curso ingenieria de terminacion de pozos
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Tipos de Terminaciones de PozosTRANSCRIPT
-
Curso de Ingeniera de Terminacin
Instructor :Hctor Arredondo Maldonado
EXPLORACION Y PRODUCCION
Gerencia de Estrategias de Ingeniera y Diseo
Subgerencia de Ingeniera de Terminacin y Mantenimiento de Pozos
11 de abril de 2005
-
EXPLORACION Y PRODUCCION
Objetivo
Captulo I.- Introduccin
Captulo II.- Metodologa de diseo de la terminacin
Captulo III.- Anlisis Nodal
Captulo IV.- Tipos de Terminaciones
Captulo V.- Lmite tcnico en terminacin
Captulo VI.- Diseo de la terminacin
Diseo de la prueba de TR Diseo de la sarta para escariar
Diseo de lavado de pozo
Diseo del aparejo de produccin y movimientos
Seleccin del empacador de produccin
Seleccin del fluido empacador
Seleccin del medio rbol de vlvulas
Diseo de condiciones de presin para el disparo
Captulo VII.- Control de procesos de terminacin
Problemtica recurrente Buenas prcticas
Captulo VIII.- Evaluacin de la terminacin
Tiempo Costo , ndices y eficiencia de la Terminacin Grficas de avance
Captulo IX.- Terminaciones especiales
Temario
-
EXPLORACION Y PRODUCCION
Asimilar la metodologa para el diseo de la
terminacin de pozos, con el propsito de minimizar
tiempo y costo.
Objetivo
-
EXPLORACION Y PRODUCCION
Debido a la necesidad de estandarizar el proceso de la terminacin,
se presenta una metodologa de diseo, la cual considera una
secuencia de actividades de terminacin y utiliza como herramienta
de trabajo el concepto de lmite tcnico, que nos permite realizar el
diseo optimizado y su evaluacin.
Se presentan los conceptos de diseo de la terminacin de pozos,
as como las actividades y subprocesos para el control y la
evaluacin.
Introduccin
Captulo I
-
EXPLORACION Y PRODUCCION
Definicin de Terminacin de Pozos
Captulo I
El propsito de la perforacin de un pozo, es localizar y producir
hidrocarburos de manera comercial segura y rentable, una vez
perforado el pozo, para lograr ste objetivo, es necesario acondicionar
el pozo con: tubera de produccin, empacador, camisa etc, que
permitan conducir los hidrocarburos a superficie de manera optimizada
a este proceso se le denomina Terminacin del pozo.
Objetivos:
Maximizar la produccin
Minimizar riesgos
Minimizar costos
Minimizar requerimientos de reparaciones a corto plazo
Acceso a la toma de informacin
-
EXPLORACION Y PRODUCCION
Captulo II
Metodologa de Diseo de la terminacin
-
EXPLORACION Y PRODUCCIONCaptulo II
Dimetro de Tubera
Anlisis de disparos
Prof. de anclaje del empacador
Paso 1: Anlisis Nodal
Ingeniera de Yacimientos
Mapa Base Ssmico
L-95 L-303
L
-
4
9
L-51
L-53
L-50
L-52
L-54 L-58
L-14
L-16
NUEVOS LIRIOS
CHOCHAL
NARVAEZ
BOCA DEL TORO
LAGUNA ALEGRE
TASISTE CAAVERAL
NUEVOS LIRIOS
CHOCHAL
1
NARVAEZ ARENA 16 Y 18
ARENA 30 ARENA 41
ARENAS 43 y 45 1
2
2 3
L-95
L-303
L
-
4
9
L-51
L-53 L-50
L-52
L-54 L-58
L-29 L-31
L-33 L-63
L-35 L-63
L-60 L-22
L-38
L-58 L-56 L-54
L-52
L-14
L-16
NUEVOS LIRIOS CHOCHAL
NARVAEZ
BOCA DEL TORO
LAGUNA ALEGRE
TASISTE CAAVERAL
-
EXPLORACION Y PRODUCCIONCaptulo II
Anlisis de
Registros
Paso 2: Identificacin de pozos de correlacin
Estructura del
yacimiento Perfl de Presin y
Temperatura
PERFIL DE TEMPERATURA
5500
5600
5700
5800
5900
6000
6100
6200
138 140 142 144 146 148
TEMPERATURA , C
PROF
UNDIDA
D , m
PERFIL DE PRESION
5500
5600
5700
5800
5900
6000
6100
6200
13000 13200 13400 13600 13800 14000
PRESION, psi
PROFU
NDID
AD , m
-
EXPLORACION Y PRODUCCIONCaptulo II
Anlisis de G .
Poro, G.Fract
Paso 2: Identificacin de pozos de correlacin
Pozo: Vertical/
Direccional POZO : PUERTOCEIBA 117 TRAYECTORIA DIRECCIONALREALSECCIN VERTICAL
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
4000
4500
5000
5500
6000
0 200 400 600 800 1000 1200
PR
OF
UN
DID
AD
(m
)
DESPLAZAMIENTO
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
1000
-400 -300 -200 -100 0DIRECCIN E /-W
DIR
EC
CI
N
N /
-S
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
4000
4500
5000
5500
6000
0 200 400 600 800 1000 1200DESPLAZAMIENTO (m )
PR
OF
UN
DID
AD
(m
)
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
1000
-400 -300 -200 -100 0DIRECCIN E /-W
POZO : PUERTOCEIBA 117 TRAYECTORIA DIRECCIONALREAL
SECCIN VERTICAL0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
4000
4500
5000
5500
6000
0 200 400 600 800 1000 1200
PR
OF
UN
DID
AD
(m
)
DESPLAZAMIENTO
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
1000
-400 -300 -200 -100 0DIRECCIN E /-W
DIR
EC
CI
N
N /
-S
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
4000
4500
5000
5500
6000
0 200 400 600 800 1000 1200DESPLAZAMIENTO (m )
PR
OF
UN
DID
AD
(m
)
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
1000
-400 -300 -200 -100 0DIRECCIN E /-W
PI= 6536m TR 5 A 6580m
INTERVALO 6440-6515m
TCP 3 3/8 20c/m
EMPACADOR 7 A 4699m
TR 7 A 6150m
BL 5 A 4700m
TP 3 A 4700m
Tipo de Terminacin
-
EXPLORACION Y PRODUCCIONCaptulo II
Paso 3: Lmite tcnico
POZO HBRIDO TERMINACIN TIPO B (K)
1
2
3
4
5
6
7
8
0 5 10 15 20 25 30
TIEMPO (DIAS)
PUERTO CEIBA 117
PUERTO CEIBA 155
PUERTO CEIBA 159
PUERTO CEIBA 157
PUERTO CEIBA 103D
HIBRIDO TIPO B(K)
POZO PROF. TOTAL(m) PROF.BL(m) P-EMPAC.(m) ANGULO FORMACION INTERVALO ULTIMA TR
PUERTO CEIBA 133 6536 4700 4699 40 K.I. 6440-6515m 5" a 6580m
PUERTO CEIBA 135 7121 6264 5200 40 J.S.K. 7080-7070m 5" a 7151m
PUERTO CEIBA 117 5690 - 4100 35 K.I. 5350-5650m 7" a 5300m
PUERTO CEIBA 155 6300 - 4000 34 K.S.A.N 6234-6300m 7" a 6134m
PUERTO CEIBA 159 6100 - 4700 44 K.I. 5100-5707m 7" a 5707m
PUERTO CEIBA 157 6155 - 4494 44 K.M. 5994-6155m 7" a 5991m
PUERTO CEIBA 103D 6406 - 5100 40 J.S.T. 5509-6456m 7" a 5509m
PROMEDIO 6330 5482 4613 40
TIPO B
TIPO A
Metros/ das PC117 PC155 PC 159 PC 157 PC 103D HIBRIDO TIPO B(K) HIBRIDO TIPO B(J)
PROFUNDIDAD TOTAL 5690 6300 6100 6155 6406 6130 6406
PROFUNDIDAD DE LA BL - - - - - - -
PROFUNDIDAD DEL EMPACADOR 4100 4000 4700 4494 5100 4479 5100
RECONOCER PI 5.21 3.50 2.63 5.71 8.67 2.63 2.75
ESCARIAR TR 4.42 2.29 1.21 2.00 2.67 1.21 1.26
TOMANDO REGISTROS 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
DISPARAR 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
METE AP. DE PRODUCCION 1.71 2.08 1.75 2.00 2.00 1.71 1.79
INST ARBOL 1.08 1.17 1.33 1.04 1.06 1.04 1.09
EVALUA INTERVALO 1.83 1.75 1.96 3.00 6.50 1.75 1.83
-
EXPLORACION Y PRODUCCIONCaptulo II
Paso 3: Diseo del aparejo de produccin
Design Limits - 4 1/2" x 3 1/2" Production Tubing - Section 1 - OD 4.500 - Weight 13.50 - Grade TRC-95
-350000 -300000 -250000 -200000 -150000 -100000 -50000 0 50000 100000 150000 200000 250000 300000 350000
14000
12000
10000
8000
6000
4000
2000
0
-2000
-4000
-6000
-8000
-10000
-12000
-14000
Effective Tension (lbf)
Eff
ec
tiv
e I
nte
rn
al
Pre
ss
ure
(p
sig
)
Burst 1.100
Collapse 1.125
Tension 1.600
Tri-axial 1.250
Connection Burst 1.100
Connection Tension 1.600Connection Compression 1.600
Note: Limits are approximate
Initial Conditions
DESANCLANDO EMP
ANCLANDO EMPACADOR
PROBANDO TP
LAVANDO POZO
CIERRE 1
PRODUCCION INICIAL
CIERRE 2
ESTIMULACION
PRODUCCION 5 AOS
CIERRE 3
CONTROL. DE POZO
INDUCCION
Modelo Traxial Movimientos del aparejo de produccin
Cargas sobre el empacador
-
EXPLORACION Y PRODUCCIONCaptulo II
Paso 4: Seleccin del empacador de produccin
HALLIBURTON ENERGY SERVICES
OPERATING ENVELOPE
7 32-35 lb/ft HPH Retrievable Packer
-250000
-200000
-150000
-100000
-50000
0
50000
100000
150000
200000
-12500 -10000 -7500 -5000 -2500 0 2500 5000 7500 10000 12500
(Above) PRESSURE (p.s.i.) (Below)
(Set
-Dow
n) FO
RC
E (lb
s.) (T
ensi
le)
ESTIMULACION
LAVANDO POZO
PRUEBA DE ADMISION
CIERRE 3
CIERRE 1
PRODUCCION INICIAL
ANCLANDO EMPACADOR
CONTROL DE POZO
INDUCCION
DESANCLANDO EMP
CIERRE 2
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EXPLORACION Y PRODUCCIONCaptulo II
Paso 5: Diseo de lavado del pozo
Fluido lavador
Fluido espaciador (agua diesel)
Fluido de terminacin
Fluido viscoso
Fluido de perforacin
Flujo Turbulento
Flujo Laminar
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EXPLORACION Y PRODUCCIONCaptulo II
Paso 6: Seleccin fluido empacante
E
M
P
A
C
A
D
O
R
F
L
U
I
D
O
Criterios de Seleccin
Caractersticas del fluido
Temperatura del pozo
Aditivos anticorrosivos
-
EXPLORACION Y PRODUCCIONCaptulo II
Paso 7:Disparos
Py
Ps
Ph
Dp=Py-(Ph+Ps)
Go GF Gp Gft
Profundidad
Gradiente presin Dp
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EXPLORACION Y PRODUCCIONCaptulo II
Paso 8:Aparejos de limpieza y molienda Casing 7" 35#
0 - 5990m
I.D. 6.004in
Drift: 5.879in
3 1/2" Tuberia de Perforacion con coneccion
3 1/2" IF (caja arriba )
4.75" Ported By-pass Sub PBS 102 con conexion
3 1/2" IF caja arriba (bola de 1.3/8" )
7" Bristle Brush Cepillo (5.675" estabilizadores)
con 3 1/2" IF caja arriba
Ensamblaje 17" Well Patroller WP 106 con conexion
3 1/2" IF caja arriba
(6.35" copa divertora)
7" Magno Back (Magneto) MB 109
con conexion 3 1/2" IF caja arriba
(5.874" estabilizadores)
7" Razorback RB 104 (5.874" estabilizadores)
con conexion 3 1/2" IF caja arriba
3 1/2" Tuberia de Perforacion con coneccion
3 1/2" IF (caja arriba ) un singular
CANASTA 5 1/2" con conexiones 3 1/2" IF
CANASTA 5 1/2" con conexiones 3 1/2" IF
7" Magno Back (Magneto) MB 109
con conexion 3 1/2" IF caja arriba
(5.874" estabilizadores)
Combinacion 3 1/2" IF box x 2 7/8" WT-26 pin
Liner 5" 18#
5192 - 6500 m
I.D. 4.276"
Drift: 4.151" 2 7/8" Tuberia de Perforacion con conexion
2 7/8" WT-26
Combinacion 2 3/8" reg caja x 2 3/8" reg caja
3.5" nipple de aguja con conexion 2 3/8" Reg pin arriba
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EXPLORACION Y PRODUCCIONCaptulo III
Anlisis Nodal
-
EXPLORACION Y PRODUCCIONCaptulo III
Definicin:
El anlisis de un sistema de produccin ,permite determinar el comportamiento actual de y futuro de un pozo productor de hidrocarburos , como resultado de ste anlisis se obtiene un incremento de produccin y mejoramiento de la eficiencia de flujo.
