manual de la presentacion de empaque con grava basico

1

DENARIUSPUMPINGSERVICESDEVENEZUELAC.A.

CONTROLDEARENAFUNDAMENTOSBASICOS

CONTROL DE ARENA EN POZOS PETROLEROS

Arena deEmpaque

Arena deFormacin

Rejilla de Empaque

Control de arena mtodo Qumico


2


Tecnologade Control de Arena

Arena deFormacinArena de

Empaque

Rejilla de Empaque

Tecnologia de control de ArenaContenido

1 Introduccin

2.- Efectos de la produccin de arena

3 Tipos de arenas no consolidadas

4 Influencia de las arcillas y lutitas

5 Causas de la Produccin de arena

6 Mecanismos de control de arena

7 Mtodos de control de arena

8 Tcnicas de control de arena

9 Empaques con grava

10 Tipos de empaque con grava

11 Consolidacin de arena

3


Tecnologia de Control de Arena

Objetivos

Proporcionar a los participantes los conocimientos de las diferentes causas que

ocasionan la Produccin de arena durante la vida productiva del pozo, los mtodos de control

aplicando las experiencias desarrolladas y las nuevas tecnologas compartidas con las empresas de servicios con el proposito de producir el pozo

en forma eficiente

ORIENTE

SUR

OCCIDENTE

4


UBICACIN GEOGRAFICA

N

CARACASCARACAS

FAJA PETROLIFERA DEL ORINOCO

HAMACA

VENEZUELA

RIO ORINOCO

EDADUNIDAD

ESTRATIGRAFICA

S

TERCI

ARIO

CRETCEO

BASAMENTO

RIO NEGRO

APN

LISURE

MARACA

LA LUNA

SOCUY

MITO JUAN / COLN

ARENAS C

ARENAS B

PAUJ

LA ROSA

LAGUNILLAS

GRUPO

COGOLLO

MISOA

. .. .

. .. .

. .. .

. .. .

. .. .

. .. .

. .. .

. .

. .. .

. .. .

... .

. .. .

. .. .

. .. .

... .

. .. .

+

++

+

++

+

++

+

++

GUASARECOLUMNA GEOLGICA DE OCCIDENTE

5


MESAMESA

FREITESFREITES

OFICINAOFICINA

MERECUREMERECURE

LAS PIEDRASLAS PIEDRAS

PLIESTOCENO

PLIOCENO

MIOCENOMEDIO

MIOCENOINFERIOR

OLIGOCENO

COLUMNA GEOLGICA ORIENTE

PROF. ARENAS PROD.

ESPESOR DE ARENAS PROD.

PRESION DE FONDO

TEMPERATURA DE FONDO

PERMEABILIDAD

GRAVEDAD DEL CRUDO

VISCOSIDAD DEL CRUDO

3000-3500 PIES

100 - 170 PIES

900 LPPC

130 F

12.0 D

9.0 API

500 CPS

Necesidad de manejo de slidos provenientes de la

formacin.

Mtodos, prcticas y procedimientos que conducen a

minimizar la produccin de

arena que aporta el yacimiento al

pozo.

Para evitar:

Abrasin del equipo en subsuelo y superficie

Prdidas en la productividad del

pozo.

Sistemas de Control de Arena

6


Daos en los equipos decompletacin yproduccin en superficie.

EFECTOS DE LA PRODUCCION DE

ARENA

Perdida deproduccindel pozo.

Produccindiferida.

Altos costos demantenimiento.

Manejo de slidosen superficie.

