulsin de agua. Este proceso

    de cambio de la arcilla es conocido como Diagenesis de las arcillas. Esta agua

    expulsada de la lutita queda atrapada en la arena que pueden estar rodeadas por las

    lutitas impermeables pudiendo incrementar la presin a medida que el agua es

    expulsada.

    COMO DETECTAR LAS PRESIONES ANORMALES:

    Existen Diversas tcnicas para detectar las presiones anormales que se pueden

    presentar en un pozo que se pueden basar en anlisis de correlaciones de varios

    parmetros como ser las variaciones de la propiedades de las rocas, detectadas a

    travs de perfiles en superficies, caractersticas del fluido de perforacin, anlisis de

    los recortes evacuados, parmetros de perforacin ,etc.

    Una cosa, si es muy importante, y es la de anticiparse a las presiones anormales los

    que nos puede ahorrar grandes costos y vida humanas esto significa que todo el

    personal responsable de las operaciones de la perforacin de un pozo debe estar

    atento a las manifestaciones o cambios en los parmetros sensibles a la deteccin de

    las presiones anormales.

    Se puede reconocer las presiones anormales durante la etapa previa a la perforacin,

    a travs de anlisis de los informes previos de pozos cercanos al rea en que se va

    perforar, ya sean informes de perforacin, lodos o de perfiles corridos.

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    Durante la perforacin del pozo, se pueden detectar estas presiones de datos de

    lodos, de parmetros de perforacin, y grficas de parmetros o de diferentes

    unidades.

    Analizaremos estos parmetros:

    1.- VELOCIDAD DE PERFRACION:

    el aumento en al velocidad de penetracin es un parmetro muy acertado para

    determinar cambios en la presin de los poros de la formacin.

    Es muy normal que la penetracin disminuya con la profundidad la cual es provocada

    por el aumento de la dureza y densidad de la roca pero tambin la velocidad de

    penetracin puede variar por los siguientes motivos:

    - Incremento densidad del lodo.

    - peso sobre el trepano. - Velocidad de rotacin. - Desgaste de los elementos cortantes del trepano - el perforador. - Otros.

    Un aumento en la velocidad de penetracin indica un aumento de la presin de poro,

    la velocidad aumenta cuando se perfora una formacin con presin anormal debido a

    que la formacin puede tener ms agua o gas, y son mas blandas y el recorte es mas

    fcil de desprenderse de la roca. Una velocidad de perforacin que no varia o

    aumenta al crecer la profundidad puede ser un indicativo de estar frente a una zona

    con presiones en aumento.

    Un cambio abrupto en la velocidad de avance, ya sea un aumento o un disminucin,

    indica que se esta perforando una formacin que podra ser mas permeable y que

    pude provocar una surgencia.

    TORQUE DE LA HERRAMIENTA:

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    A medida que se profundiza un pozo, el contacto herramienta formacin se hace mayor, lo que hace que haya mas resistencia a

    girar de la herramienta por efecto de friccin; la lectura de torque en superficie sea mayor. Si bien el aumento del torque tambin

    puede deberse a : cambios en el peso sobre el trepano, mayor revolucin de la rotaria, disminucin de dimetro de hueco en

    zonas arcillosas activas, cambio en propiedades del lodo, etc.; un cambio drstico en el torque puede indicar tambin zonas de

    altas presiones. Un aumento en la presin de formacin hace que se genere mas cantidad de recortes.

    ARRASTRE DE LA HERRAMIENTA DE PERFORACIN:

    Se llama arrastre a la variacin del peso de la herramienta cuando esta se saca del pozo y el peso verdadero de la misma sin que

    nada obstruya la salida. Esta variacin en el peso se puede deber a varios factores como ser: Pozos desviados, codos, ojos de

    llaves, presin diferencial, concentracin excesivas de slidos en el anular, reduccin de dimetro de agujero, embotamiento de

    la Hta, etc. Si bien todos estos factores son limitantes de pensar en una zona de alta presiones, hay que tener muy en cuenta

    cuando estos arrastres so bruscos y superiores a las 30000 lb. de peso

    VARIACIONES EN LA FORMA Y TAMAO DE LOS RECORTES:

    El tamao y forma de los recortes dependen en gran medida del tipo de formacin y tipo de trepano, peso sobre el trepano y su

    desgaste y de la diferencial de presin.. Cuando se esta en una zona de presin anormal, hasta un trepano desgastado tiene

    mayor facilidad de generar recortes y en mayor dimetros.