En el anlisis nodal se evala un sistema de produccin, de acuerdo a 5 componentes bsicos:
Flujo a travs del medio poroso (IPR)
Flujo a travs de la tubera (VLP)
Flujo a travs estrangulador
Flujo a travs la lnea de descarga
Flujo en el separador
Para predecir el comportamiento del sistema ,se obtiene la cada de presin de cada componente , es decir definir los puntos de salida y llegada de cada tramo los cuales llamamos NODOS , para determinar por medio de diversos gastos y mtodos adecuados de calculo ,las cadas de presin en cada nodo de solucin. Despus de seleccionar un nodo de solucin las cadas de presin son adicionadas o sustradas al punto de presin inicial o nodo de partida ,hasta que se alcanza el nodo de solucin incgnita .
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EXPLORACION Y PRODUCCIONCaptulo III
Para utilizar el concepto nodal, se deber conocer por lo menos la presin en el punto de partida .En un sistema de produccin se conocen dos presiones ,las cuales se suponen constantes ,siendo estas la presin de separacin (Psep) y la presin del yacimiento (Pws).
Pws
Pwf
Pth Pe Psep
P1= Pws-Pwf en el yacimiento
P2= Pwf-Pth en la TP
P3= Pth-Pe en el estrangulador
P4= Pe-Psep en la lnea de descarga
P5= Pws-Psep Cada total en el sistema
-
EXPLORACION Y PRODUCCIONCaptulo III
En el sistema se incluye flujo en el yacimiento (medio poroso),flujo en la tubera de produccin, flujo en las restricciones de la sarta (VT),Flujo en la lnea de descarga.
Flujo en el yacimiento: Ley de Darcy
q=
7.08x10-3 kh (Pws-Pwf)
Bo (ln(re/rw)-0.75 +s)
ndice de Productividad
q J=
(Pws-Pwf) (Bpd/psi)
Ecuacin de IP en trminos de ley de darcy
7.08x10-3 kh
Bo (ln(re/rw)-0.75 +s) J=
o
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EXPLORACION Y PRODUCCIONCaptulo III
Ecuaciones de comportamiento de afluencia en el yacimiento:
Yacimientos de aceite: Yacimientos de Gas y condensado:
ndice de productividad (J) ndice de productividad (J)
Ecuacin de Vogel Ecuacin Back pressure
Compuesto Ecuacin Jones
Ecuacin de Fetkovick
Ecuacin de Jones
Ecuaciones gradiente de presin :
-
EXPLORACION Y PRODUCCIONCaptulo III
PT= Pe+ Pf
Pe= 0.433 h
Pe- psi,
h ,pies
,Dens Rel Pf = 0.06056
f q2 L
d5
NRe=
Unidades: d-pies; L,pie, q-pie3/s; P,psi
PT= 0.433 h + 0.06056 f q2 L
d5
v d Adimensional
dZ
dv
g
v
d2g
vfsin
g
g
dZ
dP m
c
mm
c
2
mmmm
ctot
Tuberas: Trmino por elevacin (0 - 30%) Trmino por friccin (70 - 100 %)
-
EXPLORACION Y PRODUCCIONCaptulo III
Para calcular el valor de f (factor de friccin) es necesario determinar el rgimen de flujo.
Flujo laminar el factor de friccin depende del nmero de Reynolds es decir Nre < 2300
NRe f =
64
Para flujo turbulento Nre>3100, el factor de friccin se puede calcular con la ecuacin :
3.715d -2 L og( ))2 f =
Rugosidad
Para flujo crtico (2300
-
EXPLORACION Y PRODUCCIONCaptulo III
Tipo de Tubera Rugosidad (pg)
Plsticos, vidrios, etc 0.0
Tuberas nuevas 0.0006
Acero comercial 0.0018
Tuberas sucias 0.009
f- ( 0.0006 a 0.0008) -(0.0006) TP -(0.0006-0.00075) L.D.
-
EXPLORACION Y PRODUCCIONCaptulo III
Flujo en la tubera : Correlaciones de Flujo multifsico
Nodo 1
P1, DL 1
p
Considerar
incremento
L
p
Correlaciones determinar ,propiedades PVT a
p
P= L* dP/dL Calcular
Pc= P
si
no P= Pc 1
1
Flujo Burbuja.
Flujo Bache.
Flujo Transicion.
Flujo Anular - Niebla.
-
EXPLORACION Y PRODUCCIONCaptulo III
Flujo en la tubera : Correlaciones de Flujo multifsico
Las prdidas de presin por elevacin son funcin del llamado resbalamiento del gas o colgamiento del liquido
Las prdidas de presin por friccin son funcin del rgimen de flujo, determinado por la inclinacin del ngulo y las
velocidades superficiales del gas y lquidos.
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500
Production rate, STB/D
Flo
win
g b
ottom
hole
pre
ssure
, psi
Tubing Curve
Zona Estable
Zona inestable
-
EXPLORACION Y PRODUCCIONCaptulo III
Flujo en la tubera : Correlaciones de Flujo multifsico
Correlacin Aceite/vert Aceite/dir Gas y cond/vert
Duns -Ross
Orkiszewwski x
Beggs -brill
Govier,Aziz -forgasi
Olgas 89
BJA Cond x x
Olgas 92
Gray x x
Ansari x
Hangerdon-Brown x
-
EXPLORACION Y PRODUCCIONCaptulo III
Mtodos de afluencia
en el yacimiento IPR
Aplicaciones :
Anlisis de desempeo de
disparos
Profundidad de anclaje del
empacador
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500
Production rate, STB/D
Flo
win
g b
ott
om
ho
le p
res
su
re,
ps
i
Inflow (Reservoir) Curve
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500
Production rate, STB/D
Flo
win
g b
ott
om
ho
le p
re
ss
ure
, p
si
Tubing Curve
Zona Estable
Zona inestable
Mtodos de afluencia en
La TP, flujo multifsico
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500
Production rate, STB/D
Flo
win
g b
ott
om
ho
le p
res
su
re,
ps
i
Inflow (Reservoir) Curve
Tubing Curve
Anlisis nodal
-
EXPLORACION Y PRODUCCIONCaptulo IV
Tipos de Terminaciones
-
EXPLORACION Y PRODUCCIONCaptulo III
Agujero descubierto
Ventajas
Produccin Multizonas
Intervalos largos
Pozos HP,HT
Bajo costo
Reintervencin T.T.
Selectivo
Desventajas
Restriccin de paso de htas.
Convencional Agujero Descubierto
Ventajas
Produccin una zona
Bajo costo
Reintervencin T.T.
Desventajas
Restriccin de paso de htas.
Produccin de finos
No selectivo (Estimulacin)
Para formaciones consolidadas
-
EXPLORACION Y PRODUCCIONCaptulo III
Ventajas
Produccin multizonas
Mtodo eficaz de control
Formaciones no consolidadas
Desventajas
Cada de presin adicional
Control de arena Sencillo Selectivo
Ventajas
Produccin multizonas
Desventajas
Alto costo( T .I)
Flujo cruzado
Accesorios mltiples
-
EXPLORACION Y PRODUCCIONCaptulo III
Ventajas
Alto gasto de produccin
Pozos de aceite
Menores cadas de presin
Selectivo
Desventajas
Alto costo
Ventajas
Produccin multizonas
Alto costo
Desventajas
Restriccin de paso de htas.