COMPRESIN

ESTACIN DE FLUJO

CABEZAL DEL

POZO

POZOINYECTOR

VAPOREMBARQUE

COMPRESINPLANTA DE

ESTACIN DE FLUJO

LNEAS DE

FLUJO

DESHIDRATACIN / ALMACENAMIENTO

100000 Bls

100000 Bbl.

GAS AVENTAS

PROCESAMIENTO

POZO

ACUMULACIN EN LOS EQUIPOS DE SUPERFICIE

Alta Produccin

Lneas de prod

Separadores Tanques de almacenamiento

Bombas 1. LIMPIEZAS

2. PRODUCCIN

DIFERIDA

7


ACUMULACIN EN LOS EQUIPOS DE FONDO

Baja Produccin

Taponamiento total parcial delas perforaciones

Daos en la Complet1. LIMPIEZAS

2. PRODUCCIN

DIFERIDA

REJILLA EROSIONADA

8


Completacin Sencilla

Revestida y Empacada

Procedimentos

ESQUEMA MECNICO

9


ZONA PRODUCTORA

Completacin a Hueco

Abierto y Empacada

BACHAQUERO

ESQUEMA MECNICO

COLAPSO DE LA FORMACIN

DAOS ALREDEDOR DEL POZO

LARGOS PERIODOS DE TIEMPO.

VACO DETRS DEL REVESTIDOR.

VOLMENES DE ARENA.

DISMINUCIN DE LA PRODUCCIN.

10


CementoRevestimiento

Arena de empaque con gravaRejilla

FlujoLineal

FlujoRadial

CementoRevestimiento

Arena de empaque con gravaRejilla

FlujoLineal

FlujoRadial

11


CAUSAS DE LA PRODUCCION DE ARENA

Disminucin de la presin de poro.

Tasa de produccin.

Produccin de agua.

Viscosidad del fluido producido.

Grado de consolidacin.

(% A

yS

)

Ta

sa

(B

PP

D)

Agua

Tiempo

Petrleo

% AyS

12



Tipos de arenas no consolidadas

Arenas movedizas

Este tipo de formacin no existe material cementante que mantenga los granos de arena unidos entre si y son fcilmente

removidos durante la produccin del pozo



Arenas no consolidadas con dbil Cementacin

Este tipo de formacin los granos de arena estn en contacto uno con el otro, pero el material

cementante los mantiene unidos muy dbilmente.

13




Arenas cuasi-competentes

Este tipo de formacin los granos de arena estn generalmente muy bien consolidadas, pero no con

suficiente firmeza para soportar las fuerzas ejercidas por los fluidos producidos.


Influencia de las arcillas y lutitasArcillas

La mayoria de las formaciones productoras de hidrocarburo

contienen ciertos porcentajes de arcillas que son alteradas por

la presencia de agua ocasionando daos a la formacin y

taponamiento de los empaques. El control de arena se mejora

utilizando estabilizadores de arcillas unos 5 pies de la cara del

pozo y luego empacar.

14



Influencia de las arcillas y lutitasLutitas

Son formaciones a base de arcilla que pueden estar como betas

intercaladas dentro de la formacin productora que son sensibles

al agua y pueden hincharse durante el proceso de produccin

soltando partculas finas que pueden taponar y daar la

permeabilidad de la arena y empaque. Es recomendable tratarlas

con estabilizador de arcillas .


Causas de la Produccin de arenaFuerzas de arrastre ocasionada por los fluidos

producidos

Reduccin de la resistencia de la formacin debido a la disolucin del material cementante

Disminucin de la presin del yacimiento durante la explotacin

Altas tasas de flujo y cambios de tasa

15



La Produccin de arena se inicia cuando las fuerzas que actan para desalojar los granos de arena de la

formacin exceden la resistencia de la roca.

Fuerzas de desalojo incluidos los esfuerzos mecnicos en la roca, Como resultado de las fuerzas de

sobrecarga y arrastre asociadas con el flujo de los fluidos.

Las fuerzas reactivas incluyen parmetros de resistencia de la roca y fuerzas de presin capilar.