    METODO Y ANALISIS DE LOS EXPONENTES d y dc

    Son dos parmetros muy significativos e indicativos de zonas de altas presione

    introducidas por Jordan y Shirley. No son otra cosa que una normalizacin de la

    velocidad de penetracin.

    El exponente d , es funcin de la velocidad de penetracin, peso sobre el trepano,

    velocidad de rotacin y perforabilidad de la rocas.

    ,d = (log R/60*N)/(log12*W/106*Dt)

    Donde d es el exponente d.

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    R es la velocidad de penetracin en pie/hr

    N es la velocidad de rotacin wn rpm

    W es el peso sobre el trepano en Lbs.

    Dt es el dimetro del trepano en plg

    De monogramas o de un calculo de computadora se puede conocer el valor numrico

    de d. Y mediante un ploteo en papel semilogaritmo se puede ver la tendencia de este

    valor y un cambio en la inclinacin puede indicar una zona presurizada.

    El dc es una normalizacin del valor de d con el cambio de la densidad

    ,dc = d*(W!/W2)

    donde el W1 es la densidad normal para el rea

    y W2 es la densidad actual.

    PARMETROS DEL LODO QUE PUEDEN INDICAR UNA ZONA DE ALTA PRESIN.

    CONTENIDO DE CLORO EN EL FLUIDO:

    Un incremento del Ion cloro en el fluido es un indicativo de zonas presurizadas.

    TERMPERATURA DEL FLUIDO DE RETORNO DEL POZO.

    En toda zona presurizada el gas esta sometido a altas presiones, todo gas al

    comprimirlo se calienta por lo tanto se encuentra a mayor temperatura en estas

    zonas. Un incremento de la temperatura puede ser indicios de estar en presencia de

    zona de altas presiones

    Durante la perforacin de un pozo se pueden presentar distintas situaciones de

    operaciones, como ser por Ej.:

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    1.- estar en operaciones de sacada de herramienta.

    2.- estar en operaciones de bajada de herramienta

    3.- estar con herramienta en superficie efectuando por Ej., un registro elctrico.

    4.- estar perforando formacin.

    5.- estar circulando lodo

    6.- estar en operaciones de cementacin

    7.- estar en etapa de terminacin o intervencin del pozo

    8.- otras.

    En cada una de estas operaciones, el fondo del pozo puede estar sometido a distintas

    presiones que pueden ser similares en algunos casos o bien muy distinta. Es muy

    importante tener en cuenta que durante la perforacin del pozo la presin ejercida

    sobre el fondo del pozo Pf no debe superar la presin de fractura Pfrac ni ser inferior a

    la presin poral de la formacin Pf, es decir que se debe cumplir con la condicin:

    Pf < Pf < Pfrac .

    Si la presin que se ejerce sobre el fondo del pozo es inferior a la presin de

    formacin, los fluidos que esta contiene, entran hacia el pozo, pudiendo constituir un

    amago de descontrol; si la presin de fondo del pozo es mayor que la presin de

    fractura de la roca, se est en una situacin de prdida de lodo hacia la formacin. Las

    dos situaciones son muy peligrosas para el desarrollo de la perforacin.

    Para el clculo de la presin que se ejerce en el fondo del pozo se debe tener en

    cuenta las situaciones enumeradas anteriormente bajo la siguiente premisa

    " la presin que se ejerce en fondo del pozo es la suma de todas las presiones que

    intervienen en la operacin", esto es, la presin hidrosttica, las perdidas de presin

    por circulacin mas cualquier presin impuesta en superficie

    anteriormente analizamos las cadas de presin en el espacio anular, sabemos adems

    que el lodo al ser movido por una bomba donde es sometido a la presin de bombeo

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    Pb , este sale por la lnea de flujo hacia la zaranda con presin cero; esto significa que

    si la presin de salida de la bomba fue de 3500 psi, el lodo durante su recorrido por la

    lnea de superficie para llegar a la sarta de perforacin, recorrerla, pasar a travs de

    las boquillas del trepano, ascender por el espacio anular hasta la lnea de salida,

    pierde esas 3486 psi; es decir en todo su trayecto a perdido presin debido a las

    caractersticas propias del fluido (resistencia interna del fluido), el caudal de bombeo y

    la geometra del pozo

    La presin que se ejerce en el fondo del pozo por el espacio anular es ligeramente

    mayor que la presin ejercida por el espacio interno debido a que el anular contiene

    los recortes que se generan durante la perforacin y que luego son eliminados en

    superficie

    Cuando se esta perforando en forma normal;