Accesorios varios para control
Tieback Doble Terminacin
-
EXPLORACION Y PRODUCCIONCaptulo IV
Tubingless
Zona 1
Ventajas
Bajo costo
Terminacin sin equipo
Pozos someros
Pozos de gas
Desventajas
Restriccin de paso de herramientas en dimetros pequeos
-
EXPLORACION Y PRODUCCION
POZO TIZON 201
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
0 20 40 60 80 100
Captulo IV
RECONOCE PI
ESCARIANDO
REGISTROS
DISPAROS
BICELO BL 5
INST. ARBOL
EVALA INTERVALO
ESCARIA TR 7
LAVA POZO
AISLA INTERVALO
14 DIAS METE COMPL. DE TR
METE AP. DE PROD
PRUEBA ALIJO
3 DIAS
2 DIAS
Tipo Integral agujero descubierto.(6/13)
-
EXPLORACION Y PRODUCCION
POZO LANKAHUASA 22
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
0 20 40 60 80 100
RECONOCE PI
ESCARIANDO
REGISTROS
DISPAROS
REGISTROS
INST. ARBOL
EVALA INTERVALO
PRUEBA DST
DESPL. AGUA POR SALMUERA
AISLA INTERVALO
1 DIA
LAVA POZO
METE AP. DE PROD
REGISTROS
3 DIAS
CAMBIA CABEZAL
1 DIA
3 DIAS
10 DIAS
ESCARIANDO 1 DIA
Tipo previamente disparado.(7/15)
Captulo IV
-
EXPLORACION Y PRODUCCIONCaptulo IV
Activid
ad
Tipo de Terminacin en la UPMP
Actividad/ tipo de
terminacin Aparejo Convencional Aparejo Integral
Pozo Hermtico Agujero Descubierto Pozo Hermtico Previamente disparado Agujero Descubierto
Reconocer P.I. x x x x x
Escariar x x x x x
Tomar registros x x x
Disparar x
Lavar pozo x x
Anclar empacador x x
Meter aparejo x x x x x
Calibrar aparejo x x
Instalar medio rbol. x x x x x
Disparar x x
Evaluar intervalo x x x x x
Aislar intervalo x x x x x
11 7 10 8 6
-
EXPLORACION Y PRODUCCIONCaptulo IV
Activid
ad
Tipo de Terminacin
Aparejo de Prueba DST
Pozo Hermtico Intervalo Disparado Agujero Descubierto
TCP-DST
(integrado)
TCP / Empacador - DST con
USMV
TCP (disparar-sacar)
DST integral
DST
(integrado)
Reconocer P.I. x x x x
Escariar x x x x
Tomar registros x x x
Lavar pozo x x x
Anclar empacador x
Meter aparejo x x x x
Instalar cabeza de prueba. x x x x
Disparar x x
Evaluar intervalo x x x x
Aislar intervalo x x x x
9 10 8 6
-
EXPLORACION Y PRODUCCIONCaptulo IV
DST-TCP
(Hermtico)
Integral Dos viajes
DST
(Disparado)
DST
(A D)
TCP-EMP USMV-DST
(Hermtico) USMV-DST
EMP
(Disparado) USMV-DST
EMP
(A D)
-
EXPLORACION Y PRODUCCIONCaptulo V
Limite tcnico en terminacin
-
EXPLORACION Y PRODUCCION
Concepto de Lmite Tcnico
Lmite tcnico se define, como el mejor desempeo
posible en la perforacin de un pozo para un sistema
dado de parmetros de diseo.
Es un medio de realizar un cambio en la manera como
se perforan los pozos; el cual tiene como resultado un
mejoramiento en las operaciones, comparando este
desempeo, contra una base histrica de datos bien
estructurada.
Captulo V.- Lmite tcnico
-
EXPLORACION Y PRODUCCION
Si bien, el concepto de Lmite Tcnico, se origin para la optimizacin de las operaciones de
perforacin, es posible adoptar sta tcnica al
proceso de la terminacin de pozos.
El Lmite Tcnico, es un proceso, el cual nos ayuda a identificar las mejores operaciones, con la mejor
gente, tecnologa y una buena planeacin.
Concepto de Lmite Tcnico
Captulo V.- Lmite tcnico
-
EXPLORACION Y PRODUCCIONCaptulo V.- Lmite tcnico
Pro
fundid
ad
Tiempo
Programado
Real
Efo=Tp/Tr
Efo Pr Tr Pp Tp
-
EXPLORACION Y PRODUCCIONCaptulo V.- Lmite tcnico
Tiempo que se puede remover
Tiempos del LT
Tiempos de operaciones normales
Tec.
Tiempos no productivos
Tiempos no productivos: es el tiempo causado por falla del equipo, error humano, problemas en el
pozo, eventos no programados, esperas.
Tiempos actuales de terminacin
Tiempos perdidos invisibles
Tiempos invisibles: una buena parte de este, se encuentra dentro de las operaciones normales, y es
causado, en alguno de los casos, por operaciones lentas.
-
EXPLORACION Y PRODUCCION
Proceso de Terminacin
Para poder identificar y seleccionar las mejores prcticas operativas,
es de vital importancia describir el proceso de la terminacin de un
pozo en etapas o actividades, y de esta manera, poder analizar
donde tenemos que enfocar los esfuerzos para la optimizacin del
proceso.
Bajar y anclar empacador
Meter aparejo de produccin
Evaluar intervalo
Toma de Registro
Disparar intervalo programado
Escarear T.R.
Reconoce P.I.
Conexiones Sup. de Control
A C T I V I D A D E S
T I E M P O
Lavado de Pozo
Aislar Intervalo
Captulo V.- Lmite tcnico
-
EXPLORACION Y PRODUCCION
Base histrica de datos
Seleccin de pozos de correlacin
Pozos Terminados en el Campo
Das
0,00
10,00
20,00
30,00
40,00
50,00
0 10 20 30 40 50 60 70 80
Concepto de Lmite Tcnico
-
EXPLORACION Y PRODUCCION
Graficamos los tiempos de cada una de las actividades del proceso,
para identificar las mejores prcticas operativas.
A C T I V I D A D E S
0,00 2,00 4,00 6,00 8,00 10,00 12,00 14,00 16,00
Pozo A
Pozo C
Pozo B
Pozo D
Pozo E
Bajar y anclar empacador
Meter aparejo de produccin
Evaluar intervalo
Toma de Registro
Disparar intervalo programado
Escarear T.R.
Reconoce P.I.
Conexiones Sup. de Control
Lavar Pozo
Aislar intervalo
Das
Concepto de Lmite Tcnico
-
EXPLORACION Y PRODUCCION
Identificacin de los mejores tiempos en las actividades del proceso.
0,00 0,50 1,00 1,50 2,00 2,50 3,00
0,00 0,05 0,10 0,15 0,20 0,25 0,30 0,00 0,50 1,00 1,50 2,00 2,50 3,00
Tiempo en das
Lavar Pozo Toma de Registro
Escariar TR 1.14
0.20
1.48
0,00 2,00 4,00 6,00 8,00
Reconoce P.I.
3.40
Concepto de Lmite Tcnico
-
EXPLORACION Y PRODUCCION
0,00 2,00 4,00 6,00 8,00 10,00 12,00 14,00 16,00
Pozo A
Pozo C
Pozo B
Pozo D
Pozo E
A C T I V I D A D E S
Bajar y anclar empacador
Meter aparejo de produccin
Evaluar intervalo
Toma de Registro
Disparar intervalo programado
Escarear T.R.
Reconoce P.I.
Conexiones Sup. de Control
Lavar Pozo
Aislar intervalo
Terminacin Hbrida
Identificar y eliminar
los NPTs
Identificar y eliminar
tiempos invisibles
Implementacin de
Tecnologas
Lmite Tcnico.
Concepto de Lmite Tcnico
Terminacin Hbrida
-
EXPLORACION Y PRODUCCION
Al Norte del Estado de Veracruz
A 250 km de Ciudad de Mxico
A 5 km de la Ciudad de Poza Rica
Superficie de 3,815 Km2
Agua Fra Coapechaca - Tajn
Ubicacin del Paleocanal Chicontepec
Captulo V.- Lmite tcnico
-
EXPLORACION Y PRODUCCION
0,00
10,00
20,00
30,00
40,00
50,00
0 20 40 60 80
Base de Datos
Historial de pozos terminados en los campos
Agua Fra-Coapechaca-Tajn T
iem
po
(D
as
)
Pozos terminados
-
EXPLORACION Y PRODUCCION
19,2321,34
25,51
13,71
17,0418,00
15,18
19,99
15,3616,56
0,00
5,00
10,00
15,00
20,00
25,00
30,00
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Seleccin de pozos de correlacin, con profundidades
de intervalo y asentamiento de empacador similares
Seleccin
-
EXPLORACION Y PRODUCCION
0,00 5,00 10,00 15,00 20,00 25,00 30,00
Actividades
Anlisis de actividades y construccin de la
terminacin hbrida
A C T I V I D A D E S
Bajar y anclar empacador
Meter aparejo de produccin
Evaluar intervalo
Toma de Registro
Disparar intervalo programado
Escarear T.R.
Reconoce P.I.
Conexiones Sup. de Control
Lavar Pozo
Aislar intervalo
Das
Agua Fra 897
Corralillo 678
Coapechaca 565
Agua Fra 587
Coapechaca 545
Tajn 43
Agua Fra 891
Agua Fra 872
Agua Fra 877
Corralillo 608
-
EXPLORACION Y PRODUCCION
Construccin del pozo hbrido
Terminacin hbrida
A C T I V I D A D E S
Bajar y anclar empacador
Meter aparejo de produccin
Evaluar intervalo
Toma de Registro
Disparar intervalo programado
Escarear T.R.
Reconoce P.I.
Conexiones Sup. de Control
Lavar Pozo
Aislar intervalo
Das
0,00 5,00 10,00 15,00 20,00 25,00 30,00
Agua Fra 897
Corralillo 678
Coapechaca 565
Agua Fra 587
Coapechaca 545
Tajn 43
Agua Fra 891
Agua Fra 872
Agua Fra 877
Corralillo 608
Terminacin Hbrida
-
EXPLORACION Y PRODUCCION
Lmite tcnico
0,00 5,00 10,00 15,00 20,00 25,00 30,00
A C T I V I D A D E S
Bajar y anclar empacador
Meter aparejo de produccin
Evaluar intervalo
Toma de Registro
Disparar intervalo programado
Escarear T.R.
Reconoce P.I.
Conexiones Sup. de Control
Lavar Pozo
Aislar intervalo Terminacin Hbrida
Hibrido
Menos Tiempos No Productivos
Menos Tiempos Invisibles
Nuevas Tecnologas
Das
Campos Agua Fra-Coapechaca Tajn
Paleocanal Chicontepec
-
EXPLORACION Y PRODUCCION
Terminacin tipo A ( K.I.)
TIEMPOS DE TERMINACION POZO PUERTO CEIBA 133
1
2
3
4
5
6
7
8
0 5 10 15 20 25 30
TIEMPO (DIAS)
RECONOCE PI
ESCARIANDO
REGISTROS
REPASANDO RESISTENCIA (63HRS)
DESCONECTO 15 DC(7HRS) Y ARMO 1933M
DE TP 3 MVAM (22HRS)
DISPAROS
METE AP. PROD
INSTALA ARBOL
EVALA INTERV.