Iniciacin de la Produccin de arena

Factores Que Afectan la Resistenciaa la Compresin de la Roca Seca

Fuerzas Friccionales y Cementacin Intergranular

Ayudan a Resistir el Movimiento Granular

16


Efectos de Presin del Fluido

Presin de Poro Disminuye las Fuerzas Friccinales

La Presin Capilar Aade mas Resistencia a la

Cementacin Intergranular

Granos Mojados con Agua

Flujo de Petroleo

Los Arcos Asisten en La Restriccin de La Produccin de Arena

17


Por qu los Arcos No seMantienen Estables?.

Debido a cambios de esfuerzos Reduccin de Presin de Poro

Cambio de fuerzas de arrastre Cambios en la Velocidad de la corriente

Cambios en Saturacin de Agua Reduccin de Fuerzas de Presin Capilar Efectos de Permeabilidad Relativa Solubilidad del Material de Cementacin

Flujo de Petrleo en Granos con Agua Connata

Finos Inmviles Mojados con Agua

Agua Connata (no movilizable)

18


Finos Mojados con Agua Se MuevenCuando Ambas Fases Son Mviles

Agua Mvil

Finos Mviles

Agua Inmvil

Finos Inmviles

Efectos de la Permeabilidad Relativa Incrementan Cada de la

Presin de Produccin

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1

0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1Saturacin de Agua (%)

Perm

eabi

lidad

Rel

ativ

a

Permeabilidad Relativa al Petrleo

Permeabilidad Relativa al Agua

Permeabilidad Total con Dos Fases Presentes

19


ProblemasArenamiento del hoyo que impide la Produccin efectiva del

pozo Socavaciones, las cuales al producirse grandescantidades de arena y sedimentos debilita la estabilidad de laformacin, causando derrumbamiento y posible colapso yruptura del casing.

Deterioro o ruptura del equipo de sub suelo , superficie.Instalaciones de distribucin y recoleccin de Petrleo.

Tratamiento del crudo ya que la presencia de finos dificultaliberarlo de sus impurezas

Tecnologias de control de arena


Reduccin de las fuerzas de arrastresEs muy importante determinar la velocidad critica del empaque que ocasionara mnima fuerza de arrastres. Para mantener una tasa fija de produccin, la tasa de flujo por rea puede controlarse:.- Caoneo amplio y limpio.- Aumentando la densidad de caoneo.- Apertura de una longitud mayor de seccin.- Creando fracturas de alta conductividad

Mecanismos de control de arena

20



Punteo mecanico de la arenaEste es el recurso mas antiguo que se conoce y que ha tenido mayor aplicacin. Sin embargo es dificil de aplicar en zonas mltiples de dimetros pequeos

Aumento de la resistencia a la formacionSe puede lograr a travs de la consolidacin de las arenas. Este mecanismo tiene una aplicacin especializada, deja la luz del pozo completamente abierta y puede utilizarse en revestidores de dimetro pequeo

Mecanismos de control de arena


Mtodos mecnico Estos metodos previenen la produccion de arena de formacion mediante el uso de rejillas o tuberias ranuradas y empaquetamiento con grava. Se basa en la formacion de de puentes o filtros de manera que los granos de mayor diametro de la grava son puenteados en las ranuras de tuberas ranuradas y/o en los empaquetamiento con grava y esta a su vez sirven de puente a los granos mas finos de la formacion.

Metodos de control de arena

21



Metodos combinados (quimicos- mecanicos) Los mtodos combinados son diseados para llevar el proceso mecnico y consolidacin qumicos simultneamente. Son llamados empaques consolidados. Una mezcla que consiste de un fluido acarreador, resina y agente activador y arena es normalmente usada para establecer el empaque. Luego se bombea una arena cubierta por resina (plstica) a travs de las perforaciones, donde el plstico cura sobre el empaque con grava despus que el contacto grano a grano es realizado

Metodos de control de arena

Metodos combinados (quimicos- mecanicos)

22


Resumen

La Produccin de arena depende en una gran variedad de propiedades de formacin y condiciones de flujo.

La Produccin de arena se puede autoestabilizar hasta un cierto punto.

