MANUAL DE GEOLOGIA DE POZO

por

Alvaro H. Montoya C. Distrito Tia Juana

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Introduccin. Geologa. Rocas. Rocas no reservorio. Rocas reservorio. Propiedades de las rocas reservorio. Estructuras de los reservorios de petrleo. Fluidos del reservorio. Geologa histrica. Mtodos de Evaluacin del subsuelo. Mtodos superficiales. Mtodos del subsuelo. Correlacin y litologa. Resistividad. Porosidad. Herramientas auxiliares. Control de calidad. Deteccin de presiones. Reservorios sobrepresionados. Origen de las sobrepresiones. Prediccin de presiones anormales. Antes de la perforacin. Durante la perforacin. Operaciones de perforacin. Pesca. Problemas de perforacin. MWD y LWD. Adquisicin de datos. Despliegue de la informacin. Aplicaciones. Algunas ecuaciones para usar en el pozo. Presin hidrosttica. Kill weight of mud. Presin de fractura de formacin. Volmenes del pozo. Peso del revestimiento o de los collares. Salida de las bombas. Tiempo de circulacin. Hidrulica de las brocas. Velocidad anular. Area de los jets.

Velocidad de los jets. Fuerza hidrulica total. Perdida de presin en los jets. Fuerza hidrulica en la broca. Fuerza de impacto de los jets. Mudloging, equipos, servicios y personal. Equipos. Servicios. El registro de mudloging. Presentacin del master de mudlogging. Anlisis de muestras. Toma de muestras representativas. Lag de la muestra. Preparacin de las muestras. Anlisis bsico de las muestras. Empaque de las muestras. Monitoreo del gas. Mtodos de extraccin de gas. Eficiencia de la extraccin. Cromatografia de gases. Evaluacin de shows. Deteccin de gas. Evaluacin de las muestras. Evaluacin de una manifestacin. Comentarios y recomendaciones. Ncleos convencionales. Sistemas convencionales de toma de ncleos. Sistemas convencionales de ncleos. Catcher de ncleos. Ncleos especiales. Ncleos orientados. Tcnicas de la mecnica de orientacin. Tcnicas de la orientacin de los ncleos. Calidad de la orientacin del ncleo. Manejo de los ncleos. Manejo de ncleos de rocas duras. Manejo de ncleos de rocas friables. Alteracin y preservacin de los ncleos. Alteracin de los ncleos durante su recobro. Alteracin de los ncleos durante su manejo en el pozo.

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Preservacin de los ncleos durante su transporte y almacenamiento. Mtodos de preservacin de los ncleos. Muestras de pared.

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INTRODUCCION Este Manual de Geologa de Pozo, se escribe con el objetivo de proveer algunas ideas bsicas y acompaarlo con algunos manuales que sirvan de referencia y utilizacin en las labores practicas de control de la coleccin de datos geolgicos durante la perforacin de los pozos y dar soporte a los gelogos en dichas operaciones. Los manuales que deben acompaar el presente son: Rock color chart, de la Geological Society of America. La finalidad de su utilizacin es la de describir el color de la muestra hmeda, con un baremo de comparacin adems de darle un valor numrico. Sample descripcion manual, de la Shell y editado por la American Association of Petroleum Geologists. En este manual se describe a detalle los mtodos, mecanismos y clasificacin de las muestras en el pozo, a partir de tablas adjuntas. Igualmente se dan pautas a utilizar en la escritura de las descripciones. Reglamentacin por parte del Distrito de la informacin que deben llevar los registros y sus caractersticas en cuanto a tamao de letra o lnea, su forma y tipo. El uso de los tres manuales adjuntos, mas el Manual de Geologa de Pozo, ayudan en las labores de mejorar, controlar la calidad y estandarizar la informacin obtenida en los pozos y servirle de gua a los gelogos.

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GEOLOGIAEl objetivo fundamental del conocimiento geolgico aplicado a las labores de perforacin, esta dirigido al reconocimiento en superficie, de muestras de canal, de los tipos de rocas perforadas y sus texturas.

ROCASLas rocas encajan clasicamente en una de las siguientes categoras: 1. Rocas Igneas. 2do. Rocas Metamrficas. 3ero. Rocas Sedimentarias. Bajo el punto de vista de la evaluacin como roca reservorio de gas y o petrleo, las podemos separar en: 1ero. Rocas no reservorios: a. Rocas Igneas. b. Rocas Metamrficas. 2do. Rocas reservorios: a. Rocas Sedimentarias. b. Cualquiera de las no reservorios, que tengan porosidad secundaria.

ROCAS NO RESERVORIO. Para que una roca sea reservorio, debe tener porosidad. Las gneas y sedimentarias carecen de porosidad. En el caso de porosidad secundarias, microfracturas adquiridas por tectonismo, se pueden desarrollar y posteriormente llenas de fluidos por migracin de estos, desde la roca fuente o migracin secundaria de otra roca reservorio. Por lo anterior se debe tener conocimiento de cmo se presentan ellas en las muestras retornadas durante la perforacin. Rocas gneas. Intrusivas, plutnicas. Se forman en el interior de la corteza. Cuando su enfriamiento es lento da lugar a la formacin de cristales mayores, los que al perforarse y retornar en las muestras de control, se pueden presentar parcialmente partidos de forma irregular. Usualmente estn acompaados de arcillas, producto de la accin diagentica. Supremamente dainas a la calidad de la permeabilidad, ya que al estudiarse al microscopio electrnico, se ha observado que se ubican aproximadamente normales a las caras de los granos, lo cual hace que mas fcilmente se desprendan y migren, con el paso de los fluidos del medio, y se depositan en los cuellos menores de las rocas reservorio, constituyendo un impedimento a la migracin del petrleo durante su explotacin. Extrusivas, volcnicas. Al formarse sobre la superficie de la corteza, su enfriamiento es mas rpido, dando lugar a la formacin de minerales de tamao menor, los que al perforarse y retornar en las muestras de control, sus tamaos son menores, tipo obsidiana, generando muestras muy ricas en minerales feldespticos igualmente ricos en arcillas.

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Rocas Metamrficas. Producto de la alteracin de gneas y sedimentarias preexistentes, las que han sido sujetas a presiones y temperaturas y actividad qumica, que da origen, entre otros, a minerales totalmente diferentes a los originales. Al perforarse y retornar a superficie en las muestras de control, sus tamaos son lo suficiente mayores para presentarse fracturados. Es comn para este tipo de rocas, en las muestras de retorno, presentar minerales con fracturas frescas, producto del rompimiento de la perforacin, adems de no haber sufrido ningn tipo de transporte. Suelen estar acompaado con abundante arcilla, producto de la alteracin de los minerales de feldespato presentes de manera abundante. Suelen constituir el basamento gneo metamrfico del cratn o en algunos casos, se les suele llamar basamento gneo-metarmrfico comercial. ROCAS RESERVORIO. La gran mayora son sedimentarias, siendo aquellas que se formaron por depositacin de los materiales, los cuales estn constituidos por minerales estables, erodados de rocas mas viejas, junto con otros producidos por meteorizacin y diagnesis. Usualmente son transportados por corrientes elicas o fluviales, aunque se forman otras por precipitacin qumica de aguas. Cuando se depositan, sus granos estn sueltos, pero a medida que son enterradas por la depositacin de otras sobre ellas, suelen compactarse lentamente y cementarse por la precipitacin qumica, consolidndose y llegando a perder su porosidad. Estn hechas de dos partes, los fragmentos slidos de la roca y los espacios entre estos, los poros. Esta se clasifica de acuerdo con su composicin mineral, en tanto que los poros se clasifican considerando su textura y forma. Sin embargo bajo el punto de vista de la acumulacin de hidrocarburos, estos se encuentran en rocas clsticas o en rocas carbonatadas con adecuada porosidad y permeabilidad. Entre las rocas mas comunes, reconocibles a partir de las muestras de zanja, estn las areniscas, las lutitas, conglomerados, calizas, dolomitas, margas, chert (capas y ndulos.) La descripcin en pozo de las muestras de zanja, provenientes de la perforacin, contempla su clasificacin como tipo de roca, la cual no corresponde con descripciones de afloramientos, o en teora, a causa de las limitantes del tipo de trabajo realizado PROPIEDADES DE LAS ROCAS RESERVORIO. Las propiedades de gran importancia asociadas con las rocas reservorios son la porosidad, permeabilidad, saturacin de fluidos y la densidad. No siendo el alcance del presente manual el disertar sobre ellas, si se puede aportar algo a partir de las muestras obtenidas en superficie. Porosidad. Fraccin del volumen total material que no esta ocupado por slidos. Es decir el espacio utilizable para el almacenamiento de fluidos.

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La descripcin en pozo de las muestras de zanja, provenientes de la perforacin, contempla las porosidades primarias resultantes del acomodamiento de los granos en las areniscas, como en los carbonatos clsticos, por el enterramiento y los efectos de la presin y temperatura al generar cementacin. Concluyendo, la porosidad primaria es la resultante final del efecto empaquetamiento por el enterramiento, la cementacin por presin y temperatura y la cantidad de matriz producto de la energa del transporte. En el caso de los carbonatos clsticos se pueden aplicar los mismos efectos. Esta porosidad primaria es observable y se puede describir, utilizando adems las formas de descripcin que para estos casos se utilizan. Ver manual de descripcin de muestras, memoria de la AAPG. Permeabilidad. Es una medida de la habilidad de los fluidos para fluir a travs del medio poroso. La descripcin en pozo de la muestra de zanja, puede aportar una idea cualitativa de la habilidad para la migracin de los fluidos. Saturacin de fluidos. La saturacin de fluidos, agua, gas y petrleo, se puede calcular en oficina y en el laboratorio. Sin embargo las unidades avanzadas de logging, hoy en da corren programas que nos pueden dar valores puntuales aproximados in situ de estas saturaciones, las que combinadas con la litologa, rop, espesor de la torta, descripcin de la fluorescencia y cromatografa, pueden darnos clasificaciones potenciales de intervalo productor, pre corrida de registros elctricos y de pruebas. Bulk density. Se refiere al peso por unidad de volumen del material de la roca. Particularmente aplicable a las rocas sedimentarias, las que usualmente son el resultado de la sumatoria de los diferentes granos o fragmentos que la conforman, su cemento y matriz, adems de los espacios porosos. Lo anterior para resaltar la diferencia en densidad al hacer la adicin del peso del material de la roca con los espacios. La descripcin en los pozos, debe contemplar entre otros la presencia de minerales traza y en algunos casos, porcentual, que iran a incidir en su densidad y al final en el valor de la matriz utilizado para la calibracin de los registros. La presencia de algunos de estos minerales, aun en cantidades traza son detectados y se deben reportar para tener un buen control en los registros.