EFECTUO VIAJE DE LIMPIEZA ADICIONAL POR
NO BAJAR SONDA DE CBL A 6460M
OBSERVO ATRAPAMIENTO DE PISTOLA TCP 72HRS
CONTROLO POZO 12HRS
28 Das
Identificacin de pozos de correlacin
PI= 6536m
TR 5 A 6580m
INTERVALO 6440-6515m
TCP 3 3/8 20c/m
EMP. 7 A 4699m
TR 7 A 6150m
BL 5 A 4700m
TP 3 A 4700m
-
EXPLORACION Y PRODUCCION
TIEMPOS DE TERMINACION POZO PUERTO CEIBA 135
1
2
3
4
5
6
7
8
0 5 10 15 20 25 30 35
TIEMPO (DIAS)
RECONOCE PI
ESCARIANDO
REGISTROS
REPASANDO RESISTENCIAS
TXT (42HRS) DESCONECTO 75 TP 3 IF(9RS) Y
ARMO 4014M DE TP 3 MVAM (45HRS)
DISPAROS
METE AP. PROD
INSTALA ARBOL
EVALA INTERV. SACO APAREJO DE PRODUCCION PARA CAMBIO DE
CAMISA (54 HRS)
CONTROLO POZO POR PERDIDA 14HRS
30 Das
RECEMENTO BL (119HRS)
ESCARIO EN DOS VIAJES
TR 5 A 7151m
INTERVALO 7070-7080m
TCP 3 3/8 20c/m
EMP. 7 A 5228m
TR 7 A 6365m
BL 5 A 6264m
TP 3 A5228m
Terminacin tipo A (J.S.K.)
Identificacin de pozos de correlacin
PI= 7121m
-
EXPLORACION Y PRODUCCION
PT= 5690m
TR 7 A 5300m
TR 9 5/8 A 5100m
TP 3 A 4100m
Terminacin tipo B ( K.I.)
Identificacin de pozos de correlacin
EMP. 7 A 4100m
INTERVALO 5300-5690m K.I. Agujero descubierto
TIEMPOS DE TERMINACIN POZO PUERTO CEIBA 117
0.00 2.00 4.00 6.00 8.00 10.00 12.00 14.00 16.00
TIEMPO (DAS)
RECONOCE PI
ESCARIANDO
REGISTROS
DISPAROS
METE AP. PROD
INST ALA ARBOL
EVALA INTERV.
14.2 Das
FALLA DE L EQUIPO DE APRIETE
REPASA TXT A.DESC
ARMO TUBERA DE PRODUCCIN
-
EXPLORACION Y PRODUCCION
PT= 6300m
TR 7 A 6134m
TR 9 7/8 A 5715m
TP 3 A 4000m
Terminacin tipo B (K.S.A.N.)
Identificacin de pozos de correlacin
EMP. 7 A 4000m
INTERVALO 6134-6300 K.S.A.N Agujero descubierto
TIEMPOS DE TERMINACIN POZO PUERTO CEIBA 155
0.00 2.00 4.00 6.00 8.00 10.00 12.00
TIEMPO (DAS)
RECONOCE PI
ESCARIANDO
REGISTROS
SUSPENDIO POR FALTA DE TUBERIA
DISPAROS
METE AP. PROD
INST ALA ARBOL
EVALA INTERV.
CIRCULO HOMOGENEIZANDO COLUMNAS POR GASIFICACIN
10.8 Das
FALLA DE L EQUIPO DE APRIETE
REPASA TXT A.DESC
ARMO TUBERA DE PRODUCCIN
-
EXPLORACION Y PRODUCCION
PT= 6100m
TR 7 A 5707m
TR 9 5/8 A 4710m
TP 3 A 4700m
Terminacin tipo B (K.I.)
Identificacin de pozos de correlacin
EMP. 7 A 4700m
INTERVALO 5707-6100 Brecha P.I. Agujero descubierto
TIEMPOS DE TERMINACION POZO PUERTO CEIBA 159
0.00 2.00 4.00 6.00 8.00 10.00
TIEMPO (DAS)
RECONOCE PI
ESCARIANDO
REGISTROS
ESPERO ACOND. DE LINEA DE ESCURRIM
DISPAROS
METE AP. PROD
INST ALA ARBOL
EVALA INTERV.
CIRCULO HOMOGENEIZANDO COLUMNAS POR GASIFICACIN
8.5 Das
METIO APAREJO TXT LENTO POR CASCARRIA DE TP
-
EXPLORACION Y PRODUCCION
TIEMPOS DE TERMINACION POZO PUERTO CEIBA 157
1
2
3
4
5
6
7
8
0 2 4 6 8 10 12 14 16
TIEMPO (DIAS)
RECONOCE PI
ESCARIANDO
REGISTROS
ARMO 1515M DE TP 3 MVAM (20HRS)
DISPAROS
METE AP. PROD
INST ALA ARBOL
EVALA INTERV. CONTROLO POZO POR PERDIDA
14 Das ESCARIO EN DOS VIAJES
PT= 6155m
TR 7 A 5991m
TR 9 7/8 A 3963m
TP 3 A 4494m
Terminacin tipo B (K.M.)
Identificacin de pozos de correlacin
EMP. 7 A 4494m
INTERVALO 5991-6155m K.I. Agujero descubierto
-
EXPLORACION Y PRODUCCION
TIEMPOS DE TERMINACION POZO PUERTO CEIBA 103D
1
2
3
4
5
6
7
8
0 5 10 15 20 25 30
TIEMPO (DIAS)
RECONOCE PI
ESCARIANDO
REGISTROS
DISPAROS
METE AP. PROD
INST ARBOL
EVALUA INTERV.
ESPERO LLAVE HCA Y EMPACADOR (10HRS)
ARMO TP HD533 ,PARA REC PI REPASANDO RESISTENCIAS TXT CEMENTO SIN
CONSISTENCIA (63HRS), REPITIO VIAJE DE MOLINO
REC PI: SACO MOLINO POR TAPARSE (42HRS)
METIO AP DE PROD A 4473 M RESIST
REPITIO VIAJE4 CON MOLINO((125HRS)
26 Das
PT= 6406m
TR 7 A 5509m
TR 9 5/8 A 5100m
TP 3 A 5100m
EMP. 7 A 5100m
INTERVALO 5509-6406 J.S.K. Agujero descubierto
Terminacin tipo B (J.S.T.)
Identificacin de pozos de correlacin
-
EXPLORACION Y PRODUCCION
Terminacin tipo B
Metros/ das PC117 PC155 PC 159 PC 157 PC 103D HIBRIDO TIPO B(K) HIBRIDO TIPO B(J)
PROFUNDIDAD TOTAL 5690 6300 6100 6155 6406 6130 6406
PROFUNDIDAD DE LA BL - - - - - - -
PROFUNDIDAD DEL EMPACADOR 4100 4000 4700 4494 5100 4479 5100
RECONOCER PI 5,21 3,50 2,63 5,71 8,67 2,63 2,75
ESCARIAR TR 4,42 2,29 1,21 2,00 2,67 1,21 1,26
TOMANDO REGISTROS 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00
DISPARAR 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00
METE AP. DE PRODUCCION 1,71 2,08 1,75 2,00 2,00 1,71 1,79
INST ARBOL 1,08 1,17 1,33 1,04 1,06 1,04 1,09
EVALUA INTERVALO 1,83 1,75 1,96 3,00 6,50 1,75 1,83
Terminacin tipo A
Metros /das PC 133 PC 135 HIBRIDO TIPO A(K) HIBRIDO TIPO A(J)
PROFUNDIDAD TOTAL 6536 7121 6828.5 7121
PROFUNDIDAD DE LA BL 4700 6246 5473 6246
PROFUNDIDAD DEL EMPACADOR 4699 5200 4949.5 5200
RECONOCER PI 5.58 9.04 5.58 5.82
ESCARIAR TR DE EXPLOTACION 4.54 6.67 4.54 4.73
TOMANDO REGISTROS 2.67 1.00 1.00 1.04
DISPARANDO 2.50 4.50 2.50 2.61
METIENDO AP. DE PRODUCCION 2.00 4.42 2.00 2.09
DESM BOPS INST ARBOL Y CSC 0.96 0.97 0.96 1.00
EVALUA INTERVALO 5.58 3.17 3.17 3.30
Construccin del pozo hbrido
-
EXPLORACION Y PRODUCCION
POZO HBRIDO TERMINACIN TIPO A (K)
1
2
3
4
5
6
7
8
0 5 10 15 20 25 30 35
TIEMPO (DIAS)
PUERTO CEIBA 133
PUERTO CEIBA 135
HIBRIDO TIPO A(K)
RECONOCE PI
ESCARIANDO
REGISTROS
DISPAROS
METE AP. PROD
INST ARBOL
EVALUA INTERV.
19 Das
Construccin del pozo hbrido
-
EXPLORACION Y PRODUCCION
POZO HBRIDO TERMINACIN TIPO A (J)
1
2
3
4
5
6
7
8
0 5 10 15 20 25 30 35
TIEMPO (DIAS)
PUERTO CEIBA 135
PUERTO CEIBA 133
HIBRIDO TIPO A(J)
RECONOCE PI
ESCARIANDO
REGISTROS
DISPAROS
METE AP. PROD
INST ARBOL
EVALUA INTERV.
21Das
Construccin del pozo hbrido
-
EXPLORACION Y PRODUCCION
POZO HBRIDO TERMINACIN TIPO B (K)
1
2
3
4
5
6
7
8
0 5 10 15 20 25 30
TIEMPO (DIAS)
PUERTO CEIBA 117
PUERTO CEIBA 155
PUERTO CEIBA 159
PUERTO CEIBA 157
PUERTO CEIBA 103D
HIBRIDO TIPO B(K)
RECONOCE PI
ESCARIANDO
REGISTROS
DISPAROS
METE AP. PROD
INST ARBOL
EVALUA INTERV. 8 Das
Construccin del pozo hbrido
-
EXPLORACION Y PRODUCCION
15 Das
Construccin del pozo hbrido
POZO HBRIDO TERMINACIN TIPO B (J)
1
2
3
4
5
6
7
8
0 5 10 15 20 25 30
TIEMPO (DIAS)
PUERTO CEIBA 117
PUERTO CEIBA 155
PUERTO CEIBA 159
PUERTO CEIBA 157
PUERTO CEIBA 103D
HIBRIDO TIPO B(J)
RECONOCE PI
ESCARIANDO
REGISTROS
DISPAROS
METE AP. PROD
INST ARBOL
EVALUA INTERV. 9 Das
-
EXPLORACION Y PRODUCCION
COSTO POR ACTIVIDAD 1
2
3
4
5
6
7
8
0 5,000 10,000 15,000COSTO (M$)
PUERTO CEIBA 133 PUERTO CEIBA 135
Costos por actividad Terminacin tipo A
Pozo Costo
(MM$)
Tiempo
(dias)
PC 133 13.6 28
PC 135 13.3 30
RECONOCE PI
ESCARIANDO
REGISTROS
DISPAROS
METE AP. PROD
INST ARBOL
EVALUA INTERV.
Construccin del pozo hbrido
-
EXPLORACION Y PRODUCCION
COSTO POR ACTIVIDAD
1
2
3
4
5
6
7
8
0 2,000 4,000 6,000 8,000 10,000 12,000 14,000
COSTO (M$)
PUERTO CEIBA 117 PUERTO CEIBA 159 PUERTO CEIBA 157
PUERTO CEIBA 155 PUERTO CEIBA 103D
Costos por actividad Terminacin tipo B
Pozo Costo
(MM$)
Tiempo
(dias)
PC 117 9.4 14
PC 159 8.7 9
PC 155 9.1 11
PC 103D 13 26
PC 157 9.5 11
RECONOCE PI
ESCARIANDO
REGISTROS
DISPAROS
METE AP. PROD
INST ARBOL
EVALUA INTERV.
