13 atrapamiento de tubería word

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  • 8/18/2019 13 Atrapamiento de Tubería Word

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    Introducción al Equipo de

    Perforación

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    Prevención de Atrapa!iento de "uer#a

    4. 5. 0. Introducción$ el atrapamiento de tubería puede es unproblema costoso y de gran consumo de tiempo.

    El atrapamiento de tubería es por lo general, dividido en trescategorías:

    • Inducida por sólidos• Diferencial• Mecánica o debido a la geometría del pozo

    4. 5. 1. E!paca!iento inducido por %ólido% 

    4. 5. 1. 1. &or!acione% 'o()on%olidada%

    na formación no!consolidada cae dentro del pozo, debido a "ue seencuentra empacada con soltura, con muy poco o nada de uni#cación ocemento natural entre las partículas, gránulos o pe$ascos.

    El colapso de la formación es causado al removerla roca soporte, durante la perforación del pozo.Esto es muy similar a e%cavar un &ueco en la

    arena de una playa' mientras más rápido cavas,más rápido se colapsa el &ueco.

    Esto sucede en un pozo cuando muy poco o nadade en(arre está presente. )a formación noconsolidada *arena, grava, pe"ue$os pe$ascosde lec&o de río, etc.+, no puede ser sostenida porsobrebalance &idrostático, ya "ue el uidosimplemente uye dentro de la formación. )aarena o grava cae entonces dentro del agu(ero yempaca la sarta de perforación. El efecto puede

    ser un incremento gradual en el arrastre por un par de metros o puedeser repentino.

    El mecanismo es normalmente asociado con formaciones de pocaprofundidad. -or e(emplo, las estructuras de lec&o de río de pocaprofundidad a apro%imadamente // metros en la parte central del Mardel 0orte y en secciones de super#cie del agu(ero de pozos de tierra.Este mecanismo de pega se presenta mientras se perfora enformaciones no!consolidadas poco profundas.

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    4. 5. 1. 2. &or!acione% *óvile%

    )as formaciones móiles se fuerzan &acia adentro delpozo, debido a "ue esta siendo comprimida por lasfuerzas del sobre peso. )as formaciones móviles secomportan de forma plástica, deformándose ba(opresión.

    )a deformación resulta en una disminución en eltama$o del agu(ero del pozo, causando problemas alcorrer, desde 1234s &asta &erramientas de registro y

    revestimiento. )a deformación ocurre debido a "ueel peso del lodo no es su#ciente para prevenir elempu(e de la formación &acia adentro del agu(erodel pozo.

    4. 5. 1. +. &or!acione% &racturada% , con &alla%

    n sistema natural de fractura en la roca, puedefrecuentemente ser encontrado cerca de las fallas.)a roca cerca de las fallas puede ser partida enpedazos pe"ue$os o grandes. 5i están sueltospueden caer dentro del pozo y atascar la sartadentro del agu(ero. 3un cuando las piezas estánunidas, los impactos del 123, debido a lavibración de la sarta de perforación, puedencausar "ue los trozos de la formaciónnaturalmente fracturada caigan dentro del pozo.

    Este tipo de atrapamiento es particularmenteinusual y "ue pueda ocurrir durante la perforación.6uando esto sucedió en el pasado, la primerase$al de problemas &a sido el aumento de torsión de la sarta y suatrapamiento. E%iste un riesgo de atrapamiento como el descritocuando se perfora a trav7s de formaciones de calizas fracturadas.

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    4. 5. 1. 4. )olap%o de Arcilla% 'atural!ente Sorepre%ionada%

    na arcilla o lutita sobrepresionada, es a"uella conuna presión natural de poro mayor al gradiente depresión &idrostática.

    )as arcillas naturalmente sobrepresionadas, soncom8nmente causadas por fenómenos geológicostales como, compactamiento insu#ciente, peso deestratos superiores removido de forma natural *esdecir: por erosión+ y levantamiento de estratos por

    movimientos tectónicos. 5i no se utiliza el peso delodo su#ciente para perforar en estasformaciones, causará "ue el agu(ero se vuelvainestable y se colapse.