LA ESTRUCTURA DE LOS RESERVORIOS DE PETROLEO. Para que el petrleo se acumule en depsitos de tamao lo suficientemente grandes, para que sean comercialmente productivos, debe ser atrapado de alguna manera. En el subsuelo, el petrleo producido por la roca generadora migra libremente por efecto de la fuerza de la gravedad y las presiones, hasta lugares estructuralmente mas altos con barreras de permeabilidad o en zonas con barreras de permeabilidad. Tales zonas de acumulacin o trampas, deben presentar una buena porosidad y permeabilidad, que hace las veces de contenedor. Una zona impermeable cubriendo la anterior. Un rasgo estructural o una barrera de permeabilidad. Todo

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lo anterior acumulara y prevendra la migracin de los fluidos, hasta su llenado total. Estas trampas fundamentalmente son: estructurales, rasgo de tipo tectnico; estratigrficos, cambio litolgico o caractersticas litolgicas, combinada de las dos anteriores. Aunque esta informacin por obvias razones no es vista en la descripcin de muestras, si se puede describir la capa sello con algunas de sus caractersticas litolgicas macro, igualmente las caractersticas litolgicas del reservorio. FLUIDOS DEL RESERVORIO. La formacin de los reservorios en ambientes continentales y marinos, hace que las acumulaciones de hidrocarburos estn asociados con aguas de este tipo de ambientes. Los depsitos de petrleo son pues una mezcla de dichos fluidos mas la mezcla de los diferentes tipos de hidrocarburos, lquidos o gaseosos. Los gaseosos, gas natural, es una mezcla de gases que van del metano, pasando por el heptano y ms pesados. Esta mezcla de gases es comunmente monitoreada por unidades de mud loggin que nos permite establecer un back ground gas para los diferentes miembros o formaciones perforadas, con las manifestaciones puntuales de gas, oil shows que nos permiten establecer intervalos con posibles acumulaciones de hidrocarburos. Cuando es liquido, este petrleo crudo, se puede observar en los poros de la roca almacenadora, colectada en las muestras de zanja que se describen en superficie. Adicionalmente siempre esta acompaado con una manifestacin de gas, igualmente detectada por la unidad de cromatografa y en otras ocasiones en las piscinas de retorno del lodo de perforacin, llegando en algunos casos a afectar la densidad del mismo. Inclusive al estudiarse en superficie, se puede dar datos casi cuantitativos de algunas de sus propiedades, tales como el tipo, gravedad, inclusive su aroma. GEOLOGIA HISTORICA. La Geologa Histrica, estudia y reconstruye el pasado geolgico de la tierra. Bajo el punto de vista de la prospeccin de hidrocarburos, nuestro inters radica fundamentalmente, basado en la edad, en la correlacin de las formaciones generadoras, la almacenadoras y el evento tectnico responsable de su trampa almacenadora, dentro del campo, la cuenca y o llevarlo a otras cuencas. La entera sucesin litolgica y de eventos de una cuenca o regin se plasma en una columna geolgica. De all que la columna geolgica es el referente para la geologa de una cuenca, el rcord de los eventos que tuvieron lugar en esa regin especifica. Esta se haya dividida desde eventos mayores a menores que tuvieron lugar en ese especifico lugar, durante un lapso. Estas divisiones mayores y menores reciben nombres muy especficos, que se utilizan en todo el mundo. Durante la perforacin, la litologa a perforar esta ubicada dentro de esta columna geolgica especifica, con sus divisiones mayores y menores, las que sern detectectadas por muestras y localizadas en la columna geolgica particular del rea a perforar, la que debe ser suministrada por la compaa operadora y conocida por el personal que lleva a cabo la perforacin del pozo.

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METODOS DE EVALUACION DEL SUBSUELO.La prospeccin de los hidrocarburos, en los inicios de la industria, se concentro fundamentalmente en reas de seepages, con muy conocidos ejemplos alrededor del mundo de tales manaderos naturales. Sin embargo fue necesario prospectar en el subsuelo, lo que dio lugar al desarrollo de mtodos de evaluacin superficiales y del subsuelo. METODOS SUPERFICIALES. Fundamentalmente las tcnicas superficiales de prospeccin de hidrocarburos estn referidas a las geofsicas y las geoqumicas. Prospeccin Gravimtrica. Mtodos de gravedad que se corren con el fin de detectar diferencias en las fuerzas de gravedad terrestres causadas por densidad diferente de las rocas. Al correr un gravmetro, a lo largo de capas horizontales, los valores obtenidos no ofrecen cambio alguno, permanecen sin cambiar, al pasarlo sobre una estructura en el subsuelo, los valores reportados muestras datos diferentes, siguiendo una imagen casi similar de la estructura del subsuelo. Su representacin grfica nos podra indicar por ejemplo la presencia en el subsuelo de un anticlinal. Prospeccin Magntica. La prospeccin magntica es similar a la gravimtrica, su diferencia radica en que se miden diferencias magnticas. Al ser las rocas sedimentarias esencialmente no magnticas, cualquier diferencia en lectura, usualmente puede atribuirse a variaciones en profundidad de las rocas del basamento. Esta diferencia en profundidad podra asociarse con estructuras en el subsuelo. Prospeccin Geoqumica. En las primeras etapas de la exploracin, la atencin inicial se centra en el reconocimiento de las rocas fuente de hidrocarburos, ya que si ms de una roca fuente esta presente, mucho ms atractivo. Adicionalmente las estimativas de que tan prolfica y la naturaleza de los productos generados, es de gran valor. De all que en esa primera fase, se respondern preguntas tales como, tiene la roca suficiente materia orgnica?.., es la materia orgnica del tipo correcto?, ha generado hidrocarburos?, el hidrocarburo ha migrado?. Para dar respuesta a las preguntas anteriores se establecen estudios estadsticos, que muestran las relaciones del tamao de los campos con la materia orgnica disponible. Estudios de reflactancia de la vitrinita nos establecen el tipo de materia orgnica. La reflactancia mas tcnicas de estudio de resonancia de electrodos (esr), ayudan a establecer el posible control entre temperatura y tiempo y su efecto en la generacin, quizs la ms difcil de responder, la migracin, solo se puede responder por correlacin entre el extracto de la roca fuente y el reservorio. Como conclusin a este segmento se puede traer a colacin las palabras de Tissot en los cursos del IFP, cuando deca que mientras no se tenga caracterizada la cuenca, todo ser mentira. Prospeccin Ssmica. Tcnica basada en la propagacin del las ondas del sonido a traves de la tierra. Su registro se realiza a distancias conocidas de la zona de produccin de las ondas, con el fin de detectar el tiempo de arribo de las ondas longitudinales al ser reflejadas o refractadas. El camino seguido por las ondas, sigue fundamentalmente las leyes de la ptica.6

El tiempo empleado se transforma en profundidad y puede ser correlacionado con las profundidades de las formaciones. METODOS DEL SUBSUELO. Los mtodos superficiales son de exploracin, siendo su objetivo fundamental el localizar en el subsuelo, las estructuras que posiblemente tendran acumulacin de hidrocarburos. Para corroborar lo anterior, es necesario perforar los pozos. Los mtodos de evaluacin, estn asociados con la perforacin y estn derivados de los diferentes registros tomados durante la operacin de perforacin. Algunos de los registros tomados durante la perforacin incluyen: Registro de Perforacin. Registro del Tiempo de Perforacin. Registro de Muestras. Registros de lodos. Registros Elctricos.

Registro de Perforacin: Referido como el registro diario de perforacin. Se condensan las operaciones mecnicas diarias, con el progreso del pozo adicionalmente con informacin geolgica y de lodos. Registro del Tiempo de Perforacin. Registrado automticamente en las diferentes pantalla de control. El rcord de la rata de penetracin es muy til en la localizacin de topes formacionales o de cuerpos arenosos. Registro de muestras. Registro del anlisis de las muestras provenientes del pozo. Se determina el tipo de roca, la formacin perforada, la profundidad de su procedencia y de la formacin involucrada y manifestaciones de hidrocarburos asociado con cada una de ellas. Registro de lodos. Se refiere al registro continuo del anlisis del lodo de perforacin para detectar su contenido de gas y petrleo, con servicios de estudios y empaques de muestras, registro de los parmetros de perforacin, volmenes de lodo y una serie adicional de parmetros dependiendo del tipo de unidad de loging utilizada en el sistema. Registros Elctricos. Provee informacin de la formacin perforada por la broca. El rcord de esta informacin permite determinar caractersticas del reservorio tales como: Litologa, porosidad, saturacin de fluidos, presin, buzamiento de la formacin, tipo de hidrocarburos, y su profundidad asociada. Igualmente dichos registros pueden proveer informacin en hueco abierto o hueco revestido con sus usos, limitaciones y sus ventajas. Adicionalmente los registros corridos en hueco abierto estn afectados por el ambiente en el cual el registro se corri, el tamao del hueco, las propiedades del lodo y la zona invadida. Aunque el registro se puede corregir por efectos del ambiente, las correcciones nunca podrn compensar un registro corrido en condiciones ideales. El mejor anlisis del registro continua en expansin a medida que se analizan mas y ms registros de la cuenca. Al ser la conductividad una funcin de la formacin y del fluido que la satura, las aguas frescas no conducen la electricidad, dando como resultado una alta resistividad, las saladas la conducen, dando como consecuencia valores bajos de resistividad, dependiendo de la concentracin de sus iones y el petrleo o el gas al no conducir la electricidad dan como resultado altos valores de resistividad.

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Los registros de hueco abierto se pueden dividir en los siguientes propsitos generales: CORRELACIN Y LITOLOGA. Se utilizan para identificar formaciones comunes entre pozos y distinguir potenciales rocas reservorios de las no reservorio. Potencial Espontaneo. SP. Es un voltaje natural o potencial elctrico que se presenta debido a las diferencias en la actividad ionica del lodo de perforacin y las aguas de la formacin. Se utiliza para correlacionar entre pozos, para indicar permeabilidad y para estimar la resistividad del agua de formacin. La arcillosidad y la presencia de hidrocarburos la suprime. No se desarrolla cuando se utilizan lodos en base aceite. Igualmente su magnitud decrece a medida que la resistividad del filtrado del lodo y del agua de formacin se acerca aun valor igual. Su defleccion se reversa a medida que la relacin de la resistividad del filtrado del lodo, Rmf, con la del agua de formacin, Rw alcanza 1.0 o ms. Rayos Gamma. GR. Las herramientas de GR miden la radioactividad natural de la formacin. La radioactividad es emitida primeramente del K, U, Th, de la estructura de las arcillas, sales radioactivas, fedespatos, minerales radioactivos asociados rocas gneas. Se utiliza para las correlaciones entre pozos y para estimar el volumen de lutitas y/o de minerales arcillosos. La herramienta de Rayos Gama Espectrales segmenta los rayos gama detectados por sus diferentes energas, correspondiendo a las familias radioactivas del K, U, Th. La familia del U ocurre como una sal precipitada, depositada de las aguas de formacin que fluyen a travs de ella. Con el espectral, separamos esta radioactividad, permitiendo mas seguridad en el uso de los GR restantes, para la determinacin de la litologa, volumen de lutita, o arcilla. A partir de sus lecturas mximas y mnimas predominantes, se determinan sus lneas de arena y lneas de arcilla, utilizadas en el calculo de los volmenes de lutitas, adems de ser una muy buena herramienta para realizar las correlaciones. Efecto fotoelctrico. Pe. Mide la habilidad de la formacin para absorber rayos gama. La habilidad de la absorcin varia con la litologa. Es registrada como una medida suplementaria a las medidas de densidad de la formacin, que utiliza detectores y fuentes radioactivas comunes. Es una herramienta de contacto y esta afectada por las rugosidades del pozo. Sus mediciones no son validas en lodos con barita. Sirve para correlacionar y determinar litologa. Herramta. SP GR SpecGR Pe Res. Vert. Rad. Inves. 6-10 ft 2 ft 3 ft 2.in N/A 12 in. 16 in 2 in Aplic. Correl., Rw, K Correl., Vsh Correl., Vsh Litol. Correl. Limitaciones No lodo aceite, RmfRw. Sens cambio post hueco. Sens cambio post hueco. Lod bar, contact, fuent rad.

