Serie completa de sistema

rotatorio navegable para

perforación con costos re-

ducidos

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Aplicaciones

Navegación rotatoria para todas las aplicaciones de perforación direc-cional desde la superficie hasta pro-fundidad final (PF)

Beneficios

Reducción de los costos de cons-trucción del pozo y explotación del reservorio

Incremento en la eficiencia de la perforación

Mayor drenaje del reservorio gra-cias a la eficiente perforación de pozos de largo alcance

Mejora en las prestaciones de la na-vegación para una perforación más precisa

Control en 3D optimizado para in-tersectar múltiples objetivos

Diseño de pozos no comprometidos por el equipo de perforación

Disminución del riesgo de pega y mejor limpieza del hoyo

Mejora en la calidad del agujero be-neficia la colocación de la tubería revestimiento y permite superiores trabajos de cementación

Excelente confiabilidad en condicio-nes difíciles

Aumento en la calidad de registros LWD

Rápida mobilización en casos de trabajos imprevistos

Características

Rotación continua de todas las par-tes exteriores a la misma velocidad que el resto de la sarta de perfora-ción

Inclinación y azimuth cerca de la barrena en tiempo real (opcional)

Capacidad para perforar pozos ver-ticales

Sin cuellos de botella en la region anular

Capacidad para desviar en forma controlada desde la vertical

Amplios rangos de flujo

Respuesta inmediata a los coman-dos durante la perforación

El “back reaming” (sacar rotando) es posible si fuera necesario

Completo rango de tamaños de he-rramientas

Componentes pequeñas que pue-den ser mobilizadas por aire

Porqué usar sistemas rotato-rios navegables?

El enfoque convencional para la perforación de un pozo direccio-nal ha sido emplear un motor de fondo que utiliza el flujo de lodo para producir rotación en el fon-do del pozo, independientemente de la rotación de la sarta y un co-do ajustable para la orientación. Históricamente este proceso ha sido extremadamente ineficiente.

Con el motor en modo de desli-zamiento –la sarta estacionaria– el torque generado por la barre-na y el rozamiento generado por la sarta, resultan en fluctuacio-nes de la orientación de la cara de la herramienta y reducen el control direccional. La transferen-cia irregular del peso a la barrena

produce variaciones en el torque debido a los cambios en la pro-fundidad de corte de la barrena, reduciendo así la rata de pene-tración. La falta de control de la cara de la herramienta puede re-sultar en patas de perro erráticas y a veces muy severas, incre-mentando la tortuosidad del ho-yo. Estas condiciones pueden causar problemas cuando se co-loque la tubería de revestimiento y se complete el pozo.

A medida que la complejidad y la longitud de la sección tangen-cial se incrementa, los problemas se hacen aún más significativos.

En cambio, los sistemas de na-vegación rotatoria son capaces de hacer cambios a la inclinación y al azimuth mientras la sarta ro-ta en forma continua. Esto produ-ce un hoyo más limpio y suave; reduciendo la fricción, mejorando la transferencia de peso a la ba-rrena e incrementando la rata de perforación.

Porqué usar la serie de sarta rotatoria navegable PowerDrive Xtra?

La serie de herramientas Schlum-berger PowerDrive Xtra provee

una tecnología única y la confia-bilidad para optimizar todas las aplicaciones de perforación direc-cional. Desde el comienzo de la desviación en secciones vertica-les de 18 ¼” o 17 ½”, secciones tangentes de 12 ¼” o perforación de largo alcance en 8 ½” o sec-ciones de hasta 5 ¾”.

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El registro continuo de inclinación y azimuth muestra la superioridad en control direccional alcanzado por un sistema rotatorio navegable sobre un sistema tradicional que alterna entre rotación y deslizamiento.

Perfil de pozo utilizando motor de fondo

Inclinación (grados)

Rotando

Deslizando

Profundidad (pie)

Azimuth (grados)

Perfil de pozo utilizando PowerDrive Xtra

Inclinación (grados)

Azimuth (grados)

Profundidad (pie)

Inclinación medida cada 30mInclinación continua

Azimuth medido cada 30mAzimuth continuo

Los sistemas PowerDrive Xtra 675 y 900 han sido usados para perforar secciones con diámetros desde 8 ½” hasta 14 ¾” en todos los pozos más largos perforados desde su introducción. (Los siste-mas Schlumberger de MWD –me-diciones durante la perforación– y LWD han sido usados en 14 de los 15 pozos más largos perfora-dos.) La adición de las herra-mientas PowerDrive 1100 y 475 a la serie permite la perforación de más pozos de largo alcance –con riesgo reducido y mejores presta-ciones.