    Pf = Ph +P = DEC

    Cuando no se esta circulando

    Pf = Ph

    Cuando se esta sacando herramienta del pozo se pueden presentar situaciones

    normales como que el pozo disminuye su columna hidrosttica debido al

    desplazamiento de la herramienta que sale, siempre que esta salga seca; situaciones

    anormales si sale mojada (las boquillas estn taponadas por Ej.) el nivel del pozo baja

    an ms que el anterior caso debido a la capacidad de la herramienta. Es por esta

    razn, como veremos ms adelante que el pozo siempre se debe mantener lleno del

    lodo en operacin. Otra situacin anormal es sacar la herramienta muy rpido y ms

    crtico an si el pozo est en calibre y la herramienta empaquetada de recortes, en

    este caso, se induce la entrada de fluidos livianos desde la formacin llegando a

    disminuir la hidrosttica en el fondo del pozo.

    En el caso que se est metiendo la herramienta dentro del pozo, puede suceder por

    razones de altos geles, bajar muy rpido la herramienta, pozo en calibre, etc. se pueda

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    inducir prdida de lodo hacia la formacin, esto implica una disminucin de nivel en el

    pozo

    Como puede observarse la disminucin de la presin en el fondo del pozo puede

    terminar con un amago de descontrol de pozo

    Analizando situaciones normales de perforacin, en las sacadas de herramienta y antes de llenar el pozo se tiene una cada de

    presin ejercida en el fondo debido a menor nivel de fluido que se tiene. Es conveniente conocer esta cada de presin sobre todo

    en pozos que tienen presiones anormales.

    As por Ej.:

    Calcular la cada de presin al sacar:

    a.- 5 tiros de sondeo de dimetro externo dexs = 4.5" y dimetro interno dins = 3,826"

    cap = 0.01421bbl/pie. desp = 0.005457 bbl/pie

    b.- 3 tiros de barras pesadas de dimetro externo debp =5" y dimetro interno dibp

    =3.02"

    cap = 0.00886 bbl/pie, desp = 0.01543 bbl/pie

    c.- 1 tiro de porta mechas de dimetro externo dexc = 6,5" y dimetro interno = 2,25"

    cap = 0.0049 bbl/pie, desp = 0.0362 bbl/pie.

    Suponer que cada tiro tiene una longitud de Lt=92 pie, adems se tiene cementada

    una caera de superficie de D interno dic = 6,875" la profundidad del pozo Lh =

    7200pie, la densidad de lodo es de 1,30 gr/cc (10,8 lpg)

    1.- cuando la herramienta sale seca

    2.- cuando la herramienta sale mojada o llena en su capacidad.

    ANALISIS

    1-a.- el desplazamiento total de los tiros de sondeo es

    Vd = 5*Lt*desp = 2, 51 bbl

    La cada de nivel en el espacio anular entre caera y sondeo ser:

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    Ha = Vd/(Cap de caera -desp del sondeo)

    La capacidad anular es:

    C caera = Dic2/1029 = 0,0459 bbl/pie

    Luego

    Ha = 2,51/(0,0459-0,005457) = 62 pie

    La cada de presin debido a esta disminucin de nivel ser:

    P= 0,052*10,8*62 = 34.8 psi

    Equivalente a una densidad de 10.71 lpg

    2-a.- el desplazamiento de 5 tiros de 92 pie c/u cuando salen lleno ser:

    Ds total = ds(seco) + Capacidad del sondeo

    Cap sondeo = 5*Lt*di2/1029 = 6,53 bbl

    Ds total = 2,51+ 6,53 = 9,04 bbl

    Ha = Ds total/(cap caera-despl sondeo-cap sondeo)=

    Ha = 9,04/(0,0459-0,005457 -0.01421) = 344.6 pie

    Cada de presin

    P = 0,052*10.8*344,6 = 193 psi

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    Esta disminucin de nivel equivale a tener una densidad equivalente de lodo de 10,3

    lpg

    Pregunta Cul es la prdida de presin en el caso de las barras pesadas y los porta

    mechas?.