RESISTIVIDAD. Se utilizan para correlacionar y determinar el espacio del volumen poral saturado con agua. Se dividen en los inductivos, laterologos y microresistivos.

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Induccin. Utiliza fuentes electromagnticas que establecen campos magnticos que excitan el flujo de corriente en la formacin, las que excitan campos magnticos secundarios y flujo de corrientes en fuentes receptoras en la herramienta. Por este principio, no se requiere una conexin elctrica directa a la formacin. Por lo anterior permite a la herramienta ser usada en lodos no conductivos. Laterologs. Mide las magnitudes del voltaje y corrientes asociadas con una serie de electrodos de corriente montados en la superficie de la sonda. Estas medidas requieren un contacto elctrico directo con la formacin, el cual es provisto por el lodo. Por lo anterior, no se puede correr en lodos base aceite. El enfoque se hace a traves del emplazamiento de los electrodos. Exhiben buena resolucin vertical. Las medidas estn influenciadas por el lodo de perforacin no conductivo, y el filtrado del lodo. Microresistividad. Utilizados para determinar la resistividad de la zona lavada adyacente a las paredes del pozo. Es una herramienta de contacto. Su escasa profundidad de investigacin da como resultado que la retorta del lodo, tiene una influencia significativa. Requiere de correcciones por tamao del hueco y de la retorta. Igualmente requiere contacto directo con la formacin, razn por la cual no se puede correr en lodos base aceite. La resistividad se perfila con tres medidas de resistividad de diferente profundidad de investigacin para caracterizar la influencia del filtrado de lodo sobre la resistividad aparente de la formacin. Esto permite separar las lecturas de resistividad de la zona lavada, con aquellas de las herramientas profundas, para una ms segura determinacin de la resistividad de la formacin, (Rt.). Herramta. Res. Vert. Rad. Inves. Aplic. Limitaciones

Dual Induccion. Prof. 7 ft Med. 5 ft Som. 2.5 ft Phas. Ind. Prof. Med. Som.

50 in. 28 in. 16 in.

Rt, Rxo, Di ( Lodo agua, y Lodo aceite)

No Res >200-m Rmf/Rw < 2.5

3 ft 3 ft 2.5 ft

65 in. 40 in. 16.in.

Rt, Rxo, Di (Lodo agua, y Lodo aceite, reduce should efecto.)

No Res >250-m Rmf/Rw < 2.5

Alta Res. Ind. Prof. 2.5 ft Med. 2.5 ft Som. 2.5 ft

95 in. 60 in. 16 in

Rt, Rxo, Di (Lodo agua y Lodo aceite, reduce should efecto.)

No Res >250-m Rmf/Rw < 2.5

AIT

4 ft, 2 ft, 10 in.,20 in., 1 ft 30 in.,60 in.,90 in.

Rt, Rxo, Di No Res>200-m (Lodo agua y Rmf/Rw 2.59

Dual Laterolog Prof. 2 ft

45 in.

Med. ARI

2 ft 8 in

16 in. 4 in

(Lodo salado)

No en Lodo aceite.

Rt, Rxo, Di Rango de Res: (Lodo salado y loc. fract.) .2 a 100.000 -m K, indicador de petrleo mvil, Rxo. K, indicador de petrleo mvil, Rxo. K, indicador de petrleo mvil, Rxo. No en Lodo aceite.

Micro SFL

2-3 in

1-4 in

Mic.laterlog

2 in

4 in

No en Lodo aceite.

Mic.log

2-4 in

1-2 in

No en Lodo aceite.

POROSIDAD. Cada una de las herramientas de porosidad, densidad, compensado neutrn, snico, y efecto fotoelctrico, se pueden utilizar para estimar porosidad cuando la litologa y las propiedades del fluido son conocidas. Cuando no se conoce la litologa ni la porosidad, dos o ms de las herramientas pueden utilisarce juntas para determinarlas. Densidad. Mide la densidad aparente de la formacin y luego el nmero de rayos gama de baja energa que retorna a los detectores. Se corre forzada contra la pared. Diseada para corregir automticamente por efectos de la retorta y rugosidades menores. Sensible a rugosidades mayores y separacin de la pared, que causa lecturas de densidades menores. Neutrn Compensado. Mide el ndice de hidrogeno de la formacin usando una fuente de neutrn radioactiva que bombardea la formacin con neutrones de movimiento rpido. Los neutrones colisionan con los tomos de la formacin, transfiriendo su energa a travs de estas colisiones. La forma ms eficiente de trasferencia de energa ocurre con los tomos de hidrogeno debido a que su masa es aproximadamente la misma del neutrn. Los detectores cuentan el nmero de neutrones desenergizados (termal) que retornan de la formacin. La relacin de las ratas de conteo del detector esta primeramente relacionada con el ndice de hidrogeno o la porosidad aparente llenada con agua. La herramienta se corre presionada contra la pared. Es muy sensible a separaciones de la pared, temperatura y salinidad, de all que las correcciones ambientales son fundamentales a cualquier interpretacin de los resultados. El gas al tener bajo ndice de hidrogeno comparado con el agua, hace que la herramienta reporte porosidades anormalmente bajas. Al usarse en conjuncin con la densidad, los intervalos gasferos son facilmente identificables. Snico. La herramienta snica mide la velocidad de varias ondas acsticas, compresional, shear y Stoneley. La velocidad de las ondas es una funcin de las propiedades elsticas y densidad de la formacin. Los registros presentan el inverso de la velocidad, el tiempo de intervalo de transito o delta t (t). Actualmente hay disponibles dos versiones del snico compresional, el snico compensado y el full waveform snico (FWS) que miden la velocidad compresional.

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Las velocidades shear se utilizan para determinar propiedades mecnicas de las formaciones y para determinar la relacin de Poissons utilizadas en la interpretacin de datos ssmicos. Se puede determinar del FWS. HERRAMIENTAS AUXILIARES. Caliper. Es una presentacin del tamao del hueco versus profundidad. Vienen en una amplia variedad de tipos, siendo los ms comunes, de uno, dos, tres, cuatro y seis brazos. En presencia de arenas, dependiendo de las practicas de perforacin, tiende a leer mayor que el tamao de la broca, mientras que en las arcillas, suele presentar un tamao menor, por el desarrollo del revoque. Esta caracterstica anterior, cualitativamente, sirve para ayudar a mostrar los reservorios en las evaluaciones de saturaciones. Es de gran utilidad en el calculo del llenado del cemento y en algunas practicas de completamiento. Adicional a los calibradores, en el mercado existe una amplia variedad de herramientas disponibles adicionales. Los MDT, medidores de presin de formacin en el fondo, utilizados para establecer variaciones de presin entre formaciones, gradientes de presin en ellas, contactos de fluidos y permeabilidad. Adicionalmente, se puede recuperar fluidos, con medidas de Rw y qumica del agua de formacin, gravedad del aceite y GOR insitu. Dipmeters, para aplicaciones estructurales, estratigrficas y geometra del pozo. Imgenes del pozo, con tcnicas de reflexin de ultrasonido, el Televiewer Borehole, o de tcnicas de escaneo elctrico del pozo, el Formation Microscanner. Los corridos en pozo entubado, utilizados para correlacin, saturacin y porosidad, tales como los, GR, los CFHR, para la resistividad de la formacin, los densidad y neutrn compensados para el calculo de porosidad. Los relacionados con la cementacin, para mirar su calidad como el USIT imagen ultrasnica del pozo, CBT, herramienta de adherencia del cemento, CET herramienta de evaluacin de la cementacin, VDL y la nueva IBC. Los utilizados para el monitoreo de yacimientos, RST herramienta de saturacin del reservorio y todos aquellos que se corren en huecos horizontales, de inclinacin y azimuth MWD, de resisitividad ARC, presin VPWD, snico iSONIC, densidad neutrn adnVISION. Todas las herramientas de registros estn diseadas para operaciones bajo condiciones limitadas del hoyo. Un tamao mnimo del hoyo, es la limitante para el mximo dimetro de la herramienta, mientras que un tamao mximo de hueco, es la limitante para la calidad de la seal y la longitud del brazo. Los tipos de lodo, pueden afectar la transmisin de la seal. La posicin en el hueco, afecta la fortaleza de la seal, y los efectos del lodo y del hoyo. Adicionalmente, las herramientas poseen unos limitantes generales de operacin, tales como velocidad, posicin en el hoyo, tipo de lodo, mnimo y mximo tamao del hueco, mxima temperatura de fondo. Siempre se debe consultar con el representante de la compaa de registros, para conocer su recomendacin al conocerse las condiciones del hoyo. Los sistemas superficiales computarizados y los cables de comunicacin hacen posible cualquier tipo de combinacin de herramientas. La limitante no es la conexin, sino su diseo que hace que algunas se corran centradas otras

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excntricas, otras adheridas a la pared, lo que tendra incidencia en la valides de las correcciones ambientales. Por lo anterior se debe tener cuidado al combinar las herramientas, por ejemplo de no correr una centrada como el snico, con una descentrada como el neutrn. Finalmente, el tamao de la sarta, debe ser conocido antes de ser corrido, con el fin de determinar profundidades de las primeras lecturas de cada una de las herramientas y profundidad del revestimiento a bajar, para de all programar la mxima profundidad del pozo. CONTROL DE CALIDAD. Los registros elctricos ayudan a determinar las caractersticas del yacimiento tales como la litologa, porosidad, saturacin de fluidos, presin, buzamiento de la formacin, tipos de hidrocarburos y sus profundides asociadas. Al ser los registros de una importancia extrema en la caracterizacin del yacimiento, su control de calidad es definitivo para su utilizacin como herramienta confiable para las operaciones en las que estn diseadas. Las medidas pueden estar afectadas, por las propiedades del lodo, el tamao del hueco y las invasiones, todas ellas inherentes a las labores de perforacin. Control antes de la bajada. Al realisarce el control de calidad por etapas, un primer paso tiene que ver con la informacin de la portada. Debe estar reglamentado por parte de la operadora, caracteres de letra, tamaos de la misma, forma de escribirlo, posicin en la portada de: Encabezamiento:nombre de la compaa, del pozo, campo, taladro, pas. Localizacin: taladro, campo, localizacin, pozo, compaa, con todos los caracteres alfanumricos correctos y tal cual se le llamara en la base de datos. Elevaciones: Perfectamente establecidos el GL, RTE, KB. Longitudes y Latitudes, perfectas. Fecha del registro, para la seccin. Lodo: Tipo de lodo, para la seccin registrada, fuente de la muestra, los valores de RM, RMF, RMC siguiendo ese orden de menor a mayor, temperaturas de fondo mximas medidas para cada corrida. Todas las herramientas tendrn una prueba en el pozo, antes de bajarlas, correlacionar su cero en superficie, haber sido probadas con un mximo de retardo en el laboratorio, segn los patrones de calidad exigidos por la compaa de servicio y la operadora. Igualmente tener en la localizacin herramientas repuesto, si esta estipulado en el contrato del servicio. Igualmente previo a la corrida de los registros, se le debe informar al operador, sobre la calidad del hoyo, informarle por el escrito los posibles lugares con problemas. Sin embargo, la mnima doble circulacin de los fondos, realizados por el personal de perforacin tiene por objeto dejar el pozo en condiciones ideales para su registrada e igualmente obtener las muestras del fondo. Razn por la cual, al sacar la tubera para registrar no se debe presentar esfuerzos por encima del peso normal de la tubera (overpull). Si ello ocurriere, seria un mnimo y se debe registra la profundidad donde se presenta y presentar dicha informacin, con la de