Construccin del pozo hbrido
-
EXPLORACION Y PRODUCCION
POZO HBRIDO TERMINACIN TIPO A (K)
1
2
3
4
5
6
7
8
0 5 10 15 20 25
TIEMPO (DIAS)
Propuesta de diseo
Agujero previamente disparado
Reconocer P.I.
Armar,molino reconocer P.I. y sacar .
Escariar T.RS de explotacin
Armar molino o bna con escariadores,
reconocer la P.I y sacar.
Tomar registros Instalar URE, tomar registro y desmantelar
URE
Disparar
Armar TCP, bajar y disparar ,sacar
Meter aparejo productor
Instalar equipo de apriete, meter aparejo
productor con empacador, anclar, efectuar
ajuste y probar bola colgadora.
Probar E.A. y abrir camisa.
Instalar medio rbol.
Desmantelar BOPS e instalar medio rbol y
c.s.c y probar.
Evaluar intervaloDesplazar F de C por Fluido empacante, cerrar
camisa.
Definir intervalo.
POZO H BRIDO TERMINACIN TIPO A (J)
1
2
3
4
5
6
7
8
0 5 10 15 20 25
TIEMPO (DIAS)
19 Das
21 Das
RECONOCE PI
ESCARIANDO
REGISTROS
DISPAROS
METE AP. PROD
INST ARBOL
EVALUA INTERV.
RECONOCE PI
ESCARIANDO
REGISTROS
DISPAROS
METE AP. PROD
INST ARBOL
EVALUA INTERV.
-
EXPLORACION Y PRODUCCION
Propuesta de diseo
PROPUESTA TERMINACIN TIPO B(K)
0 2 4 6 8 10
TIEMPO (DIAS)
8 das
RECONOCE PI
ESCARIANDO
REGISTROS
DISPAROS
METE AP. PROD
INST ARBOL
EVALUA INTERV.
Agujero Descubierto
Reconocer P.I.
Armar,molino reconocer P.I. y
sacar .
Escariar T.RS de
explotacinArmar molino o bna con
escariadores, reconocer la P.I y
sacar.
Meter aparejo Instalar equipo de apriete, meter
aparejo productor con empacador,
anclar, efectuar ajuste y probar bola
colgadora.
Probar E.A. y abrir camisa.
Instalar medio rbol.Desmantelar BOPS e instalar
medio rbol y c.s.c y probar.
Evaluar intervaloDesplazar F de C por Fluido
empacante, cerrar camisa.
Definir intervalo.
POZO HBRIDO TERMINACIN TIPO B (J)
1
2
3
4
5
6
7
8
0 2 4 6 8 10
TIEMPO (DIAS)
RECONOCE PI
ESCARIANDO
REGISTROS
DISPAROS
METE AP. PROD
INST ARBOL
EVALUA INTERV.
9 das
-
EXPLORACION Y PRODUCCIONCaptulo VI
Diseo de la terminacin
-
EXPLORACION Y PRODUCCIONCaptulo VI
Siguiendo la secuencia de actividades de terminacin de pozos que aplique segn el tipo , se disean los aspectos que se ven involucrados en cada subproceso.
-
EXPLORACION Y PRODUCCION
Captulo VI
A.- Reconociendo Profundidad Interior Presin mxima de prueba de la tubera de revestimiento
Consideraciones :
condicin critica (mala cementacin)
Prueba de hermeticidad a preventor cerrado
Densidad del fluido (1) ,Densidad del lodo etapa anterior(2),Densidad del cemento(3)
Resistencia de la TR
Gradiente de poro y fractura
Prueba al 80% de su resistencia a la P.Interna,(TR mas dbil)
1
2
Caso 1: 1> 2
Caso 2:
3
1< 2
Caso 3: 1= 2
Limitante en la cima de cemento
Limitante en la superficie
Limitante en la de menor resistencia
-
EXPLORACION Y PRODUCCION
Captulo VI
A.- Reconociendo Profundidad Interior Presin mxima de prueba de la tubera de revestimiento
Ph= h/10 Presin Hidrosttica= Resistencia a la presin interna de la TR =
1
2 P-Presin de cedencia mnima, psi
Yp-Fuerza de cedencia ,psi
t- Espesor, pg
D- Dimetro nominal ext, pg
3
Procedimiento de clculo:
1.-Calcular la diferencial de presin en el pozo segn cima de cemento y densidad de lodo de la etapa anterior.
2.-Verificar la TR en condicin crtica .
3.- Calcular la resistencia de la TR ,mas dbil
4.- Calcular para diferentes presiones en superficie las diferenciales en los puntos de anlisis
5.- Definir la presin de prueba
2 Yp t
D Pint= 0.875
-
EXPLORACION Y PRODUCCION
Captulo VI
A.- Reconociendo Profundidad Interior Presin mxima de prueba de la tubera de revestimiento
1
2
3
Respaldo de cemento
-
EXPLORACION Y PRODUCCION
Captulo VI
A.- Reconociendo Profundidad Interior Presin mxima de prueba de la tubera de revestimiento
1
2
3
Respaldo de Lodo
-
EXPLORACION Y PRODUCCION
Captulo VI
A.- Reconociendo Profundidad Interior Presin mxima de prueba de la tubera de revestimiento
1
2
3
Respaldo de Agua
-
EXPLORACION Y PRODUCCION
Captulo VI
A.- Reconociendo Profundidad Interior Presin de admisin
1
2
3
Volumen
Presin
Presin admisin
Q1,Pa1
Presin fractura
Q2,Pa2 Q3,Pa3
Pci
Pf
Presin mxima
-
EXPLORACION Y PRODUCCION
Captulo VI
A.- Reconociendo Profundidad Interior Presin de admisin
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
0 50 100 150 200
volumen ,bls
Pre
sio
n ,
ps
i
Presion TP psi ______________ Presion TR psi ___________
-
EXPLORACION Y PRODUCCION
Captulo VI
B.- Escariando Diseo de sarta para escariar
Consideraciones :
Escariadores en cascada
ngulo de desviacin (Dogleg)
Profundidad de la BL
Viaje corto
Tiempo de circulacin (gasto, presin)
T= Q/Vol an Tiempo de atraso=
Vel= Q/A ; A= PI*(ditr2-Detp2)/4
-
EXPLORACION Y PRODUCCION
Captulo VI
C.- Toma de registros CBL/VDL-RG/CCL
Normalmente, los equipos snicos miden el tiempo de transito de la primera seal que llega al receptor, la cual es la que viaj del transmisor a la formacin como onda compresional, se reflejo en la formacin como onda compresional viajando paralela a la pared del pozo y se reflej nuevamente de la formacin al pozo como onda compresional
-
EXPLORACION Y PRODUCCION
Captulo VI
C.- Toma de registros
El registro de adherencia del cemento densidad variable (CBL-VDL), es un
importante servicio en agujero entubado, se corre en combinacin con un
Rayos Gamma y un detector de coples. Su principal aplicacin es evaluar la
calidad de los trabajos de cementacin de la tubera. Normalmente se corre
antes de efectuar los disparos, una aplicacin secundaria pero igualmente
importante es la de correlacionar el registro de Rayos Gamma en agujero
descubierto con los coples de la tubera cementada. As el CBL-VDL-GR-CCL
es el registro bsico de agujero entubado, al cual se relacionan en
profundidad todos los trabajos subsecuentes.
El registro de adherencia del cemento se basa en el concepto de que la
tubera resuena (el sonido no es atenuado) cuando la calidad de la
adherencia del cemento es pobre, y la tubera ensordece (el sonido es
altamente atenuado) cuando la calidad de adherencia del cemento es buena.
Para tomar este tipo de registro solamente funciona el transmisor superior y
sus dos receptores. La medida del CBL es la amplitud en mV del primer
arribo compresional E1 en el receptor cercano (3 pies) y el VDL presenta el
tren de ondas del receptor lejano (5 pies), como una serie de ondas oscuras
y claras.
CBL/VDL-RG/CCL
-
EXPLORACION Y PRODUCCION
Captulo VI
C.- Toma de registros
T1
R2
R1
a
b
d
e
c
Tiempo de Transito medido(TT)
TT = a/VL + b/VF + d/VL
Donde: V = Velocidad del sonido en el lodo VF = Velocidad del sonido en la formacin
TT1 = a/VL + b/VF + d/VL
TT2 = a/VL + b/VF + c/VF + e/ VL
Formacin
Lodo
t = TT2 TT1 = c/VF slo si d = e
-
EXPLORACION Y PRODUCCION
Captulo VI
C.- Toma de registros Interpretacin del registro CBL/VDL-RG/CCL
-
EXPLORACION Y PRODUCCION
Captulo V
C.- Toma de registros Interpretacin del registro CBL/VDL-RG/CCL
-
EXPLORACION Y PRODUCCION
Captulo VI
C.- Lavado del pozo
El proceso de lavado de pozo tiene la finalidad de desplazar
el lodo y remover los slidos adherido a las paredes de la
tubera para eliminar los slidos como barita , recortes,
cemento y sedimento, para tener un fluido libre de
contaminantes, y as evitar dao a la formacin durante las
operaciones de disparos, estimulacin, y/o fracturamiento.
Los slidos pueden taponar los poros y canales de la
formacin productora causando una drstica reduccin de la
permeabilidad
-
EXPLORACION Y PRODUCCION
Captulo VI
C.- Lavado del pozo
Fluido de
Terminacin
Lodo
Pozo lleno con lodo
Espaciador
Lavador
Viscoso
Desplazamiento de lodo
por fluido de terminacin Pozo lleno con fluido
de terminacin
-
EXPLORACION Y PRODUCCION
Captulo VI
C.- Lavado del pozo
Parmetros a considerar para el diseo :
Sarta de lavado
Presin diferencial
Tipo y cantidad de baches
Volumen longitud lineal de baches
Propiedades de los baches
Velocidades anulares
Rgimen de flujo
Eficiencia de transporte
Gasto ptimo de desplazamiento
Nivel de turbidez (NTU)
Ingeniera
de Fluidos
-
EXPLORACION Y PRODUCCION
Captulo VI
C.- Lavado del pozo
Aparejo de limpieza
Escariador
Escariador
Cepillo
Cepillo
Tipo y cantidad de baches de lavado
Fluido lavador
Fluido espaciador (agua diesel)
Fluido de terminacin
Fluido viscoso
Fluido de perforacin
-
EXPLORACION Y PRODUCCION
Captulo V
C.- Lavado del pozo
Volmenes de tratamiento
El volmen de los fluidos lavadores debe ser seleccionado bajo el el
siguiente criterio:
Se seleccionar el criterio que genere un menor volumen de fluido
1. 150 m lineales en el espacio anular ms amplio
2. 10 minutos de tiempo de contacto
-
EXPLORACION Y PRODUCCION
Captulo V
C.- Lavado del pozo
Presin diferencial
Determinar la presin diferencial entre el fluido de perforacin
y el fluido lavador.