La Produccin de arena puede ser intermitente Las consecuencias de la produccin de arena

pueden tener un rango desde una molestia hasta riesgos de seguridad severa y reduccin de la productividad.

Seleccin de la Arena Para Empaque con Grava

23


Muestras ProducidasMuestras del Fondo del PozoMuestras de Ncleos de ParedMuestras de Ncleos Convencionales

Muestras de Arena de la Formacin

Anlisis Granulomtrico

Tcnica de laboratorio para determinar el tamao y distribucin de los granos de la muestra de arena

La muestra de arena debe ser limpiada para sacar todos los finos (arcillas) y material de cementacin

La muestra de arena debe ser reducida a granos separados para obtener resultados correctos

Las muestras deben estar suficientemente tamizadas para permitir una completa separacin de los granos de varios tamaos

24


Procedimiento de Diseo de Arena de Empaque con Grava

Obtener muestras de arena de la formacin Determinar tamaos de los granos de

formacin y su distribucin Determinar el tamao de grava necesario Determinar la abertura de la rejilla Determinar el tipo de grava

Definicin del Tamao de Gravacon Malla Tipo U.S.

1

Malla se refiere a la cantidad de huecos por pulgada lineal

El tamao del hueco depende de la malla y dimetro del alambre

La serie de U.S. Mesh determina el tamao de la malla y tamao del hueco

25


Tamaos de Malla,Tipo U.S. Mesh

Malla de Tamao de Tamao de Malla de Tamao de Tamao deU.S. Mesh Hueco (pul.) Hueco (mm) U.S. Mesh Hueco (pul.) Hueco (mm)

2.5 0.315 8.00 35 0.0197 0.5003 0.265 6.73 40 0.0165 0.420

3.5 0.223 5.66 45 0.0138 0.3514 0.187 4.76 50 0.0117 0.2975 0.157 4.00 60 0.0098 0.2506 0.132 3.36 70 0.0083 0.2107 0.111 2.83 80 0.007 0.1778 0.0937 2.38 100 0.0059 0.14910 0.0787 2.00 120 0.0049 0.12412 0.0661 1.68 140 0.0041 0.10414 0.0555 1.41 170 0.0035 0.08816 0.0469 1.19 200 0.0029 0.07418 0.0394 1.00 230 0.0024 0.06220 0.0331 0.840 270 0.0021 0.05325 0.028 0.710 325 0.0017 0.04430 0.0232 0.589 400 0.0015 0.370

26


Resultados de un Anlisisde Tamizado

U.S. Hueco de Peso de Peso de Peso de Peso Peso

Mesh Malla Malla Antes Malla Despus Arena Acumulativo Acumulativo

Malla (Pulg) (gramos) (gramos) (gramos) (gramos) (porcentaje)

80 0.0070 35.83 36.19 0.36 0.36 5.40

100 0.0059 35.24 35.51 0.27 0.63 9.45

120 0.0049 34.88 35.68 0.80 1.43 21.44

140 0.0041 33.91 35.57 1.66 3.09 46.33

230 0.0024 35.13 37.95 2.82 5.91 88.61

400 0.0015 30.17 30.63 0.46 6.37 95.50

Pan --- 154.20 154.50 0.30 6.67 100.00

Grfico de Distribucin de los Tamaos de los Granos

0102030405060708090

100

0.00010.00100.01000.1000Dimetro de Grano (pulgadas)

Peso

Acc

umul

ative

(%)

27


Variaciones Regionales en Tamaos de Granos

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0.010.101.0010.00

Dimetro de Grano (millimeters)

Peso

Acu

mul

ativ

o(%

)

Nigeria GrandeNigeria PequeoCaliforniaVenezeula

Golfo de Mxico

Anlisis de Tamizado IndicaFormaciones con Granos Finos y Grandes

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100


Formacin con Granos FinosFormacin con Granos Grandes

Peso

Acu

mul

ativo

Rete

nido

(%)