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los datos, al personal de registros, con el fin de estar alertas en dichas profundidas cuando se pasa con la herramienta. Control durante la bajada. Dependiendo del tipo de herramienta, se debe suspender labores de soldadura, utilizacin de radios, movimiento de tubera y carga en el rea de los regristro. Se debe supervisar: La velocidad mxima de bajada, los calibradores, que sean probados dentro de los revestimientos. Igualmente al bajarse, se controla la profundidad con la del zapato del revestimiento, controlando la utilizacin de las mismas unidades de medicin. Adicionalmente y como norma, se debe establecer el bajar registrando. Un detalle que parece estpido, pero en el control de calidad, no existen estupideces, conocer las unidades de profundidad a las cuales esta fijadas el software de los diferentes programas, en especial la longitud del cable. Para el control de las curvas se debe establecer lo siguiente: En el primer carril: La calidad en la adquision de la respuesta del SP, estableciendo un buen contacto del electrodo en superficie. Su desplazamiento a lo ancho de su carril. Igual situacin sucede con el GR, el RP. Establecer con anticipacin y fijado por orden de la operadora, los valores para las escalas, los que buscaran mostrar la suficiente defeccin en los valores de las curvas que permitan mostrar los cambios litolgicos con la presentacin mnima de back up de las curvas. La utilizacin de micro resistivos que igualmente se separen en presencia de arcillas o de arenas (porosas). Todas las curvas presentaran hacia su tope y hacia su base, su respectivo nombre con flechas sealndolos. En el segundo carril: el de la profundidad, llevara la curva de tensin, e igualmente los marcadores del volumen del hueco y del cemento y las marcas del tiempo. El tercer carril llevara la curva de resistividad con sus diferentes profundidades. En el caso del neutrn/densidad, las llevara con el Pe. El cuarto carril la correccin del densidad y la conductividad en el otro caso. En el sitio del pozo, se entregara, a la compaa de servicio, los datos anteriormente mencionados, con los datos de la ultima prueba de lodo, una muestra de lodo y filtrado, la matriz a utilizar y los datos de profundidad y los valores de overpull. Igualmente durante la perforacin se registrara siguiendo la velocidad requerida para la ms lenta de las herramientas, cuando se corren simultneamente mas de una. Las radioactivas sern la mas superiores. La seccin repetida, por un mnimo de 200se correr preferiblemente sobre la zona productora, sin embargo si se presentan problemas de posibles pegas, se puede realizar lejos del rea problema.

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DETECCION DE PRESIONES. La presin normal de un rerservorio es la presin de los fluidos, necesaria para sostener una columna de agua a la superficie. Su rango normal es de 0.43 a 0.50 psi/ft. Los fluidos normales de perforacin pesan cerca de 9 ppg y ejercen una presin de fondo de aproximadamente 0.47 psi/ft RESERVORIOS SOBREPRESIONADOS. En la industria del petrleo, sobrepresionado se refiere a la presin ms alta que la normal y que requiere lodos de perforacin pesados para prevenir la entrada al pozo de los fluidos de la formacin. Las presiones inferiores a las normales se les denomina subnormales. Que son las sobrepresiones o presiones anormales?. Por definicin aquellas mayores que la hidrosttica de los fluidos. Con la depositacin de sedimentos, en un proceso normal de compactacin, los fluidos contenidos son expulsados. La presin de la formacin es definida como: Ph = 0.052xxD Ph = presin hidrosttica de la formacin, psi 0.052 = constante de conversin, gal/in-ft. n = densidad del fluido de formacin, ppg. D = Profundidad de la formacin, ft. El gradiente de presin puede ser determinado dividiendo la presin hidrosttica por la profundidad, o multiplicando la densidad en ppg por 0.052. Si la densidad del agua fresca es de 8.33 ppg, el gradiente hidrostatico es de 0.433 psi/ft. El gradiente en el subsuelo varia ampliamente entre las diferentes provincias geolgicas, a causa de su contenido variable de cantidades de slidos disueltos y gas y esta sujeto a diferentes temperaturas y presiones. ORIGEN DE LAS SOBREPRESIONES. Presiones anormales, fundamentalmente son causadas por cuatro diferentes fenmenos: Acufero. Un acufero es una formacin que contiene agua mvil. En sobrepresiones, un acufero es una arenisca somera que aflora en las montaas cercanas, a una elevacin apreciablemente mas alta que la del pozo. El agua que entra en el afloramiento influencia la presin encontrada en el pozo. Esta presin es hidrosttica en naturaleza, para da la impresin de sobrepresin por la altura de la columna de agua. Arenas Superiores cargadas. Altas presiones se pueden presentar en arenas someras por recarga de gases provenientes de las formaciones inferiores. Pueden ocasionar, blowouts, pobre calidad en la cementacin con efectos sobre el revestimiento. Igualmente las arenas pueden estar altamente presurizado si el gas generado es atrapado por rpida depositacin de las arenas. Las ocurrencias son aisladas pero se presentan, como sucedi una vez en el Gurico.

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Movimientos Tectnicos. En reas de significativa actividad tectnica se suelen presentar. Por levantamientos de formaciones compactadas a una profundidad mayor, son posteriormente levantadas a profundidades ms someras. Por fallamiento, los fluidos ms profundos pueden escapar a formaciones mas someras, cargando las arenas. Compactacin. La causa ms comn y el mejor entendido de los fenmenos que causan sobrepresiones. A medida que los procesos sedimentarios de enterramiento permiten al agua de los espacios porosos, escapar a la superficie, la presin permanece hidrosttica. Cuando al agua no se le permite escurrirse, los granos sedimentarios no pueden continuar su proceso de compactacin, ya que el agua es esencialmente incompresible. El mayor soporte de la recarga es transferido de la matriz de la roca al fluido. La presin del fluido viene a ser mayor que la hidrosttica resultando en las geopresiones. Por lo anterior, la presencia y calidad del sello es la clave para las presiones anormales de la compactacin. La existencia y magnitud de la presin en ambientes sedimentarios son dependientes de lo siguiente, todos los cuales impiden el flujo del agua de formacin: Presencia de una formacin impermeable suprayacente. Calidad y espesor del sello. Profundidad de enterramiento. Edad. Fallamiento. Absorcin. Osmosis. Adicionales a los puntos anteriores, otros fenmenos que ayudan a la generacin de presiones anormales estn: Diagnesis. La alteracin post depositacional de la roca o sus constituyentes minerales por el tiempo, presin y temperatura. La alteracin de shales montmorillonticos a illticos genera agua libre a los espacios porosos. Si no se le permite escapar, el fluido poroso adicional tendera a aceptar la sobrecarga. En las rocas carbonatadas, se pueden crear barreras de permeabilidad. Expansin Termal. El agua por naturaleza, es ms sensible a la expansin termal que a la compresin. El incremento en el volumen del fluido en los poros, puede causar altas presiones. Cracking termal de los hidrocarburos. Los hidrocarburos, una vez depositados en el subsuelo, estn sujetos al cracking por temperatura y presin. Esto da lugar a un incremento en el volumen. PREDICCION DE PRESIONES ANORMALES. A mas temprano el reconocimiento de las presiones anormales en la planeacin de un pozo, menor los gastos y riesgos. Algunos de los efectos costosos notables de los reservorios sobrepresionados incluyen: reventones, cavernas, pegas de tubera, perdida de circulacin, entre otros.

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ANTES DE LA PERFORACIN. Deteccin ssmica: Al compactarse los shales, la velocidad de las ondas ssmicas se incrementa por lo tal la velocidad de la onda ssmica normalmente incrementa con la profundidad. Si los shales no se compactan, la velocidad ser menor. La velocidad de intervalo se puede determinar desde la superficie por el mtodo del punto comn de profundidad, (CDP:common depth point); en la adquisicin ssmica. Si el intervalo de velocidad incrementa normalmente con la profundidad y luego decrece, es posible la existencia de zonas sobrepresionadas. Sin embargo, esta tcnica, requiere un buen conocimiento de las funciones de velocidad, para el rea, a partir de la informacin de los sismogramas sintticos de los pozos vecinos, tcnica esta que exige el correr check shot con snicos dipolares o VSP para adquirir dicha informacin y tener cubierta nuestra zona de inters. Historia del lodo y reportes de perforacin: Un paso inicial en el reconocimiento de zonas sobrepresionadas es estudiando los reportes de perforacin y de lodos de los pozos vecinos. Problemas como kicks, perdidas de circulacin, pegas diferenciales se deben analizar y considerar. Igualmente el peso del lodo utilizado, en pozos anteriores, debe ser analizado, considerando su posible exceso o n. Correlacin geolgica: En reas donde la geologa es conocida, pero es escasa o ninguna la informacin de pozos, la presencia de zonas sobrepresionadas se puede esperar si se planifica que una formacin de tales caractersticas ser perforada. Registros elctricos: La evaluacin de registros elctricos de pozos vecinos, es un mtodo igualmente de gran valor para la localizacin de estas zonas. Unos registros son mas afectados que otros. Igualmente dependiendo de la provincia geolgica, unos registros tienen mas aplicacin que otros. En algunos sitios se utilizan las resistividades, en otros los acsticos. De todas formas, la interpretacin de los registros est relacionada de una manera directa o indirecta con la porosidad asociada con los shales. Los shales tienen la propiedad de compactarse de una forma uniforme con una estructura homognea. De all que la presin en los reservorios porosos se puede estimar a partir de los shales vecinos. El nodecrecimiento de la porosidad con la profundidad y aun su incremento a partir de una profundidad especifica, estara indicando el techo de una zona sobrepresionada. El tren de compactacin es mejor visualizado al graficarse en papel semilog. Las lutitas sobrepresionadas son ms conductivas de la electricidad a causa de su mayor contenido de volmenes de agua salada de la que podra tener una lutita a la misma profundidad. Esto genera una respuesta elctrica caracterstica en los registros. En el caso del viaje del sonido, su transmisin a travs de las lutitas lo hace a una conocida velocidad, si esta varia, igualmente lo hace su velocidad de intervalo de transmisin. En el caso de las secciones normalmente presurizadas, el tiempo de intervalo de transmisin seguir un tren de decrecimiento normal con la disminucin de la porosidad. Al encontrarse con regiones sobrepresionadas, su tren se reversa. Por lo anterior, la gratificacin de la conductividad, la resistividad y el t vs profundidad en papel semilog, ayuda en la determinacin de zonas sobrepresionadas. Sin embargo, hay que tener en cuenta en dichas