UAP
BL
Ptbl= Presin de trabajo de la bomba de lodos
Captulo VI
-
EXPLORACION Y PRODUCCION
Captulo V
C.- Lavado del pozo
Ingeniera de Fluidos
Baches lavadores y espaciadores
Es representado por el modelo Newtoniano, el cual se define
matemticamente como sigue:
Determinacin del gasto adecuado de lavado
Flujo Turbulento
Flujo Laminar
Captulo VI
-
EXPLORACION Y PRODUCCION
Captulo V
C.- Lavado del pozo
Ingeniera de Fluidos
Baches lavadores y espaciadores
Clculo de la eficiencia de transporte:
slv
flv
Captulo VI
-
EXPLORACION Y PRODUCCION
Captulo V
C.- Lavado del pozo
Ingeniera de Fluidos
Baches Viscosos
Es representado por el modelo Newtoniano, el cual se define
matemticamente como sigue:
Este modelo requiere dos parmetros para su caracterizacin:
KIndice de consistencia nIndice de comportamiento de flujo
-
EXPLORACION Y PRODUCCION
Captulo V
C.- Lavado del pozo
Ingeniera de Fluidos
Baches viscosos
Criterio para determinar el rgimen de flujo (para cada rea de flujo ):
Flujo Laminar
Flujo Turbulento
Captulo VI
-
EXPLORACION Y PRODUCCION
Captulo V
C.- Lavado del pozo
Ingeniera de Fluidos
Baches viscosos
Determinacin del gasto ptimo de lavado:
Determinar el ndice de comportamiento de flujo
Calcular el Nmero de Reynolds critico
Obtener el Indice de consistencia
Captulo VI
-
EXPLORACION Y PRODUCCION
Captulo V
C.- Lavado del pozo
Ingeniera de Fluidos
Baches viscosos
Determinacin del gasto ptimo de lavado:
Determinar el gasto mnimo de bombeo
Obtener la velocidad crtica
Captulo VI
-
EXPLORACION Y PRODUCCION
Captulo V
C.- Lavado del pozo
Ingeniera de Fluidos
Baches viscosos
slv
flv
Determinacin de la eficiencia de transporte:
Captulo VI
-
EXPLORACION Y PRODUCCION
Captulo V
C.- Lavado del pozo
999984.0TF
999978.0TF
999974.0TF
99993.0TF
999974.0TF
Captulo VI
-
EXPLORACION Y PRODUCCION
Captulo V
C.- Lavado del pozo
La turbidez de un fluido es una medida de la luz dispersada
por las partculas suspendidas en el fluido. Esta es medida
con un Nefelmetro.
Un fluido limpio ha sido definido como uno que no contiene
partculas de dimetro mayor a 2 micras y dar un valor de
turbidez no mayor a 30 NTU.
Tiempo (min)
NTU
Captulo VI
-
EXPLORACION Y PRODUCCION
Captulo V
D.- Metiendo aparejo de produccin
Definicin:
El aparejo de produccin es el medio por el cual se transportan los
hidrocarburos del yacimiento a la superficie, este debe soportar
ntegramente las presiones y los esfuerzos a que es sometido durante las
operaciones:
Inducciones
Pruebas de admisin
Estimulaciones
Fracturamientos
Etapa de produccin
Cierres
Recuperacin del aparejo
Control del pozo
Considerando
ambientes
corrosivos
Diseo de tuberia de produccin
-
EXPLORACION Y PRODUCCION
Captulo V
Caractersticas de las tuberas:
Las tuberas en la industria petrolera fueron clasificadas por el API en 5
propiedades
Grado de acero
Tipo de conexin
Rango de longitud
Peso por unidad de longitud
Forma de fabricacin Grado de Acero
Esta definido por una letra (grado de acero segn fabricacin) y un
nmero, que indican el esfuerzo a la cedencia mnima del acero.
Grado Esfuerzo min ,psi Esfuerzo max ;psi UTS psi
H40 40,000 80,000 60,000
J-55 55,000 80,000 75,000
K-55 55,000 80,000 95,000
L-80 80,000 95,000 95,000
D.- Metiendo aparejo de produccin Diseo de tubera de produccin
Captulo VI
-
EXPLORACION Y PRODUCCION
Captulo V
Propiedades mecnicas :
Ley de Hook:
Si una barra de longuitud L es sometida a una fuerza de tensin T, se observar (dentro de la regin elstica) ,una deformacin longitudinal , que es proporcional al rea de la seccin transversal de dicha barra.
A
T
A
FL
EA
FL
Introduciendo una constante E referido a las caractersticas del material llamado
modulo de Young :
A
FLE
A
F
Esfuerzo axial (M/L2)
L
Deformacin axial (L/L)
E M. young (M/L2)
D.- Metiendo aparejo de produccin Diseo de tubera de produccin
Captulo VI
-
EXPLORACION Y PRODUCCION
Captulo V
Propiedades mecnicas :
Deformacin
Esfuerzo ltimo a la cedencia UTS
Lmite Elstico
Esfuerzo de cedencia API (Yp )
Zona dctil Zona De falla
Falla
Ultimo Esfuerzo mmino de cedencia (UTS).- Esfuerzo de Tensin mnimo requerido para producir una falla
Esfuerzo de cedencia API (Yp ).- Esfuerzo de Tensin mnimo requerido para producir una elongacin de 0.005
Lmite elstico .- Esfuerzo de Tensin sin lograr deformacin permanente
D.- Metiendo aparejo de produccin Diseo de tubera de produccin
Captulo VI
-
EXPLORACION Y PRODUCCION
Captulo V
Esfuerzos sobre la tubera :
Tensin
Colapso
Compresin
Presin interna
Tensin
Colapso
Compresin
P.Interna
Uniaxial Este efecto asume que no hay carga axial (tensin compresin) en la tubera,
al mismo tiempo en que se aplica una carga de presin interna colapso.
224
dDYpT D
d
1F
sYpAF 1
Presin interna
ip
D
tYpi
2875.0
Tensin
Ec.Barlow: Relacin D/t 0.875= Tolerancia de fabricacin permisible de -12.5% en el espesor de
pared (API 5C2)
D.- Metiendo aparejo de produccin Diseo de tubera de produccin
Captulo VI
-
EXPLORACION Y PRODUCCION
Captulo V
Colapso : Es la fuerza capaz de deformar un tubo por efecto de presiones externas .
La resistencia al colapso es funcin de la fuerza de cadencia del material y de
relacin de delgadez ,D/t1 y el API los clasifica en 4 tipos:
Colapso de fuerza de cedencia
Se basa en la cedencia de la pared interna usando la solucin elstica de pared
gruesa de Lam,para D/t
-
EXPLORACION Y PRODUCCION
Captulo V
Colapso Plstico:
Se basa en datos empricos derivados de 2488 pruebas a tuberas , el anlisis
de las pruebas arrojo resultados de que el 99.5% de todas las tuberas
fabricadas de acuerdo al API, fallarn a una presin de colapso mayor que la
presin de colapso plstico.
CB
t
D
AYpcp
Colapso de transicin:
Se obtiene por medio de un ajuste de curva numrica entre dos regmenes
plstico y elstico.
G
t
D
FYpct
D.- Metiendo aparejo de produccin Diseo de tubera de produccin
Captulo VI
25/15 tD
-
EXPLORACION Y PRODUCCION
Captulo V
D.- Metiendo aparejo de produccin Diseo de tubera de produccin
Captulo VI
-
EXPLORACION Y PRODUCCION
Captulo V
Colapso Elstico:
Se basa en la inestabilidad elstica terica , este criterio es independiente de la
fuerza de cedencia y se aplica a la tubera de pared delgada (D/t)> 25 .
2
6
1
1095.46
t
D
t
D
xpce
CEDENCIA DEL
MATERIAL
INESTABILIDAD
ELASTICA TEORICA
COMPORTAMIENTO
DE COLAPSO REAL
COLAPSO DE
CEDENCIA
COLAPSO
PLASTICO
COLAPSO DE
TRANSICION
COLAPSO
ELASTICO
RELACION
yp
tD /
15 25
D.- Metiendo aparejo de produccin Diseo de tubera de produccin
Captulo VI
-
EXPLORACION Y PRODUCCION
Captulo V
Lmites para cada tipo de colapso en funcin del grado de acero y relacin D/t .
A mayor espesor de tubera ,menor relacin D/t y el colapso cambia de elstico
,transicin, plstico y cedencia.
10
15
20
25
30
35
40
45
20
25
30
35
H-4
0
50
J&
K-5
5
60
70
C-7
5
L&
N-8
0
C-9
0
95
10
0
P-1
05
11
0
12
0
12
5
13
0
13
5
14
0
15
0
15
5
16
0
17
0
18
0
Grado de acero
Di
me
tro
(D
) / E
sp
es
or
(t)
Colapso Elstico Colapso de Transicin
Colapso Plstico
Colapso de Cedencia
D.- Metiendo aparejo de produccin Diseo de tubera de produccin
Captulo VI
-
EXPLORACION Y PRODUCCION
Captulo V
Biaxial El efecto biaxial considera el cambio en la resistencia al colapso y presin interna
debido a la tensin compresin de la tubera.
p
z
p
zpe
YYYY
5.075.01
2
s
zA
T
pglTransversaAreaAs
lbsTensinT
axialCargaz
,sec.
,
efectivaCedenciaYe
Mientras que el esfuerzo axial ( ) se incrementa ,la resistencia al colapso de la
tubera disminuye . z
NOTA: Ye se emplea en las frmulas
anteriores de resistencia Presin interna y
dependiendo del tipo de colapso
Tensin reduce resistencia al colapso
Tensin incrementa resistencia a la presin interna
Compresin reduce resistencia a la presin interna
Compresin incrementa resistencia al colapso
D.- Metiendo aparejo de produccin Diseo de tubera de produccin
Captulo VI
Tensin
Colapso
Compresin
P.Interna
-
EXPLORACION Y PRODUCCION
Captulo V
Triaxial
El diseo triaxial considera que en cada elemento de acero en la tubera actan tres
esfuerzos sobre su superficie, estos son el esfuerzo axial, radial y tangencial
r
z
El concepto de esfuerzos biaxiales y triaxiales se deriva de la teora de distorsin de
energa , la cual se representa por la siguiente ecuacin :
D.- Metiendo aparejo de produccin Diseo de tubera de produccin
Captulo VI
-
EXPLORACION Y PRODUCCION
Captulo V
Triaxial
Esta ecuacin es tambin conocida como ecuacin de VON MISSES o triaxial.