    Como puede observarse hay una disminucin substancial en la densidad equivalente del lodo debido a la bajada del nivel en el

    pozo, mucho ms si es que el sondeo sale lleno. Esta situacin como dijimos anteriormente es muy crtica en pozos que tienen

    altas presiones. En operaciones de campo se acostumbra a llenar el pozo durante la sacada de la herramienta cada que la presin

    cae en 75 psi, y se tiene una regla prctica de 5:3:1 que corresponde a que cada 5 tiros de sondeo se debe llenar el pozo, como

    cada 3 tiros de la barras pesadas, y cada tiro de porta mechas Estas reglas prcticas hay que tomarlas con mucha precaucin.

    Todos estos clculos y consejos son necesarios realizar y tener en cuenta para evitar

    algunos problemas que se pueden presentar en las operaciones desarrolladas en un

    pozo

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    DESCONTROL DE POZOS

    Definiremos como KICK (amago) como la entrada no deseada de fluidos desde la

    formacin hacia el pozo; y BLOCKOUT como la entrada no controlada de fluidos.

    De acuerdo a lo visto anteriormente, un fluido de formacin entra al pozo cuando la

    presin a la que est sometido ese fluido en la formacin vence a la presin ejercida

    por el lodo como se observa en la fig. P-1.

    Como dijimos anteriormente la entrada de los fluidos de formacin al pozo se debe a

    la disminucin de la presin ejercida sobre el fondo del pozo, y que esta presin que

    se ejerce puede ser la suma de la presin hidrosttica dada por el fluido, cada de

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    presin en el anular, y en algunos casos, la presin impuesta en superficie como se

    vio en el Ej. 1.

    Las causas de la disminucin de presin pueden ser:

    1.- densidad del lodo muy baja

    2.- prdida de lodo a formacin

    3.- presiones de suabeo y pistoneo

    4.- no mantener lleno el pozo durante un viaje

    5.- perforar formaciones de presiones anormales

    Todo pozo que se encuentra en alguna de esta situacin presenta seales de aviso que un fluido extrao al fluido de perforacin

    esta entrando al pozo, estas seales hay que saber interpretarlas para poder tomar decisiones inmediatas. Entre las seales de

    aviso se tienen:

    - Aumento en el caudal de retorno

    - Aumento en el volumen de los tanques de lodo

    - Cada en la presin de circulacin y aceleracin de las bombas - Pozo fluyendo con bombas paradas. - Incremento en la temperatura de salida - Incremento posible en los iones cloruros (entrada de agua) - Quiebre en la perforacin - El pozo no toma el volumen requerido durante un viaje

    Ante cualquier indicio de estas seales y evidenciadas las mismas, hay que tomar las

    acciones inmediatas correspondientes como ser.

    Si se esta perforando:

    1.- levantar la herramienta

    2.- parar las bombas

    3.- verificar el flujo

    4.- cerrar el pozo

    5.- registrar las presiones

    6.- registre la ganancia de lodo del tanque viajero

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    7.- ahogar el pozo

    8.- verificar ahogue del pozo

    La sarta de perforacin debe de levantarse hasta que el ltimo tubo de perforacin

    quede por encima de la mesa rotaria (piso) y poder meter las cuas, las bombas deben

    estar funcionando mientras se levanta el tubo

    en cuanto al cierre de pozo se tienen dos opciones, la primera es efectuar un cierre

    blando que consiste en abrir el choke (abrir el HCR (alta relacin de cierre), abrir el

    choke y sus lneas antes de cerrar el preventor anular, luego cerrar el preventor anular

    e ir cerrando poco a poco el choke y as disminuir el flujo de salida. La ventaja de este

    mtodo es la de no causar una sobre presin alta sobre las zonas dbiles del pozo (

    zapato de caera) conocido como efecto de martilleo de agua ( WATER HAMMER); su

    desventaja es que se deja entrar mucho fluido de formacin al pozo mientras las

    vlvulas se estn abriendo y cerrando

    cuando se efecta un cierre duro , preventor anular se cierra sin abrir ninguna vlvula

    de HCR ni choke, este toma menor tiempo, no deja entrar mucho fluido al pozo pero

    se corre el riesgo de fracturar formacin; de cualquier manera, hay un cierto tiempo

    de cierre que puede atenuar el efecto de martilleo de agua. La decisin final es

    cuestin de criterio y de las condiciones del pozo.