En hoyos someros, el PowerDri-ve 1100 mejora significativamen-te el rendimiento y minimiza pro-blemas que se asocian a la colo-cación de la tubería revestimien-to, como así también problemas que pueden ser notados poste-riormente, como ser excesivo tor-que de la sarta.

El PowerDrive 475 permite una mejor explotación del reservorio, mediante la perforación de hoyos de largo alcance con diámetros pequeños –5 ¾” hasta 6 ¾”–. Es-ta herramienta –la más pequeña de la serie– introduce la capaci-dad de reducir los diámetros del hoyo, lo que significa ahorro de tiempo y disminución de riesgos durante la perforación.

Pozos con trayectorias en tres dimensiones que antes eran im-posibles ahora pueden ser perfo-radas con el PowerDrive Xtra 475.Mejores oportunidades y cos-tos de perforación reducidos

La serie de herramientas Po-werDrive Xtra permite un control direccional sin precedentes. No sólo se pueden perforar mejores pozos a menores costos, sino que abre nuevas oportunidades para el diseño de pozos y explotación de reservorios. Perforación vertical– Los pozos

perforados hasta el día de hoy empleando la técnica de perfo-ración vertical mediante lazo cerrado con el sistema Power-Drive Xtra, han presentado desviaciones de la inclinación no mayores a los 0.3º, sin inte-racción desde la superficie. El sistema de perforación vertical con lazo cerrado es particular-mente ventajoso cuando se perfora a través de intervalos de sal. La perforación a través de la sal es generalmente una operación lenta, riesgosa y el control direccional es muy difí-cil. La mayor parte de las com-pañías preferían perforar la sal sólo con sartas rotarias. Pero la sal tiende a forzar la sarta a construir ángulo, y la única for-ma de reducir la inclinación es perforar lento con un peso so-bre la barrena muy bajo. La se-rie de herramientas PowerDrive Xtra permite perforar con ma-yor peso en la barrena para una perforación más rápida.

Perforación de activos madu-ros– La serie PowerDrive Xtra 475 hace posible perforar hasta objetivos que serían difíciles o

imposibles de alcanzar median-te tecnología convencional.

Secciones tangentes extensas– Mientras que la tecnología con-vencional puede producir tra-yectorias desparejas cuando se alterna entre los modos de des-lizamiento y rotación, la rota-ción continua del sistema Po-werDrive Xtra provee un exce-lente control direccional, una trayectoria suave y corridas más rápidas y largas.

Perforación de alto rendimiento con motor– Cuando el motor PowerPak* se utiliza en conjunción con el sistema PowerDrive Xtra, toda la energía del sistema se concentra en la barrena. Esta configuración permite mejorar la rata de penetración, elimina el atrapamiento múltiple instantáneo, minimiza las patas de perro y perfora un hoyo más suave que incrementa la vida de la barrena.

Geonavegación compleja en re-servorios en combinación con las herramientas LWD de Sch-lumberger– Cuando se utilizan las herramientas LWD de Sch-lumberger para medir las pro-piedades de la formación, el sistema PowerDrive Xtra permi-te un control direccional más rápido y preciso para una tra-yectoria óptima.

Sidetrack a hoyo abierto– Las herramientas PowerDrive Xtra pueden ahorrar una cantidad considerable de tiempo y dine-ro eliminando múltiples viajes e incluso la necesidad de tapo-nes de cemento en pozos con alta inclinación y formaciones aptas.

Desviación desde la vertical– El sistema PowerDrive Xtra puede comenzar a desviar desde la

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El sistema PowerDrive está disponible para una variedad de tamaños de agujero que van desde 5 ¾ a 18 ¼ in.

Después de geonavegar el primer lateral, cuatro “sidetracks” a hoyo abierto fueron perforados, permitiendo una correcta delineación del reservorio y una precisa ubicación del pozo final.

Perfil de sección planeada y sección real

Profundidad vertical

(pies)

Trayectoria planeadaPrimer pozoPrimer sidetrackSegundo sidetrackTercer sidetrackCuarto sidetrack

Sección vertical

vertical en cualquier azimuth predeterminado. Las herra-mientas sin magnetómetros no pueden realizar esta operación. El sistema PowerDrive Xtra no requiere un sistema de control vertical (como en la sal) y des-pués sacar hasta la superficie para correr otra herramienta para control direccional.