Simplificando y reagrupando trminos
Esta es la ecuacin que se representa por medio de la elipse de esfuerzos , el signo a
utilizar (+ - ) en el primer trmino , depende del cuadrante en anlisis , esto es:
Cuadrante I y 3: Presin interna _Compresin y Colapso Tensin , se utiliza el signo negativo.
Cuadrante 2 y 4: Presin interna Tensin y Colapso-Compresin , se utiliza el signo positivo
Yp
p
Yp
p
Yp
p izizi 2
1
4
31
2
22
222 2
dD
DpdDp ci
s
zA
T
axialEsfuerzoz
angencialEsfuerzo t
D.- Metiendo aparejo de produccin Diseo de tubera de produccin
Captulo VI
-
EXPLORACION Y PRODUCCION
Captulo V
Triaxial
Una forma alterna de representar el modelo triaxial de Von Misses ,para su
aplicacin en el campo de ingeniera, ha sido resultado de simplificar , a partir de la
misma teora clsica de la elasticidad, el significado de los esfuerzos tangenciales y
radiales mediante las ecuaciones de Lam:
D.- Metiendo aparejo de produccin Diseo de tubera de produccin
Captulo VI
222
222222
ie
ieEeiIT
rrr
rrrprrrp
222
222222
ie
ieEeiIR
rrr
rrrprrrp
Esfuerzo Tangencial
Esfuerzo Radial
exteriorradior
eriorradior
ExternaesinP
InternaesinP
referenciaderadior
e
i
E
I
:
int:
Pr:
Pr:
:
-
EXPLORACION Y PRODUCCION
Captulo V
Triaxial
D.- Metiendo aparejo de produccin Diseo de tubera de produccin
Captulo VI
EIEIAEIAVME PPCPCPCPCPC 52
4
2
321
22
eriordimetrod
exteriordimetrod
CCC
CC
CCC
CC
CC
td
tdC
i
e
int:
:
2
1
2
1/2
/
2
5
4
2
3
2
1
2
-
EXPLORACION Y PRODUCCION
Captulo V
Modelo Triaxial
I II
III IV
Y
ipz
2
12
Y
ipz
4
31
Y
ip
D.- Metiendo aparejo de produccin Diseo de tubera de produccin
Captulo VI
-
EXPLORACION Y PRODUCCION
Captulo V
Factores de diseo
Los efectos de carga son separados de la resistencia de la
tubera por un multiplicador conocido como factor de seguridad,
cuya funcin es tener un respaldo en el diseo, debido a la
incertidumbre en determinar las condiciones de carga reales,
adems del cambio de las propiedades del acero debido a
corrosin y desgaste.
cadaCarga apli
materialdelaResistenciFS
CONDICIONES
DE CARGA RANGO MAS COMN RECOMENDADO
PRESIN INTERNA
COLAPSO
TENSIN JUNTA
TENSIN CUERPO
1.0 1.35
0.85 1.50
1.50 2.0
1.30 2.0
1.125
1.125
1.80
1.80
1.25
1.125
1.80
1.60
D.- Metiendo aparejo de produccin Diseo de tubera de produccin
Captulo VI
-
EXPLORACION Y PRODUCCION
Captulo V
La prdida de metal reduce el espesor de pared de la tubera y conduce a una
correspondiente reduccin en su resistencia a las cargas .
ste fenmeno se debe a dos factores durante la etapa de produccin del pozo
Desgaste por erosin esta asociado a la velocidad de flujo. Desgaste por corrosin , debido al contacto de fluidos corrosivos de la formacin,(H2s,Co2) .
Tipos de corrosin
a).- Por H2s .- Sulfite stress corrosin cracking (SSCC)
b).- Por Co2 .- Chloride stress corrosin cracking (SCC)
Parmetros que se deben considerar en el diseo. para evitar desgaste por
corrosin de la tubera:
Presin parcial del H2S Presin parcial del CO2 Efecto de la temperatura sobre la resistencia del acero Erosin
Diseo en ambientes corrosivos
D.- Metiendo aparejo de produccin Diseo de tubera de produccin
Captulo VI
-
EXPLORACION Y PRODUCCION
Captulo V
Condiciones para que existe corrosin:
Presencia de componentes amargos (H2S,CO2) Agua (ph22)
Incrementando el tiempo de exposicin
Incrementando el esfuerzo de tensin
Disminuyendo el PH de el agua
Disminuyendo la temperatura(65C-80C)
Diseo en ambientes corrosivos
D.- Metiendo aparejo de produccin Diseo de tubera de produccin
Captulo VI
-
EXPLORACION Y PRODUCCION
Captulo V
Velocidad de erosin :
C= Constante
Servicio continuo; C=1
Servicio intermitente C=125
Controlado por anticorrosivo continuo C=150-200
Controlado por anticorrosivo Intermitente C>250
Ver = Velocidad de erosin (pie/ seg)
Se recomienda ef
-
EXPLORACION Y PRODUCCION
Captulo V
Pp por CO2: El fenmeno de corrosin por CO2 se conoce como corrosin
dulce y ocurre cuando el agua de formacin tiene contacto con el acero,
por lo cual se torna crtico en pozos con alto corte de agua
D.- Metiendo aparejo de produccin Diseo de tubera de produccin
Ptpi= Presin en un punto determinado (i)
C=100 en % mol
C=10,000 en PPM
Si PPH2s< 0.05 psi No hay corrosin
Ptpi= Presin en un punto determinado (i)
C=100 en % mol
C=10,000 en PPM
Si PPCO2:
0- 7 psi No hay corrosin
7- 30 psi Posible corrosin
>30 psi Corrosin
La norma estndar internacional NACE MR 0175 ,define los criterios para
ambientes amargos y da requerimientos de materiales .
Captulo VI
-
EXPLORACION Y PRODUCCION
Captulo V
D.- Metiendo aparejo de produccin Diseo de tubera de produccin
Captulo VI
-
EXPLORACION Y PRODUCCION
Captulo V
D.- Metiendo aparejo de produccin Diseo de tubera de produccin
Efecto de la Temperatura : El incremento de temperatura produce una
disminucin en la resistencia a la cedencia de los tubulares , por lo tanto se
debe aplicar un factor de correccin por este efecto y obtener el valor real
de la resistencia . El factor debe aplicarse multiplicando el dato de
resistencia a la cedencia antes de aplicar el factor de seguridad.
Captulo VI
-
EXPLORACION Y PRODUCCION
Captulo V
D.- Metiendo aparejo de produccin Movimientos de la tubera de produccin
El cambio de longitud del aparejo originado por cambios de presin y
temperatura producto de operaciones como inducciones , fracturamientos
,produccion del pozo, cierres, estimulaciones etc, puede generar grandes
esfuerzos en la tubera y/o empacador cuando este no permite el libre
movimiento de la tubera, Cuando la tubera tiene movimiento libre, su
acortamiento puede ser tal que la longitud de los sellos juntas de expansin
sea insuficiente .
Los efectos que producen estos movimientos netos del aparejos de
produccin son los siguientes:
Pistn
Ballooning (aglobamiento)
Buckling (pandeo helicoidal)
Temperatura
Captulo VI
-
EXPLORACION Y PRODUCCION
Captulo V
D.- Metiendo aparejo de produccin Movimientos de la tubera de produccin
Pistn
El efecto de pistn se basa en la Ley de Hooke y se debe a la diferencial de presin
actuando sobre una diferencial de rea.
La ley de Hooke establece que el cambio en longitud es directamente proporcional a la fuerza
aplicada
Captulo VI
-
EXPLORACION Y PRODUCCION
Captulo V
D.- Metiendo aparejo de produccin Movimientos de la tubera de produccin Pistn
El efecto de pistn se basa en la Ley de Hooke y se debe a la diferencial de presin
actuando sobre una diferencial de rea, entre la tubera de produccin y el
empacador
La ley de Hooke establece que el cambio en longitud es directamente proporcional a la
fuerza aplicada Acortamiento (-) :Pi>PEA Alargamiento (+) :Pi
-
EXPLORACION Y PRODUCCION
Captulo V
D.- Metiendo aparejo de produccin Movimientos de la tubera de produccin
Baloneo(Ballooning)
Cuando la presin interna en un aparejo de produccin es mayor que la presin
externa, los esfuerzos radiales que actan sobre la pared generan una expansin
(aglobamiento) del tubo, este fenmeno causa una contraccin longitudinal del
aparejo.(-)
1R
pRp
E
2
1R
2
21R
E
LL
2
a
2
i
2
a
2
i2
2
1
6.0
1
3.02
2
2
22
2R
pRp
E
L
R
R
E
LL aiai
d
DR
Despreciando efectos de friccin
Primer trmino .- Cambio de densidad de los fluidos
Segundo trmino.- Cambio de presin en superficie interior y exterior
Captulo VI
-
EXPLORACION Y PRODUCCION
Captulo V
D.- Metiendo aparejo de produccin Movimientos de la tubera de produccin
Buckling
Buckling (pandeo helicoidal) es producido por una diferencial de presin actuando
sobre un rea transversal del aparejo de produccin , causando un acortamiento de
la tubera (-) y el pandeo se produce del punto neutro para abajo.
El punto neutro se define donde el esfuerzo axial ,tangencial y radial son iguales y se
determina con la siguiente ecuacin:
n.- Distancia del fondo de la TP al punto neutro
Ff.-Fuerza ficticia = AE (Pi-Pa)
AE= rea del empacador
Pi= Presin interior a la profundidad del empacador
P a= Presin exterior a la profundidad del empacador
Captulo VI
-
EXPLORACION Y PRODUCCION
Captulo V
D.- Metiendo aparejo de produccin Movimientos de la tubera de produccin
Buckling
Pi
d
Pa
EIw
ppArL
aip
8
222
3
4464
dDI
fafit wwww
iifi Aw *
aafa Aw *
TPladePesowt
Captulo VI
-
EXPLORACION Y PRODUCCION
Captulo V
D.- Metiendo aparejo de produccin Movimientos de la tubera de produccin Temperatura
La transferencia de calor de los fluidos inyectados del yacimiento a la tubera de
produccin causan contraccin elongacin de la misma.
Captulo VI
-
EXPLORACION Y PRODUCCION
Captulo V
D.- Metiendo aparejo de produccin Movimientos de la tubera de produccin
Pistn Ballooning Buckling Temperatura
4L3L2L1L
Movimiento
Total
TL
Corrida
1L
2L
3L
4L
TL
Captulo VI
-
EXPLORACION Y PRODUCCION
Captulo V
D.- Metiendo aparejo de produccin Seleccin del empacador de produccin
El empacador es un accesorio empleado para sellar la parte exterior del
aparejo de produccin y la parte interior de la tubera de revestimiento de
explotacin. El empaque es realizado por el elemento de sello que se expande
contra el revestimiento.
Empacador
Aparejo de
Produccin
Fluido Empacador
Captulo VI
-
EXPLORACION Y PRODUCCION
Captulo V
D.- Metiendo aparejo de produccin Seleccin del empacador de produccin
Proteger el revestimiento de la presin del yacimiento.