    4. 5. 1. 5. )olap%o de Arcilla% con Sorepre%iona!ientoInducido

    El sobre presionado inducido de las arcillas o lutitas ocurre cuando ellasreciben la presión &idrostática de los uidos del pozo, despu7s dealgunos días de e%posición a dic&a presión. 6uando a esto le sigue unno!incremento o una reducción de la presión &idrostática del uido enel pozo, la arcilla, "ue a&ora tiene una presión interna mayor a la delpozo, se colapsará de forma similar a la arcilla naturalmente sobrepresionada ya descrita.

    4. 5. 1. -. &or!acione% Reactiva%

    na arcilla o lutita sensitiva al agua es perforada con menor in&ibición

    de la re"uerida. )a arcilla absorbe el agua y se &inc&a &acia adentro delagu(ero del pozo. )a reacción depende del tiempo, ya "ue la reacción"uímica toma tiempo en ocurrir. 5in embargo, el tiempo puede ir desdeunas pocas &oras &asta varios días.

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    4. 5. 1. . /i!piea de Poo

    En pozos desviados, los recortesy restos de

    desmoronamientos se colocan en el ladoba(o del agu(ero y forman capas, llamadoscamas de sólidos o lec&o de recortes. El 123*Ensamble de la 2erramienta de 9ondo+ esatrapado en la cama de sólidos.ó)os recortes y restos de desmoronamientosse deslizan &asta el espacio anular al apagar

    las bombas y pueden empa"uetar la sartade perforación. El avalanc&amiento tambi7npuede ocurrir mientras las bombas estánprendidas. na buena limpieza de pozo,signi#ca la remoción de su#cientes sólidosdel agu(ero para permitir un paso, razonablemente sin impedimentos,para la sarta de perforación y la tubería de revestimiento.

    E%isten muc&as razones principales para "uelos sólidos no sean limpiados fuera del fondo

    y fuera del agu(ero del pozo. Ellas son:

    9lu(o anular ba(o.-ropiedades inapropiadas del lodo iempo insu#ciente de circulación3gitación mecánica inadecuada 

    4. 5. 1. . &or!acione% con E%fuero% "ectónico%

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    )a inestabilidad del agu(ero del pozo es causada cuando formacionesde altos esfuerzos son perforadas y e%iste una diferencia signi#cativaentre el esfuerzo cercano al agu(ero del pozo y la presión restrictivaprovista por la densidad del uido de perforación.

    )os esfuerzos tectónicos se desarrollan en áreas en donde la roca estasiendo comprimida o estirada por el movimiento de la corteza terrestre.)a roca en estas áreas esta siendo pandeada por la presión delmovimiento de placas tectónicas.

    6uando un agu(ero es perforado en un área de altos esfuerzos

    tectónicos, la roca alrededor del agu(ero del pozo se colapsará dentrodel agu(ero y producirá desmoronamientos astillados, similares aa"uellos producidos por arcilla sobrepresionada. En el caso de esfuerzotectónico, la presión &idrostática re"uerida para estabilizar el agu(erodel pozo, podría ser muc&o mayor "ue la presión de fractura de lasotras formaciones e%puestas.4. 5. 1. . Pri!era% Accione%

    ;. 6on los primeros indicios del incremento de torsión en la sarta eintentos de empacamiento, los la velocidad de la bomba deberáreducirse a la mitad. Esto disminuirá la presión atrapada, en caso de"ue el agu(ero empa"ue. na presión e%cesiva aplicada a un empa"ue,agravará la situación. En caso de "ue el agu(ero se limpie, se regresael u(o a su velocidad normal.

    de los sólidos del anular &aciaadentro de la sarta de perforación, en caso de "ue estos taponeen asarta.

    ?. De(ar una presión ba(a *@// psi+ atrapada deba(o del empa"ue.Esto actuará como un indicador de "ue la situación esta me(orando, encaso de "ue la presión sea drenada.