    Una vez cerrado el pozo se pueden leer las presiones del espacio interno y anular

    Si el amago se presenta durante un viaje se debe hacer lo siguiente

    - meter la cua debajo del ltimo tubo que tiene sobre la mesa rotaria - instalar la vlvula de seguridad de apertura completa en posicin abierta - cierre la vlvula de seguridad - cierre el preventor anular. - Coloque el cuadrante o vstago - Abra la vlvula de seguridad - Lea presiones - Observe ganancia de lodo en el tanque viajero Para ahogar el pozo se necesitan los datos de presiones de cierre del anular e interna del pozo a parte de otros datos que se

    deben tener de antemano para estas emergencias como veremos ms adelante.

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    TEORIA BASICA DE CONTROL DE POZO

    Se basa simplemente en la premisa de que la presin que se ejerce en el fondo del

    pozo debe mantenerse constante a un valor mayor o igual que la presin de

    formacin. La presin que se ejerce en la formacin ser la presin hidrosttica ms

    cualquier presin de superficie aplicada.

    El modelo mas prctico para el anlisis de en pozo es el tubo en "U", en el que las

    presiones en los dos lados del tubo estn balanceadas. En este caso, un lado del tubo

    en U se asimila al interior de la tubera y el otro lado al espacio anular. Analizaremos

    distintas situaciones para una mejor comprensin,

    Caso N1 0psi 0 psi

    Interior tubo espacio anular

    Lodo 10 lpg 10,000 pies

    Lodo 10 lpg

    5200 psi

    fig - n

    En este caso simple la presin que se ejerce en el fondo del pozo es la de la columna hidrosttica que como vimos anteriormente

    es igual a (consideramos un sistema cerrado en ambos lados). La presin en el fondo del pozo ser la misma en las dos ramas del

    tubo en U,

    Pf = P h = 0,052* *L = 5200 psi

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    Que si no existe ninguna manifestacin del pozo, esta presin ser igual o mayor a la

    presin de formacin P f

    Caso N 2

    En la misma figura considere que los manmetros superiores registran lecturas de

    800 psi cada uno.

    La hidrosttica en fondo, sigue siendo 5200 psi si la presin de formacin fuese de 6000 psi , y el sistema abierto; hay un empuje

    dado por la formacin hacia arriba tratando de desalojar el lodo con una fuerza equivalente de 800 psi; este valor es evident e

    cuando cerramos las dos ramas del tubo en U, en los manmetros aparecer una lectura de 800 psi

    Como vemos se debe cumplir siempre que P f = Pf para ello se debe aplicar en

    superficie una presin de 800 psi cuando se abre el pozo y que es dada por la bomba

    como mnimo para circular.

    Caso N3

    En la fig n suponer que en el EA se tiene lodo de 9 lpg; y en el interior 10 lpg ; si

    internamente se controla la presin de formacin, que presin es necesario imponer

    en el EA para controlar?

    Presin el interno = 5200 psi ; presin en el EA 4680 psi

    Para que alcance la igualdad se tiene que aplicar en el EA una presin de 520 psi

    Caso 4.-

    7000 pies

    lodo 10 lpg

    3000 pies

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    gas

    fig. n1

    En la Fig. n1 se tiene las siguientes condiciones:

    En el lado interno se tiene lodo de 10 lpg; en el EA se tiene el mismo lodo pero hasta

    7000 pies de profundidad y 3000 pies de gas. Suponer que la formacin tiene una

    presin de poro de 6000 psi. cul es la presin a imponer en el interior y en el EA

    para balancear la presin de poro?; suponga que el gradiente del gas es despreciable,

    y el sistema esta cerrado en ambas partes.