Proteger el revestimiento de los fluidos producidos.
Aislar zonas con dao perforaciones recementadas.
Mantener un fluido tratado en el espacio anular.
Funciones principales de un empacador de produccin:
Clasificacin general de empacadores de produccin:
Permanentes:
Empacadores que quedan fijos a la tubera de
revestimiento mediante cuas de accin opuesta, su
recuperacin requiere la molienda de los mismos.
Cuas
Elemento de sello
Conos
Cuerpo
del
empacador
Captulo VI
-
EXPLORACION Y PRODUCCION
Captulo V
D.- Metiendo aparejo de produccin Seleccin del empacador de produccin
Recuperables:
Empacadores que son diseados para ser anclados y
desanclados despus de cierto tiempo para su recuperacin, estos
son acondicionados para utilizarse en una nueva intervencin.
Caractersticas integrales de un viaje
En una sola corrida
Presiones diferenciales de 10,000 psi
Ambientes amargos
Recuperable
Control de la presin de anclaje
Caractersticas integrales de dos viajes
En una sola corrida
Presiones diferenciales de 10,000 psi
ambientes amargos
recuperable en un segundo viaje
alta temperatura> 350f
se puede soltar del rach latch
Captulo VI
-
EXPLORACION Y PRODUCCION
Captulo V
D.- Metiendo aparejo de produccin Seleccin del empacador de produccin
Los empacadores de produccin son diseados para ciertas condiciones
de trabajo, las cuales deben ser bien conocidas para evitar falla de los
mismos.
La matriz de carga de un empacador provee las bases para evaluar los
efectos simultneos de:
Tensin aplicada
con presin sobre
el empacador
Tensin aplicada
con presin bajo
el empacador
Compresin aplicada
con presin sobre el
empacador
Compresin aplicada
con presin bajo el
empacador
1. Presin diferencial
2. Cargas axiales
Captulo VI
-
EXPLORACION Y PRODUCCION
Captulo V
D.- Metiendo aparejo de produccin Seleccin del empacador de produccin
Por lo tanto, con el conocimiento de la interaccin de condiciones de cargas
combinadas se puede operar dentro de una zona segura, lo cual evitar la
ocurrencia de falla durante la ejecucin de operaciones crticas la compra
innecesaria de productos de alta resistencia
Evaluacin de un empacador considerando solo la presin diferencial no describe
los limites de fatiga de ste, para una correcta evaluacin y comparacin del
rendimiento de diferentes empacadores se requiere un entendimiento de los efectos
simultneos de presin diferencial y cargas axiales.
T.R. 7 38 lb/pie (5.920)
T.R. 7 23 lb/pie (6.336)
Presin Diferencial
Fu
erz
a
Co
mp
resi
n Ten
si
n
Arriba Abajo
Envolvente de Desempeo
23 lb/pie
38 lb/pie
Captulo VI
-
EXPLORACION Y PRODUCCION
Captulo V
D.- Metiendo aparejo de produccin Seleccin del empacador de produccin
Parmetros a considerar para la seleccin del empacador : 1. Condiciones de operacin.
a) Diferencial de presin
b) Cargas axiales
c) Temperatura
d) Fluidos producidos
2. Condiciones del pozo.
a) Dimetro interiore de la T.R
b) Fluido de terminacin
c) Desviacin y severidad
4. Intervenciones futuras.
a) Reparaciones mayores
b) Reparaciones menores
c) Intervenciones sin equipo
5. Seleccin del empacador a partir
de la Envolvente de Desempeo.
3. Procedimiento para correrlo y
anclarlo.
a) Tubera de perforacin
b) Cable/Linea
c) Tubera flexible
d) Integral
Captulo VI
-
EXPLORACION Y PRODUCCION
Captulo V
D.- Metiendo aparejo de produccin Seleccin del empacador de produccin
1. Condiciones de operacin.
a) Diferencial de presin
b) Cargas axiales
c) Temperatura
d) Fluidos producidos
Induccin
Prueba de admisin
Estimulacin
Fracturamiento 1. Condiciones de operacin.
a) Diferencial de presin
Induccin
Desplazamiento del fluido de terminacin por Nitrgeno
PTR=presin en el espacio anular , psi
PTP= Presin en TP,psi
DvE= Prof.vertical del empacador,m
Rhoe = Dens,del fluido exterior gr/cc
SEP
BEP
PSE
PBE
Prctico: Despreciar perdidas por friccin y considerar una densidad promedio de
nitrgeno de 0.2 gr/cc considerar pozo vaco
Captulo VI
-
EXPLORACION Y PRODUCCION
Captulo V
D.- Metiendo aparejo de produccin Seleccin del empacador de produccin
Prueba de admisin y estimulacin
Inyeccin de fluidos por TP , con presin en TR
SEP
BEP
PSE
PBE Induccin
Desplazamiento del fluido de terminacin por Nitrgeno
Balloning
Pistn
Temperatura
Alargamiento (+)
Alargamiento (+)
Acortamiento (-)
Cargas axiales
Captulo VI
-
EXPLORACION Y PRODUCCION
Captulo V
D.- Metiendo aparejo de produccin Seleccin del empacador de produccin
Prueba de admisin y estimulacin
Inyeccin de fluidos por TP , con presin en TR
Cargas axiales
Balloning
Pistn
Temperatura
Acortamiento (-)
Acortamiento (-)
Acortamiento (-)
Buckilng Acortamiento (-)
Seleccin del empacador
Factores para la seleccin
Presin diferencial Tipos de sellos y empaques (Ambientes amargos, estndar) Temperatura de trabajo Cargas por movimientos (tensin, compresin )
Captulo VI
-
EXPLORACION Y PRODUCCION
Captulo V
D.- Metiendo aparejo de produccin Seleccin del empacador de produccin
Envolvente de falla
Cartas de lmites de carga , sobre el empacador (esfuerzos de tensin compresin
,presin diferencial ,combinados ), proporcionados por el fabricante en base a
pruebas de laboratorio .
SIZE 92-40x32 "SAB-3" PACKER
7-5/8" 39.0# Csg. (6.625 I.D.) - Unplugged
-500000
-400000
-300000
-200000
-100000
0
100000
200000
300000
400000
500000
-20000 -15000 -10000 -5000 0 5000 10000 15000 20000
(Above) PRESSURE (p.s.i.) (Below)
(Set-
Do
wn
)
FO
RC
E (
lbs.)
(
Ten
sil
e)
HALLIBURTON ENERGY SERVICES
OPERATING ENVELOPE
7 32-35 lb/ft HPH Retrievable Packer
-250000
-200000
-150000
-100000
-50000
0
50000
100000
150000
200000
-12500 -10000 -7500 -5000 -2500 0 2500 5000 7500 10000 12500
(Above) PRESSURE (p.s.i.) (Below)
(Set-
Do
wn
)
FO
RC
E (
lbs.)
(
Ten
sil
e)
Captulo VI
-
EXPLORACION Y PRODUCCION
Captulo V
D.- Metiendo aparejo de produccin Seleccin del empacador de produccin
Cargas sobre el empacador
El cambio de longitud del aparejo de produccin genera una fuerza sobre el
empacador , el cambio de longitud se calcula como sigue:
Efecto pistn Pandeo helicoidal
Captulo VI
-
EXPLORACION Y PRODUCCION
Captulo V
E.- Seleccin del fluido empacador Definicin
Un fluido empacador es por lo general un liquido que ocupa el espacio anular entre la tubera de produccin y la tubera de revestimiento desde el empacador,
hasta el cabezal de tuberas, con la siguientes caractersticas:
Funciones
Evitar la corrosin de las tuberas
Minimizar la transferencia de calor a travs del aparejo en caso de presencia de parafinas y asfltenos
Mantener una columna hidrosttica para controlar el pozo en todo momento
Facilite la recuperacin del aparejo durante las reparaciones.
Captulo VI
-
EXPLORACION Y PRODUCCION
Captulo V
PROPIEDADES
Estabilidad con la presin y temperatura del pozo a travs del tiempo
Anticorrosivo
Antibacteriano
Libre de slidos para evitar el dao a la formacin productora
Aislante en el caso presencia de parafinas y asfltenos
No daar el medio ambiente
BASE ACEITE
Los fluidos empacadores base aceite :
Evitan la corrosin de las tuberas
Baja conductividad trmica al aislar y disminuir la transferencia de calor
Tubera de revestimiento se expande y contrae con los cambios de temperatura.
Captulo VI
-
EXPLORACION Y PRODUCCION
Captulo V
BASE AGUA
Agua tratada con aditivos de densidad 1.0 gr/cm3.
Salmuera sdica de densidad de 1.03 a 1.19 gr/cm3.
Salmuera clcica de densidad de 1.20 a 1.39 gr/cm3.
Salmuera mezcladas con 2 o 3 tipos de sales Ca Cl2-CaBr2-ZnBr2 que varan su
densidad de 1.31 a 2.30 gr/cm3.
Desventajas
salmueras Alto costo
Vida til menor (degradacin de sales )
Captulo VI
-
EXPLORACION Y PRODUCCION
Captulo V
E.- Colocacin del fluido empacador
Corrosin(pH,Ttemperatura y velocidad de flujo)
Densidad
Expansin trmica y temperatura de cristalizacin
Condicin trmica (parafinas y asfltenos)
Econmicos
Dao a la formacin
Criterios de seleccin
Baja Alta
Media
Media
Media
Media Media
TRANSFERENCIA
DE CALOR
No afecta Afecta Afecta Afecta
Afecta
Afecta
Afecta
TEMPERATURA
Alto Muy alto Medio
Medio
Alto
Menor Alto
COSTO
No amigable No amigable
No amigable
No
amigable
No
amigable
Amigable No
amigable
ECOLOGIA
Alta
Media
Media
Media
Baja Media Alta ESTABILIDAD
TERMICA
No No No Si No Si No DAO A LA
FORMACION
Media Alta
Media Alta Media Fija Fija DENSIFICACION
Bajo Alto Medio Alto Bajo bajo Bajo RITMO DE
CORROSION
DIESEL
GELIFICADO
SALMUERA
ALTA
DENSIDAD
SALMUERA
BAJA
DENSIDAD
FLUIDO
DE
PERF
EMULSION
INVERSA
AGUA
DULCE
DIESEL PARAMETRO
Captulo VI
-
EXPLORACION Y PRODUCCION
Captulo V
F.- Disparos
Los principales factores que afectan la productividad del pozo son: Factores geomtricos del disparo Presin diferencial al momento del disparo Tipo de pistolas y cargas Dao generado por el disparo Dao causado por el fluido de la perforacin Dao causado por el fluido de la terminacin
Como se puede observar, los cuatro primeros factores que afectan la
productividad pueden ser manipulados durante el diseo del disparo. Por lo
tanto con el anlisis de las condiciones del pozo y la seleccin del sistema de
disparo adecuado, se obtendr la mxima produccin del pozo
Captulo VI
-
EXPLORACION Y PRODUCCION
Captu