28


Coeficiente de Uniformidad

C dd

4090

C = Coeficiente de Uniformidad d40 = Dimetro de Granos Gruesos con 40% Peso

Acumulativo d90 = Dimetro de Granos Gruesos con 90% Peso

Acumulativo C < 3 Arena Uniforme 3 < C < 5 Arena No Uniforme C > 5 Arena Extremamente No Uniforme

29


Anlisis de Tamizado IndicaFormaciones Uniformes y No Uniformes

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100


Peso

Acu

mul

ativ

o (%

)

Arena Mal Distribuida

Arena Bien Distribuida

Esquema de Empaque con Grava

La grava debe ser del tamao correcto para controlar la arena de formacin

Las aberturas en la rejilla deben ser del tamao correcto para controlar la grava

Arena de laFormacin

Rejilla

Grava

30


Eleccin del Punto de Diseo

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100


Peso

Acu

mul

ativ

o Ret

enid

o (%

)

Punto de Diseo = d10



Eleccin del Punto de Diseo

Coberly y Wagner - D10 10(d10) Saucier - D50 6(d50) Stein - D85 4(d15) Schwartz -D10 6(d10) para C < 5

D40 6(d40) para 5 < C < 10D70 6(d70) para C > 10

D significa dimetro de grava d significa arena de la formacin

31


Velocidad critica del empaque con grava

Es la velocidad a travs del empaque capaz de destruir el efecto de bloque que hacen los granos de grava .La velocidad critica depende de la integridad del empaque. Se ha encontrado que la velocidad critica optima esta en el orden de 0.1 pie/seg

Velocidad de flujo a travs de las ranuras

V = ( Q(BPD)/(AREA ABIERTA RANURA,PIE2 )

Algunos autores recomiendan utilizar 50% del rea abierta al flujo para obtener

tasa optima

32


Experimento de Saucier

Estabilice flujo inicial (qi) y con caida de presin estabilizada, calcular permeabilidad inicial (ki)

Incremente flujo y establezca nueva cada de presin estabilizada

Reduzca flujo hasta la tasa inicial (qi) y establezca cada de presin estabilizada, calcular permeabilidad final (kf)

El Mejor control de arena ocurre C uando kf = ki

Arena de la FormacinGrava

Flujo

Resultados de Saucier

D50/d50 6, buen control, no invasin de arena de la formacin en la grava

6 < D50/d50 13, buen control de arena, pero flujo restringido porque la arena invade la grava

D50/d50 > 13, no control de arena, arena de la formacin pasa a travs de la grava 0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

1.2

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20Relacin del Dimetro Promedio de la Grava al

Dimetro Promedio de la Arena de la Formacin (D50 / d50)

Rela

cin

de P

erm

eabi

lidad

Fin

al a

Pe

rmea

bilid

ad

Inici

al (

kf )

33


Aplicacin de Resultadosde Saucier

La permeabilidad de grava es una funcin del tamao de la grava (como D50 incrementa, kgincrementa)

El D50 de la grava es una funcin del d50 de la arena de la formacin para obtener control de arena siguiendo Saucier

El D50 debe ser optimizado para tener mejor permeabilidad de la grava, y todava mantener el control de arena

Optimizacin del Tamaode la Grava

D50/d50 < 5, buen control de arena, pero flujo restringido por baja permeabilidad de la

grava 5 < D50/d50 < 7, buen control

de arena con mejor permeabilidad del empaque

7 < D50/d50 < 9, buen control de arena, pero flujo restringido

por invasin de arena en la grava

D50/d50 > 9, no control de arena, arena pasa a travs de la

grava

Optimo ControlNo Controlde Arena

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

Relacin del Dimetro Promedio de la Grava al

Dimetro Promedio de la Arena (D50/d50)

com

oun

afun

cin

de D

50y D

50/ d

50)

34


Procedimiento de Seleccinde la Grava

Construir una curva de anlisis de tamizado Para la arena de formacin Determinar el d50 de la arena de la formacin Multiplicar el d50 por 6 para determinar el D50 de la grava Construir una lnea de la grava pasando a travs de D50 usando C 1.5 Elegir el tamao de la grava de los puntos de 0% y 100% Elegir un tamao de grava disponible que sea igual o mas pequeo que el

tamao diseado

Diferentes niveles (capas) en la arena de la formacin puede indicar que se requieren diferentes tamaos de grava. Generalmente, se elige el tamao mas pequeo.