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interpretaciones que fuera de la compactacin, otras variables tales como, salinidad, mineraloga, temperatura y condiciones del pozo, tambin pueden afectar los shales. Otra herramienta en la interpretacin de posibles zonas sobrepresionadas, son los registros de densidad. Aunque diseados para la estimacin de la porosidad y la litologa, provee una buena correlacin a la compactacin de los shales. DURANTE LA PERFORACION. Cuando se perfora, la rata de perforacin normalmente decrece con la profundidad a medida que la litologa se compacta ms. Si la rata de perforacin se incrementa, se puede inferir que estamos en presencia de una zona sobrepresionada. Esta zona de transicin sera el intervalo del tope de la zona, al tope de la primera arena permeable en la zona. El incremento en la rata obedece al cambio de condiciones, en el fondo del pozo que se esta perforando, de sobrebalance a bajo balance. A causa de que la litologa, la velocidad de rotacin y peso sobre la broca tambin afectan la rata de perforacin, debe ser utilizada una rata de perforacin corregida la d exponent. Este seria uno de los indicadores ms realsticos de que la perforacin estara penetrando una zona de alta presin anormal. Nivel de los tanques de lodo. Un levantamiento inusual del nivel de los tanques indica que ms lodo esta saliendo del pozo del que esta entrando. Una entrada indeseada de los fluidos de formacin dentro del pozo, en cantidades suficientes que requieren parar el pozo. A lo anterior se le define como un kick. Lo anterior se sucede porque no hay suficiente cabeza hidrosttica que permita controlar la presin del subsuelo en las formaciones permeables. La situacin es extremadamente delicada y se deben tomar pasos apropiados para sacar los fluidos del pozo. El ms comn de los mtodos es cerrar preventoras y parar las bombas. Despus de unos minutos, la presin en la rotaria de la tubera de perforacin ser igual a la presin en la formacin, menos el peso de la columna de lodo. Este es el exceso de presin que debe ser balanceado con el incremento del peso del lodo. Luego las bombas comienzan a circular fuera del pozo, los fluidos indeseados. La presin en la tubera es cuidadosamente controlada con el reductor. Si el equilibrio de presiones en la rotaria en la tubera de perforacin, es excedido, el pozo perder circulacin y si es muy bajo, el pozo se revienta. Comportamiento anormal del llenado de la tubera de viaje. Cuando se saca la tubera, el hueco se mantiene lleno. Si no se mantiene la altura del fluido en el anulus, la columna hidrosttica podra llegar a ser lo suficientemente baja, que permitira la entrada de los fluidos de formacin dentro del pozo. El efecto de embolo, cuando se desconecta la tubera, agrava la situacin. Se debe bombear lodo para compensar lo anterior. Se utilizan tanques de llenado para reponer el lodo faltante. Si el lodo es apreciablemente menor que el volumen del acero de la tubera removida, el pozo estara fluyendo. Rata de penetracin/Correlacin del SP. Una graficacin de la rata de penetracin, sirve como herramienta de correlacin con el SP de los pozos vecinos, usndose para localizar cambios litolgicos y o posibles anormalidades del rop asociado con sobrepresiones. Incremento de ripios. Al incremenatarse las lutitas que se caen del pozo, tienden a acumularse en el fondo, en torno a la broca y el BHA, dando lugar a operaciones de perforacin para liberar la tubera.

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Incremento en el torque y arrastre. El incremento en el tamao y la cantidad de ripios que entran al pozo, incrementan el torque y arrastre de la tubera, lo anterior por aprisionar la tubera con el acumulamiento del ripio, hacia el fondo del pozo. Incremento en la rata de penetracin en lutitas. Los estudios han mostrado que el rop decrece cuando la diferencial de presin incrementa y viceversa. En condiciones constantes de los parmetros de perforacin, la presin diferencial se incrementa con la profundidad, lo que causa un decrecimiento en la rata de penetracin en las lutitas, las que siguen un tren en la seccin normal. El tren de decrecimiento se reversa cuando se encuentran sobrepresiones, permitiendo la deteccin de las zonas de transicin. Decrecimiento de la tendencia del exponente d. Es derivado de la ecuacin fundamental de perforacin y relaciona la rata de penetracin con el peso sobre la broca, velocidad de la rotaria, tamao de la broca y perforabilidad de la formacin. Indicadores retardados. Otros indicadores de sobrepresin pueden presentarse despus de transcurrido el lag time necesario para el retorno del lodo, desde el fondo del pozo a la superficie. Son menos realsticos que la rata de perforacin, pero pueden ser monitoreados por las unidades de mudlogging. Gas en el lodo de perforacin. Los equipos detectores de gas, miden el porcentaje de gas total disuelto en el sistema de lodo. Este se presenta como background gas, gas de conexin o gas show. El background, es el aportado normalmente al sistema por la formacin al cortarse durante su perforacin. El gas de conexin es el aportado al sistema por el efecto de pistn producido por el movimiento hacia arriba de la tubera de perforacin, al momento de hacerse la conexin. El show gas, es causado por el aporte de gas-petroleo por formaciones productoras. Densidad de las lutitas. Las lutitas de las zonas sobrepresionadas, tienen una menor densidad, a causa de su anormalmente alta porosidad, que las lutitas normales a una profundidad determinada. La densidad de los ripios de lutitas, puede ser medida, y hacerle un seguimiento contra la profundidad. Adicionalmente, la forma de los ripios de las lutitas sobrepresionadas es diferente de las normalmente compactadas. Temperatura. Es muy probable el incremento de la temperatura del lodo de retorno, posiblemente debido a una perforacin ms rpida y al incremento de los ripios derrumbados de las lutitas presionadas. Igualmente monitoreado por unidades de lodo. Incremento en el contenido de cloruros en el filtrado del lodo. El alto contenido de cloruro en lutitas perforadas, puede indicar sobrepresiones. Este indicador puede ser detectado en el filtrado del lodo y en el control de la conductividad de las unidades de lodo.

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OPERACIONES DE PERFORACION. PESCA. (FISHING) La operacin de pesca, en la industria del petrleo, se refiere a la recuperacin de material no deseado dejado en el pozo. Son numerosas las situaciones que ocurren, que requieren de una pesca. La ms frecuente de ella por pegas de la tubera. Asentamientos tipo Keyseats, donde protuberancias de la sarta de perforaciones no pueden pasar sobre salientes de la roca perforada. Fallas en la tubera de perforacin por desenrosques ocasionados por varias causas. Perdida parcial de la sarta por colapso del pozo. Perdida de porciones del equipo de fondo. Items arrojados al pozo. Cuando esto ocurre, se debe tomar la decisin si se trata de recuperar el material abandonado, perforar pasando al lado (sidetrack), abandonar el pozo o intentar completar en una zona somera. A pesar del costo de las opciones, siendo la primera la ms, y el abandonar la menos deseada, casi siempre se decide por pescar. Tipos de herramienta de pesca. Son varias las herramientas que se han desarrollado para realizar trabajos especficos de pesca. Las hay para recuperar pequeos tems y las usadas para tems mayores como tuberas. Para recuperar tems menores. Magnetos, para los tems menores, como conos. Junk o Boot Basket, las que forman parte de los BHA, las que por turbulencia capturan piezas pequeas o desechos. Siempre son corridas antes de las de tomas de ncleos o perforacin con brocas de diamante. Junk basket, hechas en el sitio, a partir de una seccin menor de revestimiento. Basket tipo ncleo, una canasta tipo ncleo que consiste de un barril, un zapato para moler y dos catchers internos. Para recuperar tubera y herramientas de registro. Martillos (jar), hidrulicos y mecnicos que golpean poderosamente hacia arriba o hacia abajo en la tubera de perforacin. Usualmente se corren como parte del BHA o en casos especficos de pesca, los ubican encima de las herramientas utilizadas para la operacin. Moledores (Mill) Algunos pescados antes de la operacin de recuperacin, requieren limar las asperezas hasta un punto tal que queden acondicionadas, para posteriormente bajar otra herramienta para recuperar la pesca. Usualmente la broca de moler tiene superficies abrasivas de tungsteno. Se les llama tapered mill, moledor de punta y flat mill, moledor plano. Lavadores (Washover), Consiste de un revestimiento el cual tiene en su extremo un zapato cortante. Se corre sobre el extremo del pescado para limpiarlo de restos a su alrededor. Usualmente la operacin de limpieza se realiza hasta la profundidad problema y antes de correrse la herramienta de pesca. Overshot. Consiste de un tubo de gran dimetro de boca abierta, con una serie de slips que agarran la tubera por fuera, para ser sacada. Pipe spear. Igual que el overshot. Se utiliza para recuperar cantidades de tubera. Pero este es insertado en el interior del pescado por medio de unos slips que se extienden despus de insertarlo. Wireline spear. Es un spear con varios ganchos para pescar el cable de registro.

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Liberacin de tubera pegada. Antes de realizar un trabajo de pesca con tubera pegada, se realizan algunos trabajos para liberarla. Estos son: Martillar la tubera hasta que suelte. Colocar qumicos en el sitio de la pega para aliviar la tensin entre superficies. Desplazar parte del lodo con un fluido ms ligero para reducir la presin hidrosttica, especialmente en pegas por presin diferencial.

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PROBLEMAS DE PERFORACION Incluye cualquier dificultad encontrada durante la perforacin de un pozo. Son varios los problemas que se pueden encontrar durante la perforacin de un pozo. Los ms comunes son doglegs, patas de perro, key seats, asentamiento de la tubera, inestabilidad del pozo, perdida de circulacin y temperaturas de fondo excesivas. Doglegs. (Patas de perro). Cualquier desviacin indeseada, en pozos verticales, mayor de 3 por 100. Tpicamente se deben por cambios bruscos en el buzamiento de las formaciones o por cambios en el peso aplicado a la broca. Pueden dar lugar a atascamiento de revestimientos, fallas en la tubera de perforacin, inhabilidad de correr revestimiento hasta el TD. Se minimiza por el uso en profundidades apropiadas de estabilizadores, drill collars de gran dimetro y peso apropiado a la broca. Key seat. (Asentamiento). Se forman como resultado de doglegs. La accin de la tubera de perforacin arrecostada a una de las paredes del pozo, crea un canal. Se previene, evitando los doglegs. Inestabilidad del pozo. Ocurren cuando encontramos formaciones que se hinchan, pastosas o inestables tectnicamente. La inestabilidad puede ser el resultado de los siguientes fenmenos: Presiones de sobrecarga. Inestabilidades tectnicas. Presiones de poro. Absorcin de agua, hichamiento o dispersin. Flujos plsticos de litologas tipo arcilla o lutitas suelen presentarce cuando exceden los parmetros reologicos del lodo. Altas presiones de poro pueden causar reventones cuando se presentan formaciones altamente permeables. Igualmente, la presencia de arcillas montmorillonticas por su carcter de absorcin est asociada con los problemas de hinchamiento y pastosidad de la litologa. Estos problemas usualmente son controlados por el uso de fluidos de perforacin apropiados. Los problemas de estabilidad de pozo, asociadas con movimientos tectnicos tienen un manejo diferente, tal como se perfora en los pozos del pie de monte llanero de Colombia, en especial el campo de Cusiana, donde despus de varios pozos abiertos y entubados con muchas horas de perforacin perdidos, se llega a la solucin de hacerlo dirigido, teniendo en cuenta la direccin de los esfuerzos tectnicos principales. Los pozos inestables conllevan problemas asociados como: limpieza insuficiente, pega de tubera, cavernas, incrementos del volumen del lodo, incremento de costos, trabajos pobres de cementacin, dificultades al registrar y bajar revestimientos. Prdida de circulacin. Es la completa o parcial prdida del lodo de perforacin dentro de la formacin. Se presenta cuando la presin ejercida contra la formacin excede la presin de formacin. Se sucede en zonas de fallas o fracturas, discordancias, arenas muy permeables, litologas muy inestabilidades por tectonsmo, subpresiones y o litologas fcilmente fracturables.