    A. Manteniendo un má%imo de // psi en el tubo vertical y con lasarta colgando a su peso libre rotacional, se comienza a ciclar la sarta

     

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    de perforación &asta la má%ima torsión de apretado. 3l llegar a estaetapa no ciclar la sarta.

    . 6ontinuar ciclando con torsión, observando el drenado de lapresión y los retornos en las temblorinas. En caso de "ue el drenado decirculación o circulación parcial ocurran, lentamente incremente lasemboladas de la bomba para mantener un má%imo de // psi depresión de tubo vertical. En caso de "ue la circulación me(ore, contin8eincrementando las emboladas de la bomba.

    B. En caso de "ue no se pueda recobrar la circulación, traba(e la

    tubería entre peso libre ba(ando y subiendo. 0C 3-)IE E05IC0E5 0I-E5C5 E6E5IFC5, G3 E 5C 3H3F3I3 )35I36IC0 *má%imo / Jlbs+. Mientras se traba(a la sarta continarciclando la torsión para salir y mantener un má%imo de // psi depresión en el interior de la sarta *manómetro del tubo vertical+.

    K. 0C I0E0E DI5-33 )C5 M3I))C5 E0 0I0H03 DIE66IC0

    L. En caso de "ue no se pueda establecer circulación, incremente lapresión en etapas &asta ;// psi y se contin8e traba(ando la tubería,aplicando torsión.

    . En caso de "ue la tubería no &aya sido liberada una vez "ue lacirculación má%ima sea establecida, comience las operaciones demartilleo, en la dirección opuesta al ultimo movimiento en "ue semovio la tubería. na vez "ue la tubería "uede libre, rote y limpie elagu(ero, antes de continuar el via(e.

    4. 5. 2. Atrapa!iento 3iferencial

    El atrapamiento diferencial ocurre cuando se sostiene por la fuerza lasarta de perforación contra las paredes del agu(ero. )a fuerza escreada por el desbalance entre la presión &idrostática del uidodentro del agu(ero y la presión de poros de una formaciónpermeable. 6uando la presión &idrostática es mayor "ue la presiónde los poros, la diferencia es llamada, el sobre balance. )a fuerzaresultante del sobre balance actuando sobre un área de la sarta deperforación, es la fuerza "ue atrapa la sarta.

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    Este mecanismo normalmenteocurre:

    ;+ 6on una sarta estacionaria o demovimiento muy lento.

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    Prevención de Atrapa!iento de "uer#a

    El o(o de llave es causado cuando la tuberíade perforación rota contra la pared delagu(ero descubierto en el mismo sitio,creando un surco u o(o de llave en la pared.6uando la sarta de perforación es =via(ada>,los acoples de la tubería o el ensambla(e defondo 123 entran al o(o de llave y pueden"uedar atrapados. El o(o de llave tambi7npuede ocurrir en la zapata en caso de "uese cree un surco o desgarre longitudinal enla tubería de revestimiento.

    Este mecanismo normalmente ocurre:

    • En cambios abruptos de ángulo o dirección en formaciones media!blanda a media!dura.

    • En donde e%isten altas fuerzas laterales de pared y rotación de la sarta.• Mientras se está sacando la sarta fuera del agu(ero.• Despu7s de muc&as &oras de perforación sin via(es de limpieza a

    trav7s de una pata de perro.

    4. 5. +. 2. Agu6ero de 7a6o )alire o3iá!etro Reducido

    -erforar rocas duras y abrasivas, desgasta labarrena y los estabilizadores y se convierte enun agu(ero de ba(o diámetro. 6uando se corredespu7s otra barrena de pleno diámetroencontrará resistencia al llegar a la sección deba(o diámetro perforada con la barrenadesgastada. 5i la sarta es corrida rápidamente

    sin &aber recti#cado el agu(ero, puede "uedaratrapada en la sección de menor diámetro.