Pozos piloto– La extensión del reservorio –lateral y en profun-didad– puede ser determinada en una forma rápida y rentable. Después de la perforación del hoyo piloto y la evaluación de los registros LWD, se puede ha-cer un “sidetrack” a hoyo abierto sin sacar del agujero (si la inclinación, formación y de-más características del pozo lo permiten). Por el contrario, donde las formaciones no per-mitan los “sidetracks” a hoyo abierto, después de que los re-gistros de cable han sido corri-dos y la cementación concluí-da, una sarta PowerDrive Xtra puede ser utilizada para hacer un “sidetrack”, alejarse del ce-mento y cambiar la inclinación y el azimuth del pozo para per-forar otro pozo piloto.

Diseño de pozos de baja incli-nación– En el pasado, un pozo de 3000m de profundidad ver-tical que requería un desplaza-miento horizontal de 300m, era típicamente un pozo en forma de “S” con una inclinación de

30º. El pozo verticalizabal una vez que se alcanzaba el despla-zamiento requerido. Con el sis-tema PowerDrive Xtra es posi-ble desviar hasta 6º, por ejem-plo, y mantener esta inclina-ción hasta la profundidad final. Este diseño no sólo reduce la cantidad de metros a perforar para llegar al objetivo, además reduce el ángulo máximo, las patas de perro, mejora la circu-lación de recortes y elimina el desgaste de la tubería de per-foración asociado con los pozos en forma de “S”. De esta ma-nera el pozo se puede perforar más rápido y la tubería de re-vestimiento se puede colocar más fácilmente.

Mejor por diseño

El sistema PowerDrive Xtra es el único sistema de perforación ro-tatoria navegable diseñado para perforadores. Todas las partes externas de la herramienta giran a la misma velocidad que el resto de la sarta; no hay partes esta-cionarias tocando el hoyo. La ro-tación continua combinada con la ausencia de cuellos de botellas en el anular reduce significativa-mente las posibilidades de que se acumulen recortes y ocasio-nen una pega. No sólo se evitan las pegas, sino que además se permite realizar repaso hacia arriba si las condiciones lo de-mandan. El resultado es un pozo mucho más limpio; por lo que las completaciones son más rápidas y fáciles y las calidad de los re-gistros es aumentada.

Un sistema de navegación y control es contenido en el corto, [3.8m] , ensamble que combina-do con el sistema de telemetría MWD PowerPulse* y todas las he-rramientas Schlumberger de LWD proveen una solución ade-cuada para cada proyecto. El en-samble consiste de dos compo-nentes principales: La unidad de desviación aplica una fuerza lateral a la barrena mientras que gira continuamente a la misma velocidad que ésta.

Página 5 de 7El Bias Unit (mostrado en este mode-lo transparente) aplica una fuerza la-teral a la barrena mientras gira con ésta.

Unidad de

control

Unidad de

desviación

El sistema PowerDrive es compacto y confiable. Los componentes son pequeños y lo suficientemente livianos para ser movilizados por aire de ser necesario.

La unidad de control es una plataforma estabilizada alojada en un collar no magnético. Con-tiene sensores y circuitos electró-nicos que generan su propia energía y establecen la dirección y magnitud de la fuerza aplicada a la barrena por la unidad de desviación.

La unidad de desviación se co-necta directamente a la barrena. Tres aletas exteriores accionadas por sendos actuadores impulsa-dos por el lodo generan una fuer-za constante en la dirección de-seada. Una válvula circular con-trola el flujo de lodo a los actua-dores.

Cuando se requiere de desvia-ción, cada actuador es extendido en secuencia, una vez por cada revolución de la barrena, en di-rección contraria a la dirección de desviación deseada.

Las aletas están en constante contacto con la pared del aguje-ro, extendiéndose y retractándo-se en un movimiento suave y continuo. Cuando no se requiere desviación, el sistema es puesto en modo neutral simplemente gi-rando el estator de la válvula de control. Esto causa que las aletas empujen en todas las direcciones y sus acciones se cancelen mu-tuamente.

El sistema de control está uni-do solidariamente al estator de la válvula de control y controla la desviación relativa al lado alto del agujero. Contiene sensores y electrónica de control dentro de un alojamiento de presión monta-do sobre rodamientos en el inte-rior de un collar. Los rodamientos le permiten al Control Unit girar o quedar estacionario independien-temente de la rotación de la sar-ta.

La energía eléctrica es genera-da a través de una turbina impul-sada por el flujo del lodo.

Para controlar al sistema Po-werDrive Xtra se utilizan secuen-cias de pulsos en el lodo envia-dos desde la superficie durante la perforación.

Características de navegación extraordinarias

El PowerDrive Xtra utiliza un innovativo diseño y componentes de baja fricción en la válvula hidráulica de control, ésto

máximiza la eficiencia de la unidad de desviación para permitir un gran desempeño en el control de trayectorias 3D.