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Dan como resultado incremento en los costos del lodo, daos en los reservorios y causar reventones. Se minimiza la prdida de circulacin utilizando los fluidos apropiados y material de perdida de circulacin. Temperaturas de fondo. Se suelen presentar en pozos profundos o en reas con gradientes geotrmicos altos. Al ser las temperaturas mayores de 250 C, se pueden presentar problemas, tales como incremento en la viscosidad y densidad en lodos con base agua. Una forma de mitigar dicho problema es utilizando lodos en base aceite.

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MWD y LWD La tecnologa de la toma de direccin y registro del subsuelo mientras se perfora, proporciona informacin de inclinacin, direccin y de registros GR, resistividades y porosidades mientras se esta perforando, adems de ROP, peso sobre la broca y torque. ADQUISICION DE DATOS. El hardware en la herramienta consiste de sensores construidos dentro de un collar de perforacin, posicionados cerca de la broca. La energa elctrica del sistema es generada por turbina o provisto por bateras. La informacin del LWD es almacenada por una batera, que tiene un tiempo de duracin efectivo, en un microprocesador, el cual puede ser critico en operaciones prolongadas si no se ha utilizado una batera de tiempo adecuada, obligando a realizar un viaje para su recuperacin y cambio. De all que habitualmente, despus de horas de operacin, se acostumbre cambiar las bateras de adquisicin, cuando por una razn diferente haya que sacar, no importando que aun quede un 50% de vida til. Por lo anterior, es fundamental conocer el tiempo de su duracin y establecer con el personal de registros su potencial durable. El microprocesador, que funciona por la batera, tiene una memoria que almacena toda la informacin adquirida en el subsuelo. Igual que las bateras, hay que discutir con el personal de registros sobre la capacidad de la memoria y su potencial, de acuerdo con la extensin del pozo y la cantidad de informacin a adquirir. Esta informacin almacenada del MWD y LWD es de mucho mayor detalle, de all su mayor consumo, que la presentada en superficie en tiempo real, y que es la utilizada para realizar las correlaciones y dems, para seguirle la geonavegacion al pozo. Una vez en superficie, y recuperada la memoria, se elaboran los registros definitivos del pozo. Si se observa, su detalle ser mayor, pues la informacin en el subsuelo a sido almacenada con una mayor frecuencia por pie, que la vista en superficie. El detalle de la toma de muestras por pie, forma parte de los parmetros fijados al software del sistema de adquisicin de la herramienta. Los registros de pozos vecinos con LWD, pueden dar informacin sobre los mejores valores a utilizar, igualmente discutiendo lo anterior con el personal de MWD/LWD. Adicional a la duracin de la batera, la capacidad de la memoria de almacenamiento y los parmetros de adquisicin de datos en la operacin de LWD, hay que considerar lo relacionado con el envo de la informacin a la superficie para las operaciones de MWD. La informacin es enviada a la superficie, con pulsos menores de presin, por telemetra del lodo, la cual utiliza la columna de fluidos dentro de la tubera de perforacin. Cualquier problema con la sincronizacin de bombas o presencia de burbujas o exceso de slidos, aportan ruido a la transmisin, haciendo de esta algo imposible de recuperar en superficie. Una vez recibida la seal, en superficie, y transformada a digital es almacenada por una computadora, convertida a unidades de ingeniera y procesada para generar datos actuales a la profundidad de los sensores de adquisicin, de

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inclinacin, azimuth, profundidad medida, profundidad vertical, coordenadas X, Y y desplazamientos longitudinales con relacin a la localizacin en superficie, grados de construccin (dog leg), proyecciones a la broca y proyecciones a la distancia, deseada, con la tendencia trada por la trayectoria para saber la probable ubicacin en los prximos pies a perforar, anlisis muy necesarios para conocer trayectorias con la suficiente antelacin y modificarla, si es necesario con el personal de DD. CUALQUIER DECISION A DISCUTIR SOBRE LA TRAYECTORIA, SE DEBE HACER CON LA PERFORACION PARADA. La trayectoria de geonavegacin de acuerdo con la prognosis del pozo y la litologa que se nos vaya presentando, amerita preveer posibles cambios, para estar alerta y realizarlos al presentarse sutiles modificaciones en los comportamientos de los parmetros de perforacin, muy conocidos por los DD, quien actuara como un solo hombre con el gelogo de pozo, para hacer de la operacin un xito en la parte del control geolgico. DESPLIEGUE DE LA INFORMACION. En el pozo, en el centro de computo, un trailer destinado para hacerle seguimiento a las operaciones de geonavegacin, la informacin se visualiza en pantallas de las computadoras que siguen, adquieren y procesan la informacin de MWD y LWD que se esta recibiendo, y en las pantallas de los DD, donde se visualiza y cuantifica la inclinacin, direccin, profundidad medida, vertical, coordenadas X, Y y los resultados de perforacin rotando y deslizando y su ubicacin de acuerdo con la prognosis y los nuevos cambios de trayectoria. La informacin de LWD se procesa va MWD y se visualiza en pantallas publicas adicionales, que estn instaladas para hacerle seguimiento al pozo. La informacin en tiempo real de registros, desde las unidades de adquisicin de datos se enva a la unidad de trabajo de geologa. All con la infamacin de ssmica, y de pozos vecino, se correlaciona y se le hace el seguimiento, en tiempo real, a la geonavegacin. Adicionalmente a lo anterior, existen lugares de trabajo donde, sobre planos de lneas ssmicas y grficos de planos en vista de tope y seccin del trazado del pozo, se grafican los puntos del MWD y se va visualizando la ubicacin en tiempo real de la broca, con la litologa que se esta perforando en relacin con la prognosis del pozo. APLICACIONES. La tecnologa de las medidas de MWD y LWD, es una herramienta de gran valor en el desarrollo de los campos. Una de las ms grandes operaciones a nivel mundial que se estn llevando a cabo en los tiempos de hoy, es el desarrollo de la faja del crudo pesado del Orinoco. All se estn utilizando las ultimas tecnologas disponibles, para el desarrollo de dicho proyecto. Las operaciones de MWD y LWD son permanentes, con la interaccin DD y WSG con el soporte de la oficina principal ayudados con toda la informacin geolgica geofsica y de ingeniera de yacimientos interpretados a partir de software instalados en las unidades de trabajo, de utilizacin en el pozo.

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Evaluacin de las formaciones. Una de las ventajas con el uso del LWD es el no efecto de la invasin del filtrado, dando como resultado una evaluacin ms cercana a la realidad. Correlacin geolgica. Con la informacin de MWD y LWD se lleva la correlacin del pozo con sus vecinos y se planea su geonavegacin. Se determina el punto de entrada en los pozos horizontales. Igualmente se determina el TD del pozo. Correlacin por ROP. Una de las medidas en tiempo real, durante la perforacin es la rata de perforacin. Es expresada como la distancia perforada por unidad de tiempo(pies por hora) o el tiempo por distancia perforada (minutos por pie). El geolograph, o rcord de perforacin, mecnicamente monitorea la profundidad y los parmetros de perforacin en tiempo. Otras tcnicas de monitoreo mas avanzadas utilizan computadoras y visualizan estos valores digitales en pantalla o en datos de impresoras. Su correlacin con los pozos vecinos, se realiza por comparacin del ROP con el GR o la del SP. Esta correlacin ayuda a ubicarnos estratigrafica y estructuralmente. Usualmente cuando se perfora lutitas, con brocas tricnicas, su rop es bajo, caso contrario en las arenas. A partir de la graficacin del ROP obtenido con brocas tricnicas, se puede elaborar una grfica que cualitativamente se puede semejar a una curva de GR o SP, de all su comparacin con curvas de esta naturaleza.

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ALGUNAS ECUACIONES PARA USAR EN EL POZO. Algunas formulas matemticas son usadas para realizar clculos claves durante la perforacin de un pozo. PRESION HIDROSTATICA. La presin hidrosttica de un pozo a cualquier profundidad lleno con el lodo de perforacin y a condiciones estticas es calculada como sigue: P=0.052 x MW x D P: presin hidrosttica en psi. M W: peso del lodo en ppg. D: profundidad en pies. KILL WEIGHT OF MUD. En la situacin de controlar un pateo de un pozo, es necesario controlar el peso del lodo. El peso del lodo para controlar el "pateo" se puede calcular observando la presin de cierre estabilizada de la tubera de perforacin. La presin de cierre de la tubera de perforacin, registra el exceso de presin de formacin por encima de la presin hidrosttica del fluido de perforacin dentro del pozo. La presin de cierre es convertida a un peso de lodo equivalente. Este peso es adicionado al peso del lodo en el pozo, para obtener el peso de lodo necesario para controlar el pateo del pozo. MW=shut-in presure / (0.052 x D) MW= peso del lodo a adicionar en ppg D= Profundidad del pateo en pies El peso de lodo obtenido se adiciona al del peso del fluido actual. Adicionalmente es tpico incrementar el peso del lodo por encima del calculado para alcanzar una presin negativa en el pozo. Ej. Se presenta un pateo a 10.000 ft, mientras se perforaba con un lodo de 11.5 ppg. El pozo se cierra, y la presin en la tubera lee 312psi. El exceso en libras por galn de lodo en peso equivalente se calcula como sigue: MW=312 / (0.052 x 10.000)=0.6 ppg Adicionado al peso actual, resulta en 12.1 ppg, peso necesario para controlar el pozo. PRESION DE FRACTURA DE FORMACION (FFP). La presin de fractura de formacin, se puede determinar por el uso del leak-off test o formation integrity test. En esta prueba, el pozo es cerrado y el fluido de perforacin es bombeado lentamente dentro del pozo. La presin del pozo se incrementa linealmente hasta el punto en el cual comienza a tomar fluido y deja de crecer. La presin en este punto es la de leak-off y se utiliza para estimar la presin

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de fractura de la formacin. La presin de leak-off se adiciona a la presin del lodo en el pozo. Ej. Un test de leak-off se realizo a 10.000-ft en un pozo con un lodo de 11.5 ppg, dando una presin de leak-off de 1040 psi. La presin de fractura de la formacin se calcula como sigue: 1. Se calcula el peso del lodo con la presin del leak-off: P= MWppg x 0.052 x Dft MW=Ppsi / 0.052 x Dft. MW=1040psi / (0.052 x 10,000)=2.0 ppg 2. La presin de fractura de formacin es equivalente a Peso del lodo en el pozo + peso adicional del leak-off, 11.5 + 2.0 = 13.5ppg 3.