    En ambos lados se tiene:

    P f = P h + Ps

    En el lado interno P h = 0,052*10*10000 = 5200 psi

    Para balancear con la presin de formacin se debe aplicar en al tubera una presin

    de 800 psi A esta presin de superficie se la conoce como SIDPP o presin de cierre en

    el drill pipe (tubera)

    En el EA P h = 0,052 *10*7000= 3640 psi

    Para balancear la presin de formacin se debe aplicar una presin de superficie de

    Ps = 6000- 3640 = 2360 psi.

    A esta presin de superficie en el EA se la conoce como SICP o presin de cierre en

    caera. Como se puede observar, la presin de formacin est balanceada como as

    tambin estn balanceadas las dos columnas del tubo en U

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    Caso 5.-

    3000 psi 1960 psi

    7000 pies

    lodo 10 lpg lodo 10 lpg

    3000 pies

    gas

    Presin formacin 5700 psi

    Se presenta la siguiente situacin

    Se est circulando con una presin de circulacin de 2500 psi, se tiene una perdida de

    presin por friccin en el EA de 100 psi .

    Se presenta una entrada de gas que llega a ocupar 3000 pies de longitud en el EA.

    Considere despreciable el gradiente de gas.

    cul es la presin en la tubera y en el EA para balancear el sistema?

    Planteamos la misma hiptesis: la presin ejercida por el interior de la tubera y al del

    EA deben ser igual a la de la formacin. Es decir:

    P f = presin total en tubera = presin total en el EA

    Sabemos que la presin de circulacin es de 2500 psi la cual se pierde 100 psi en el EA, el resto se pierde en el equipo superficial,

    en el interior de la tubera, en las boquillas del trpano que suman 2400 psi que no inciden en presin adicional ejercida so bre el

    fondo. De donde se tiene que:

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    Presin en EA = P h lodo +P h gas + P estrangulador + perd de presin anular

    Todas las presiones pueden ser conocidas a excepcin de la presin del estrangulador

    la cual la podemos manejar para el control del pozo.

    P EA = P f = 5700 psi

    P h lodo = 0,052*10*7000 = 3640 psi

    P h gas = 0 psi

    Perd pres anular = 100 psi

    De acuerdo a la ecuacin se tiene

    P estrangulador = 5700 - 3640 -100 = 1960 psi

    Con esta presin de 1960 psi en el estrangulador balanceamos el EA con la formacin

    En el interior de la tubera es necesario balancear la formacin para tener todo el

    sistema en equilibrio. Es decir

    P f = P h lodo + SIDPP

    5700 = 5200 + SIDPP

    SIDPP = 500 psi

    Estas 500 psi se deben aplicar en la tubera para balancear la presin de formacin

    antes que tome cualquier movimiento el lodo; para que se mueva es necesario vencer

    una cada total de presin debida a efectos de friccin que es de 2500 psi que no es

    otra cosa que la presin de circulacin a una velocidad de bombeo. Por lo tanto, una

    presin de 3000 psi aparecer en el medidor de la tubera cuando se tenga la

    circulacin necesaria para el control del pozo.

    En los equipos de perforacin se acostumbra a determinar en cada turno una presin

    mnima llamada presin reducida (Pr) de circulacin (por lo general 1/2 de la presin

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    de perforacin) que es muy utilizada para poder estimar alguna rotura de tubera o

    para controlar pozos.

    Presin inicial de circulacin (ICP) es la suma de la presin reducida y la SIDPP

    ICP = Pr + SIDPP

    EL NUEVO PESO O EL PESO PARA AHOGAR EL POZO SE CALCULA DE:

    Wa = Wi + SIDPP/(0,052* L)

    Donde:

    Wa es la densidad de ahogo (psi)

    Wi es la densidad que se tiene en el pozo cuando ocurre el reventn (psi)

    L longitud verdadera del pozo (pies)

    Presin final de circulacin: FCP (psi)

    FCP = ICP - SIDPP*(Wa/Wi)

    Como puede observarse estos clculos estn basados en el valor de la SIDPP, por la

    siguiente razn, primero que la presin en la tubera es un indicador directo de la

    presin de fondo, y segundo que el fluido del EA cuando hay un influjo (el cual no se

    puede inmediatamente reconocer si es gas, agua o petrleo o mezcla de ellos) desde

    la formacin se contamina ms rpidamente y en consecuencia su valor, el SICP no es

    recomendable para su uso, pero eso s, cualquier cambio que se efecte en la presin

    de caera, se sentir en todos los puntos del sistema

    Es necesario insistir en que el principio bsico de control de un pozo es mantener la

    presin en el fondo del pozo constante a un nivel igual o ligeramente mayor que la

    presin de formacin.