No depende de largas seccio-nes estacionarias para la navega-ción.

Confiabilidad

La cantidad de metros perforados con PowerDrive Xtra se ha incre-mentado a un ritmo acelerado cada año desde que el servicio fue introducido. Al mismo tiem-po, mejoras a cada una de las partes del sistema han mejorado la confiabilidad año trás año.

Beneficios para la vida del pozo

El sistema de perforación rotato-ria navegable PowerDrive Xtra demuestra su valor durante la perforación y durante la vida útil del pozo: El sistema PowerDrive Xtra per-

fora más rápido y más eficiente-mente que los sistemas conven-cionales de motores de fondo, re-duce los problemas de pega y permite comenzar adelantada-mente con la producción. El incremento en la eficiencia de perforación se produce por-

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Menor costo por barrilMenor costo por barril

Bajo costo por metroBajo costo por metro

DesviaciónContinua Rotación ContinuaRotación Continua Hoyo más limpio

Hoyo suaveTortuosidad Reducida

Hoyo suaveTortuosidad Reducida

Menos fricciónMenos fricción Menos riesgo de pegaMenos riesgo de pega

Costosde CompletaciónReducidos

Mayor RangoHorizontal

Menos pozosPara explotar un

reservorio

Mayor alcanceMayor alcance Ahorro de tiempoAhorro de tiempo

Menos PlataformasPara desarrollar un campo

Pozo Vernet 44 - Villahermosa, México

que un mayor porcentaje de la energía para la perforación se emplea en la penetración de la formación. Un mejor diseño y construcción de los pozos aumenta la calidad de los registros, simplifica las completaciones y los trabajos de-reparación de pozos se terminan más fácil y rápidamente. La capacidad de largo alcance y control permite explotar las re-servas más eficientemente y con menos pozos. El sistema PowerDrive Xtra dis-minuye los costos finales de per-foración y producción.

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Especificaciones del sistema PowerDrive XtraPowerDrive Xtra 475 PowerDrive Xtra 675 PowerDrive Xtra 900 PowerDrive Xtra 1100

Diámetro Nominal (pulgadas) 4 3/4 6 3/4 9 9 1/2Diámetro de Agujeros Posibles (pulgadas) 5 3/4,5 7/8, 6, 6 1/8, 6 1/4, 6

3/8, 6 1/2, 6 3/4 8 3/8, 8 ½, 9½, 9 7/8 12, 12¼, 14 3/4, 14 ½ 16, 17½, 18¼Longitud Nominal de la Herramienta (m) 4.17 3.87 4.45 4.6Peso Nominal de la Herramienta (lb) [kg] 754 [342] 1,720 [782] 2,370 [1,077] 2,584 [1,174]Conexiones al resto de la sarta

Arriba NC38 box (3 1/2" IF) NC50 (4 1/2" IF) 6 5/8" Reg 7 5/8" RegAbajo 3 1/2" Reg bit box 4 1/2" Reg, 6 5/8" Reg † 6 5/8" Reg, 7 5/8" Reg ‡ 7 5/8" Reg

Rango de velocidad de rotación (rpm) 40 a 250 40 a 220 40 a 200 40 a 200 Máximo peso en la barrena (lb) [kg] 50,000 [22,727] 60,000 [27,272] 60,000 [27,272] 60,000 [27,272]Máxima fuerza de tiro hacia arriba (lb) [kg] 340,000 [154,000] 1,100,000 [499,000] 1,400,000 [635,000] 2,280,000 [1,034,000]Máximo Torque en la barrena (lbspie) 4,000 16,000 48,000 48,000Temperatura máxima de operación 257° F [125° C] 257° F [125° C] 257° F [125° C] 257° F [125° C] Rata de construcción de ángulo 0 a 8+°/30m 0 a 8°/30m 0 a 5°/30m 0 a 3°/30m Rango de flujo (gal/min) 220-400 320-650 480-1500 480-2000Caída de presión requerida en la barrena (psi) 650-750 650-750 650-750 650-750Máxima presión de operación (psi) 20,000 18,000 ‡‡ 18,000 ‡‡ 20,000Máx. concentración de LCM (medio y pequeño) 140kg/m³ 140kg/m³ 140kg/m³ 140kg/m³Comunicación desde la superficie

† La conexión de 6 5/8 pulgadas es para los agujeros de 9 1/2 y 9 7/8 pulgadas.‡ La conexión 7 5/8 pulgadas es para los agujeros de 14 1/2 y 14 3/4 pulgadas.‡‡ Existe una modificación para 20,000 psi

Variación del flujo mínimo del 20%. Similar para todas las herramientas