FFP=0.052x13.5x10,000=7020 psi.

VOLUMENES DEL POZO. Los volmenes del pozo son calculados utilizando la siguiente ecuacin: Vbbf=(Dl - Ds) / 1029.4 Dl Ds Va Vc Vd Vh E: (in.) Dimetro mayor. (in.) Dimetro menor. (bbl/ft) Volumen anular (el rea entre la tubera y las paredes del pozo o revestimiento). (bbl/ft) Capacidad de volumen. (bbl/ft) Volumen desplazado. (bbl/ft) Volumen total A 10,000 feet de profundidad un pozo de 8.0 in de dimetro, contiene tubera con un dimetro externo de 5.0 in y un dimetro interno de 4.0 in, los clculos de volmenes son como siguen: Vh=[(8.0) / 1029.4] x 10,000=621.7 bbl Va=[(8.0 - 5.0) / 1029.4] x 10,000=378.9 bbl Vd=[(5.0 - 4.0) / 1029.4] x 10,000=87.4 bbl Vc=[(4.0) / 1029.4] x 10,000=155.4 bbl Sin embargo, cuando se hacen clculos en el pozo, es muy importante identificar cada parte de la geometra del pozo, mediante un diagrama donde se identifiquen las dimensiones de los revestimientos, hueco abierto, tubera de perforacin, y collares. Los clculos se harn para cada seccin y sumadas para un gran total.

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PESO DEL REVESTIMIENTO O DE LOS COLLARS. El peso del revestimiento o de los collares es igual a W. in pounds per foot=2.67 x (odin - idin) SALIDA DE LAS BOMBAS. La salida de las bombas duplex y triplex se calculan con las siguientes formulas: Dt=(Ls x Dl) / 4118 Dd=Ls x [(2 x Dl)-Dr] / 6176 Dd Dr Dt Ls Dl bbl/stroke in bbl/stroke in in Salida de una bomba duplex. Diametro del vastago (duplex) Salida de una bomba triplex. Longitud del stroke de la bomba. Area del cilindro.

Ej: La salida de una bomba triplex con una longitud de stroke de 11-in y un cilindro de 6 in. Dt=(Ls x Dl) / 4118 Dt=(11 x 6) / 4118= 0.0962 bbl/stroke El anterior es un desplazamiento terico con una eficiencia del 100%. Sin embargo las duplex tienen una eficiencia del 0.80 al 0.90, y las triplex tienen una eficiencia del 0.90al 0.99. Luego su volumen desplazado ser afectado por su eficiencia. La salida de la bomba puede ser expresada en: Bbl/min = Bbls / stroke x Strokes / min. Gal/strole = Bbls / stroke x 42 Gal/min = Gal / stroke x Strokes / min. Si la anterior bomba triplex tuviese una eficiencia del 95% y 98 strokes/min. Entonces: Bbl/stroke= 0.0962x0.95=0.0914 bbl/stroke. Bbl/min= 0.9814x98=8.96 bbl/min. Gal/stroke= 0.0914x42=3.84 gal/stroke. Gal/min= 3.84x98=376 gal/min.

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TIEMPO DE CIRCULACION (LAG TIME). Fondos arriba o lag time, es el tiempo para que el gas o las muestras cortadas en el fondo por la broca, lleguen a la superficie, va fluidos de perforacin, para su examen. Este calculo depende del volumen y la rata. Los clculos requieren inicialmente: Los diferentes volmenes para las diferentes secciones del pozo y su total. Calculo de la salida de la bomba corregida para su eficiencia y el nmero de strokes para el llenado de cada seccin. Una vez conocido lo anterior se puede conocer: Las emboladas strokes de la broca a la superficie (lag strokes). El tiempo de la superficie a la broca. Las emboladas strokes de la superficie a la broca. El tiempo de la broca a la superficie (lag time). El lodo es bombeado hacia abajo, dentro de la tubera de perforacin, a la broca. Los clculos de la superficie a la broca (s to b), se realizan de la siguiente forma: S to b strokes= (Capacidad total tubera en bbls) / (salida de la bomba en bbl/stroke) S to b minutos=(S to b strokes) / (rata de bombeo en strokes/min). Luego el lodo es bombeado hacia arriba, dentro del annulus a la superficie. Los clculos de la broca a la superficie (b to s), se realizan de la siguiente forma: B to s strokes=(Capacidad total del annulus en bbls) / (salida de la bomba en bbl/stroke) B to s minutos=(B to s strokes) / (rata de bombeo en estrokes/min). Adicional a lo anterior, el lag time se puede medir en el taladro con carburo de calcio. En el momento de la conexin se colocan unas cuantas decenas de gramos, dentro de la tubera. El carburo reacciona con el agua, formando acetileno el cual es detectado por el cromatgrafo. El contador de strokes es reseteado cuando se coloca el carburo en la tubera, se continua la operacin de perforacin. Despus de cierto numero de strokes, es detectado el acetileno en el cromatgrafo. El calculado matemticamente es comparado con el actual practico, el cual puede ser diferente dependiendo de las condiciones del pozo, se interpreta y se hacen las correcciones al numero de strokes, si hubiese necesidad. Otra practica igualmente utilizada es con arroz. Se conoce el lag time terico y a partir de ese momento en los shakers se observan los retornos y se miran al microscopio para detectar la presencia del arroz. Este ultimo es mas indicado, por no afectar los filamentos detectores de los cromatgrafos, adems del arroz semejar la densidad de las muestras.

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HIDRAULICA DE LA BROCA. La hidrulica es una ciencia que trata con la aplicacin practica de los fluidos en movimiento. La limpieza del pozo y la eficiencia en la perforacin estn directamente afectados por la fuerza hidrulica ejercida al salir de la broca. VELOCIDAD ANULAR. Es la velocidad promedio a la cual el fluido de perforacin se mueve hacia arriba por el espacio anular cuando el pozo es circulado. Ella varia, a lo largo del pozo debido al cambio en los dimetros de la tubera de perforacin, collares y del pozo. Se calcula como: AV=(24.5 x GPM) / (Dh - od) Ej: Cuales son las velocidades anulares de un pozo de 8.5 in, con tubera de 4.5 in y collares de 6.5 in, con un lodo circulando a 400 gal/min?. Drill pipe: AV=(24.5 x 400) / (8.5 4.5) = 188.5 ft/min. Collars: AV=(24.5 x 400) / (8.5 6.5) = 326.7 ft / min AREA DE LOS JETS (Jet Nozzle). Una broca convencional tiene varios jets, los que imparten una accin de chorro con el lodo para limpiar el fondo del pozo. Su tamao es variable y es medio en 32avos de pulgada. Cuando se da el tamao de los jets, se omite el 32avos. Una broca con tres 13s instalados, significa que la broca tiene tres jets de 13/32 in. Su rea total es calculada: An=0.000767 x (j1+j2+j3) Ej: El rea de los jets de una broca con 3jets de 13/32in es: An=0.000767 x (13+13+13)=0.3889 in. VELOCIDAD DE LOS JETS. La velocidad de los jets, es la velocidad con la que el lodo sale de los jets: JNV=(0.32086 x GPM) / An Ej: La velocidad de los jets para una broca con tres 13s instalados y una rata de circulacin de 400 GPM es de: JNV=(0.32086 x 400) / 0.3889 = 330 ft/sec. FUERZA HIDRAULICA TOTAL.

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La fuerza hidrulica total disponible es definida por la rata de circulacin y la presin de la bomba. Es calculada como: THhp=(Pp x GPM) / 1714 Ej: La fuerza hidrulica total disponible si se circula a 400 gal/min con una presin de bomba de 2000psi es: THhp=(2000 x 400) / 1714 = 467 hp PERDIDA DE PRESION EN LOS JETS. La presin de la bomba es la presin total utilizada a travs del equipo superficial de sistema de circulacin (Standpipe, kelly hose y la kelly), las paredes de la tubera de perforacin, los jets y el anular. Solo la presin utilizada por los jets realiza un trabajo til para la perforacin. Las dems perdidas de presin son referidas como perdida de presiones parsitas. La perdida de presin en los jets es estimada como sigue: JNPL=(MW x GPM) / (10,858 x An) Ej: La presin de salida de tres jets de 13, mientras se circula con un lodo de 12.0ppg a 400gal/min, seria de: JNPL=(12x400) / (10,858 x 0.3889)=1169 psi. FUERZA HIDRAULICA EN LA BROCA. Es calculada como fuerza hidrulica total (THhp), pero la presin de la bomba (Pp) es reemplazada por la presin de salida de los jets (JNPL) BHhp = (1169x400) / 1714 = 273 hp. El porcentaje del total de la fuerza hidrulica de salida en la broca es calculado de dos formas: % Hhpb = (BHhp / THhp) x 100 T%Hhpb = (JNPL /. Pp) x 100 Ej: Con los datos anteriores se puede calcular el porcentaje de fuerza hidrulica en la broca como sigue: %Hhpb = (273 / 467) x 100 = 58% T%Hhpb = (1169 / 2000) x 100 = 58% La fuerza hidrulica por pulgada cuadrada del rea de la broca es: Hhp / in = BHhp / (0.7854 x Ob) Ej: Usando datos previos para una broca de 8.5 in, la fuerza hidrulica por pulgada cuadrada del rea de las brocas es: Hhp / in = 273 / (0.7854 x 8.5) = 4.8 hp / in

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FUERZA DE IMPACTO DE LOS JETS. Una teora sobre la optimizacin de la hidrulica de perforacin sostiene que la accin de limpieza de la broca en el fondo es la mxima, cuando se logra maximizar la fuerza del impacto de los jets. La fuerza del impacto de los jets es estimada como: JIF = 0.000516 x MW x GPM x JNV Ej: Usando datos previos: JIF = 0.000516 x 12 x 400 x 330 = 817 lbs