    Este mecanismo normalmente ocurre:• 6uando se está ba(ando con una barrena nueva• Despu7s de una toma de n8cleos• 3l correr una barrena -D6 despu7s de una de conos.• 6uando se &an perforan formaciones abrasivas y no se

    recti#ca el agu(ero al salir barrena y estabilizadores desgastados.

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    4. 5. +. +. )8atarra 93e%ec8o:

    Escombros "ue &an caído dentro delagu(ero desde la super#cie o de las&erramientas de fondo, las cuales llegan&asta el agu(ero descubierto y atrapan lasarta de perforación.

    Este mecanismo usualmente ocurre:• Debido al mantenimiento pobre o

    inadecuado en el piso del e"uipo de

    perforación.• 6uando no se instala el cobertor del

    agu(ero o =tapagu(ero>.• 6uando falla del e"uipo o &erramientas

    de fondo

    4. 5. +. 4. E%calone% , Pata% de Perro

    E%calone%$ El agu(ero del pozo pasa porrocas de tipos variables y se desarrollansalientes en las interfaces entre capas dediferentes durezas.Pata% de Perro$ durante la perforación del agu(ero de un pozo, lascaracterísticas de la roca causan la dee%ión de la barrena lo "uepuede resultar en un cambio de dirección.  Igual!ente; cuando %eperfora con un en%a!la6e direccional; lo% ca!io% repentino%del ángulo pueden cau%ar una torcedura en la dirección delagu6ero. /a% de%viacione% aguda% en inclinación , dirección del

    agu6ero; %on lla!ada%

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    Despu7s de cambios de dirección• Durante el via(e afuera del pozo -CC2

    *5acando 9uera del -ozo+4. 5. +. 5. )olap%o de la "uer#a deReve%ti!iento > Producción

    )a tubería de revestimiento colapsa, ya sea cuando las condiciones depresión e%ceden su resistencia original ó cuando la resistencia originalpierde su validez debido al desgaste yPo corrosión. El desgaste de latubería por fricción o corrosión, disminuye la resistencia efectiva alreducir el espesor de pared. El colapso se descubre muc&as veces al

    observar =colgamiento> del *123+ dentro del revestimiento.

    Este mecanismo puede ocurrir cuando:

    • )a presión de colapso de la tubería de revestimiento es e%cedidadurante una prueba de presión en donde ocurre una fuga del espacioanular. )a presión de colapso de la tubería de revestimiento, puede sermenor a la esperada, debido al desgaste.

    • 5e evacua el uido del revestimiento, causando el colapso de la misma.• )a tubería de revestimiento se pandea debido a procesos agresivos

    durante la corrida.

    4. 5. +. -. 7loque% de )e!ento

    )a sarta de perforación "ueda atrapada dentro del agu(ero, por blo"uesde cemento "ue caen en el agu(ero alrededor de la misma. Estemecanismo normalmente ocurre cuando:

    N El cemento duro se vuelve inestable alrededor de la zapata, detapones forzados en agu(ero descubierto y de tapones para desvíodel pozo.

    4. 5. +. . )e!ento ?erde

    6uando la sarta se &a introduce en cemento fresco en formainadvertida, este puede llegar a fraguado repentino. El tope delcemento puede ser mayor al predic&o. El incremento en la presión porel paso del 123, puede causar fraguado repentino.

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    Prevención de Atrapa!iento de "uer#a

    5e intenta circulación con la parte ba(a de lasarta de perforación, en cemento blando. Elincremento en la presión causa el fraguadorepentino del cemento. 5e tiene una altavelocidad de penetración al limpiar cementoreci7n fraguado, deba(o del cual e%istecemento fresco "ue puede sufrir fraguadorepentino.Este mecanismo normalmente ocurre:

    N Mientras se corre un ensambla(e en el pozo para limpiar el cemento

    de(ado despu7s de cementar o de colocar un tapón.

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    4. 5. +. . Pri!era% Accione%

    ;. 3seg8rese "ue la circulación es mantenida