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    PROCEDIMIENTO O METODOLOGA DE CONTROL DE UNA ARREMETIDA

    Son muchos los procedimientos utilizados para controlar una arremetida de un pozo,

    pero los ms usados son los tres siguientes:

    1.- Mtodo de esperar y pesar

    2.- Mtodo del perforador

    3.- Mtodo concurrente.

    Todos estos mtodos se basan en el principio bsico de control de pozo

    En el mtodo de esperar y pesar, despus de cerrar el pozo, el sistema de lodo se

    densifica al peso requerido para matar o ahogar el pozo. El lodo con densidad nueva

    se bombea y el pozo se ahoga en una sola circulacin completa, es el mtodo de una

    circulacin.

    En este mtodo antes de empezar la circulacin, la presin en el fondo del pozo es

    igual a la P h del lodo en la tubera ms la presin de cierre en tubera. La presin

    inicial de circulacin se mantiene igual a la presin reducida mas la presin de cierre

    de tubera, entonces la presin en el fondo del pozo permanecer la misma que antes

    de comenzar la circulacin. En este mtodo, el lodo densificado para matar el pozo se

    bombea inmediatamente a travs de la tubera, la presin hidrosttica ejercida por el

    fluido ir aumentando a medida que va bajando al fondo del pozo hasta que el fluido

    llega al trpano

    y la P h en este instante es igual o ligeramente mayor que la presin de formacin. El

    pozo se encuentra ahogado por el lado de la tubera de perforacin, es decir la SIDPP

    es cero en este punto, esto se verifica parando las bombas y cerrando la tubera.

    Cuando la bomba arranca nuevamente y se lleva a la velocidad de circulacin reducida

    para matar el pozo, la presin de la tubera ser igual a la presin de circulacin

    requerida para mover el lodo a esa velocidad de bomba; a partir de este momento, la

    presin en la tubera y la velocidad de bombeo se deben mantener constante

    mientras asciende por el anular el lodo densificado para ahogar el pozo; al llegar el

    lodo pesado a la superficie por el anular el pozo debe estar totalmente ahogado,

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    situacin que se verifica al cerrar el pozo, no debe haber presin en la superficie y al

    abrirlo nuevamente no se debe observar ningn flujo.

    El mtodo del perforador, o mtodo de control en dos circulaciones; con la primer

    circulacin se saca el fluido invasor (gas, petrleo, agua o mezcla de ellos) afuera del

    anular, y con al segunda circulacin se coloca el lodo pesado para ahogar el pozo.

    Una vez que se ha cerrado el pozo y se registra las presiones, se bombea el lodo al

    pozo manteniendo la presin del choque constante hasta obtener la tasa de bombeo

    de ahogo.

    Se mantiene constante la presin de tubera a la presin de circulacin inicial ICP,

    hasta que el fluido invasor haya salido del pozo.

    Una vez el invasor afuera, se cierra el pozo y se aumenta la densidad al lodo en los

    tanques de lodos al nivel, segn clculos, de ahogo de pozo.

    Luego manteniendo la presin de la caera constante con el choke, se aumenta la

    velocidad de la bomba hasta la tasa reducida de ahogo y se desplaza el lodo pesado

    por la tubera el cual ir desplazando poco a poco el lodo viejo (liviano), hasta que el

    lodo pesado llene toda el interior de la tubera, en este momento se observa la

    presin final de circulacin FCP en el manmetro de tubera.

    A partir de este momento, mantenga constante la presin final de circulacin FCP en

    la tubera con el choke hasta que el lodo pesado llegue a la superficie.

    Luego pare la bomba, cierre el pozo y verifique qu