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MUDLOGING, EQUIPOS, SERVICIOS Y PERSONAL. Mudlogging, o registro de hidrocarburos, involucra el monitoreo y registro de una variedad de datos relacionados con los pozos y el proceso de perforacin. Involucra el anlisis de gases y los datos de los ripios con informacin de perforacin para construir un rcord de evaluacin continua de la formacin cuando el pozo es perforado. Los equipos y servicios para mudlogging pueden variar entre monitoreo simple hasta ambientes integrados de computacin. EQUIPOS. El equipo mnimo necesario para una unidad bsica de mudlogging es listado como sigue: Extractor de gas: Una trampa automtica de gas ubicada en la piscina de retorno, para extraccin continua de gas. Sistema de vaco: Mantienen uniforme la rata de flujo y la composicin del gas. Detector total de gas: Detectores del gas total. Cromatgrafo: Un cromatgrafo automtico en capacidad de aceptar muestras procedentes de la trampa o de otro medio. Gas de calibracin: Un sistema de inyeccin de gas de conocida composicin con el fin de calibrar el totalizador de gas y el cromatgrafo. Batidora: Una batidora para agitar una muestra de lodo y ripios y extrae el gas producido para su medida. Monitor de profundidad y rata de penetracin: Un sensor independiente del sistema de perforacin capaz de detectar cambios en la profundidad. Cuenta strokes: Contador de estrokes para cada bomba. Monitor de niveles de piscina: Monitoreo continuo de los niveles de las piscinas. Cartas de registros: Cartas anlogas continuas de todos los datos registrados. Equipo de procesamiento de muestras: Equipo utilizado para tomar, cernir, preparar y probar la litologa, mineraloga y el contenido de petrleo en las muestras. Equipo ptico: Un estereomicroscpio equipado con luces natural y ultravioleta. Equipo de produccin de los registros: Los equipos de oficina necesarios para la reproduccin de los registros. Todo el equipo utilizado en operaciones de mudlogging esta almacenado en una unidad o trailer portable, lo suficientemente grande para permitir la instalacin de todos los equipos electrnicos, el rea de trabajo geolgico y de toma de datos. SERVICIOS. Una unidad de servicios standard incluye los siguientes: Monitoreo del ROP. Monitoreo de la actividad de perforacin. Monitoreo del gas. Anlisis de los ripios. Evaluacin de manifestaciones de hidrocarburos. Observaciones de seguridad.

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Adicional a lo anterior, se pueden presentar ciertos servicios especializados tales como: Deteccin de presiones. Anlisis geoqumicos. Anlisis petrofsicos. MWD Comunicaciones. Evaluaciones de manifestaciones de gas. El personal que habitualmente lleva a cabo las operaciones, son un gelogo que analiza las muestras, otro que procesa los datos y un ayudante que maneja las muestras.

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EL REGISTRO DE MUDLOGING. La informacin relacionada con la perforacin, compilada por la cuadrilla de mudlogging, es primero registrada en hojas de datos y ploteada en un log especial, el master, donde se encuentra consignada toda la informacin registrada. Cada turno es responsable por la puesta al da de dicha informacin. Esta forma master es consignada en un formato standard, con procesos y registros establecidos en la industria. Lo anterior para realizar comparaciones validas y convenientes de registros de pozos vecinos y as evitar confusiones sobre cualquier informacin consignada de perforacin, reologia, gases, o geologa. PRESENTACION DEL MASTER DE MUDLOGGING. Cabeza del registro. Identifica la compaa de mudlog, la compaa operadora y el pozo perforado. Adicionalmente los parmetros utilizados, tales como: Operadora y nombre del pozo. Localizacin. Nombre del taladro y tipo. Alturas. Fechas y tiempos. Nombre de la compaa y la cuadrilla. Otros servicios de mudlogging. Tamaos y profundidades de los revestimientos. Caractersticas y tipos de lodos. Abreviaciones y smbolos del registro de mudlogging. Informacin de la calibracin de los gases. Informacin del carril 1. Rata de Penetracin (ROP). En este primer carril se grafica fundamentalmente la curva de ROP, e incluye la siguiente informacin: ROP Datos de la broca. Datos de los chorros jets. Recorrido de la broca. Profundidad de entrada y salida y cual corrida. Calificacin de la broca. Peso sobre la broca. Velocidad de rotacin. Datos del lodo. La curva del ROP, es una herramienta de gran valor en labores de correlacin. Su presentacin especialmente diseada para el pozo que se este perforando, puede hacer de ella una pseudo SP, con una resistividad y ayudarnos en labores de ubicacin en profundidad con los pozos vecinos. Informacin del carril 2. Litologa de los ripios. En este carril se identifica y se registra la litologa de los ripios. Se presenta como smbolos litolgicos, cada uno representando un mnimo del 10% del total de la muestra descrita.

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Algunas compaas, adjunta a esta columna, tienen otra, referida como la litologa interpretada. Esta columna es de mucha importancia geolgica, ya que resume litolgicamente lo que el gelogo de pozo considera ms representativo para dicho intervalo, teniendo en consideracin factores que podran haber afectado el recobro, tales como un porcentaje de ripio que estara atrasado en su salida, con ripio de las zarandas, con aditivos del lodo y en algunos casos con operaciones de la perforacin, como utilizacin de material sellante, sacada de tubera, cemento de las zapatas, etc. Adicional a la columna de interpretacin, las compaas operadoras adicionan columnas menores en las cuales escriben notas adicionales, como por ejemplo, tipo de porosidad, tipo de qtz, etc. Informacin del carril 3. Anotacin de la profundidad. Se anota la profundidad, en diferentes escalas, pero seria recomendable hacerlo en escalas que se puedan utilizar para correlacionar con pozos vecinos. Adicionalmente en esta columna se colocan las profundidades de los ncleos, muestras de pared, DST, DMT, etc. Informacin del carril 4 y 5. Evaluacin de hidrocarburos. En estos dos carriles se coloca: Gas total. Cromatografa de gases. Cualquier evento sucedido con el totalizador y con el cromatgrafo debe reportarse en esta columna. Lo mismo que las pruebas de calibracin. Informacin del carril 6. Evaluacin geolgica y litolgica. Se consigna la litologa descrita ms representativa para el intervalo, siguiendo los patrones establecidos en el Manual de Descripcin de Muestras de la AAPG y utilizando la tabla de colores de la GSA. En esta columna adicionalmente se describe la fluorescencia cuando haya lugar a ello. Por ser esta una descripcin muy especializada, se presentara como un capitulo aparte. Sin embargo anexo a los anteriores, se llevaran tablas sobre manifestaciones de gas y si es posible clasificacin del tipo de manifestacin. Adicionalmente se llevaran tablas sobre la descripcin de las manifestaciones de petrleo. Las anteriores constituyen las columnas y los tems ms utilizados durante la perforacin de un pozo. Sin embargo, cualquier actividad nueva o que se desee plasmar en dicho registro, se seguir con patrones del manual de descripcin, o los utilizados para la cuenca o el campo, pero la idea es tener caracterizado las operaciones y sus resultados

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ANALISIS DE MUESTRAS Las muestras, muestras de zanja, ripios, cuttings, son los pequeos fragmentos de litologa cortados por las brocas cuando se perfora un pozo. Estos son transportados por el flujo de lodo desde el fondo del pozo, hasta la superficie donde son tomadas para su anlisis. Son de una importancia mayscula, ya que son los nicos datos fsicos litolgicos que se recuperan de un pozo, y que sirven para realizar las evaluaciones de las manifestaciones de hidrocarburos, manifestaciones de gas, descripciones litolgicas y ambientes de depositacin, correlaciones geolgicas e identificacin de formaciones, localizaciones de arenas de agua y productoras para los clculos con los registros elctricos y su interpretacin geolgica. Estos datos, junto con las evaluaciones de gases, de las manifestaciones de hidrocarburos, de los datos de perforacin y de la interpretacin geolgica y la evaluacin de los registros elctricos, son los utilizados para la definicin de las profundidades a caonear. TOMA DE MUESTRAS REPRESENTATIVAS. Intervalo muestreado. El intervalo a hacer el muestreo y el numero y tipo de muestras a tomar, se determinan al comenzar el pozo. Usualmente es buena practica, tomar muestras de control con mayor frecuencia, cuando nos acercamos a un punto de inters, como por ejemplo, una discordancia, un cambio litolgico esperado, la cercana al reservorio, el TD del pozo. Los ripios son tomados como muestras compuestas y reflejan las varias litologas perforadas en el intervalo. Este intervalo es funcin de la rata de perforacin y de los detalles que se requieren para las descripciones litolgicas y del reservorio. Cuando el intervalo es lento, es aconsejable tomar una muestra representativa del intervalo y no de sus pies finales. Igualmente cuando la rata es excesivamente alta, se tomarn las muestras necesarias con la ayuda de una persona adicional, si es necesario, pero no se dejara de tomar la muestra, ni se disminuir la rata de perforacin. Cuando se presenta un quiebre en la velocidad de perforacin drilling break, es aconsejable, tomar datos del techo y fondo de la profundidad del break, tomar una muestra representativa de ese intervalo, con el fin de ayudar en la evaluacin de la manifestacin de hidrocarburos o gas, si lo hay. Finalmente, despus de realizada la toma de la muestra, es buena practica, lavar el contenedor donde se recibe la muestra y si es posible, las mallas de los shale shakers. Esto con el fin de dejar limpia de ripios las bandejas de recoleccin y las mallas de los shakers, asegurando que no se hallen restos de muestra anterior para el prximo intervalo. Localizacin del muestreo. Las muestras de perforacin son coleccionadas de los shale shakers con muestras complementarias, si as se requiere, de los desarenadores o de los desilter. Estos casos se presentan cuando hay dudas de presencia de arenas, en especial muy finas, que pueden estar enmascaradas con las arcillas en las bandejas de estudio, o que por sus tamaos de grano hallan pasado a travs de las mallas de los shakers. Estas muestras usualmente estn contaminadas con partculas del lodo. Igualmente es buena costumbre, adicionar una bandeja de estudio con parte de los ripios ms gruesos.

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Shale shaker, rumbas. En los taladros, ubicados a la salida de la lnea de flujo, antes de caer el lodo a la piscina de retorno y como parte del sistema de limpieza, se ubican los shale shaker. Sobre sus mallas, levemente inclinadas, mas la accin de vibracin y leve movimiento circular, imitando el movimiento de las bateas de los lavadores de oro, de all su nombre de rumba, pasa el lodo con la litologa cortada. El lodo pasa a travs de la malla, mientras que los slidos viajan hasta el extremo de las mallas, donde una mnima porcin es tomada para su anlisis. El resto es almacenada para posteriormente desalojarla del pozo. LAG DE LA MUESTRA. (Atraso de la muestra). La diferencia en tiempo entre el momento del corte de la muestra y su toma en superficie, debe ser ajustada a la profundidad adecuada. Con los clculos tericos y prcticos con las muestras de arroz o de gas en superficie, este valor en tiempo debe encajar con la profundidad tomada. Otra forma practica para el control, es observar la coincidencia drilling breack, cambio de litologa. PREPARACION DE LAS MUESTRAS. Una vez la muestra es recuperada del sistema de lodo, esta es subdividida en una porcin sin lavar, y en otra seccin lavada y tamizada y una tercera lavada, tamizada y secada. Muestras sin lavar. Esta porcin de la muestra es empacada y puesta a un lado, para su posterior envo a la compaa operadora. Muestras lavadas y tamizada. La otra seccin de la muestra es lavada para quitarle el lodo y tamizada. Se debe tener precaucin de no exceder el agua, para no lavar y eliminar las arcillas de la formacin. Despus del lavado las muestras son pasadas por tamices que la separan