Seleccin de la Grava

Arena de la FormacinGrava

C DD

4090

15.

x6

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0.0010.010.1

Dimetro de Grano (pulg)

Peso

Acu

mul

ativ

o(%

)

35


Tamaos de Grava Normalmente Disponibles

Tamao de Grava Tamao Dimetro Prom. Diametro Prom. Permeabilidad

(U.S. Mesh) (pulg.) (pulg.) (milmetros) (Darcies)

6/10 .1320 - .0787 0.1054 2.677 2703

8/12 .0937 - .0661 0.0799 2.029 1969

10/20 .0787 - .0331 0.0559 1.420 652

12/20 .0661 - .0331 0.0496 1.260 668

16/30 .0469 - .0232 0.0351 0.892 415

20/40 .0331 - .0165 0.0248 0.630 225

40/60 .0165 - .0098 0.0132 0.335 69

50/70 .0117 - .0083 0.0100 0.254 45

Grava

Un tipo de arena que ocurre naturalmente Fuente primaria es la formacin Ottawaen

el norte de USA Debe conformar a especificaciones de API

Prcticas Recomendadas Nmero 58 Conformando a esas especificaciones API

asegura permeabilidad mxima

36


Especificaciones de Calidad API RP58

Anlisis de Tamizado Menos del 0.1% sobre tamao y menos de 2% bajo

tamao Esfericidad y Redondz

Promedio de esfericidad y redondz = 0.6 o mas Solubilidad en Acido

Menos del 1% soluble en acido de 12%-3% HCl-HF Finos y Arcillas

NTU de menos de 250 Resistencia a Trituracin Menos del 2% de finos creado por

presin de 2000 psi

Tecnologas de control de arena

RedondezEs la medida la uniformidad y curvatura

de la superficie de la arena o grava.La redondez debe ser mayor de 0.6%

EsfericidadEs la medida del aspecto del grano que

se aproxima a una esfera

37


Tecnologias de control de arena Redondez y esfericidad

Redondz y Esfericidad

.1

.5

.3

.9.7.5.3Redondz

Esfer

icida

d .7

.9

38


Permeabilidad de la Grava Pruebas iniciales indicaron que la permeabilidad de la grava es

difcil de medir con precisin La turbulencia se detecta en tasas de flujo muy bajas Las presiones de flujo son muy bajas y requiren atencin

especial para poder medirlas con precisin La permeabilidad es muy sensible a la porosidad del

empaque con grava La porosidad del empaque vara en funcin de la disposicin

de la grava despus de empacada Se hicieron investigaciones con simuladores matemticos para

determinar la porosidad mas frecuente del empaque con grava Se pueden utilizar correlaciones para calcular la permeabilidad

a partir de la porosidad y la distribucin del tamao del grano Correlacin de Berg Correlacin de Fair & Hatch

Efecto del Tipo de Grava en la Productividad

1200

1250

1300

1350

1400

1450

1500

1550

1600

1200 1300 1400 1500 1600 1700 1800

Total Flow Rate (bpd)

Bot

tom

hole

Pre

ssur

e (p

si)

8/12 G.P. Sand 12/20 G.P. Sand 20/40 EconoProp 20/40 G.P. Sand 40/60 G.P. Sand

2-7/8 inch Tubing

39


Eleccin de las Aberturasde la Rejilla

La abertura de la rejilla o el liner ranurado no debera ser mas que el 80% del dimetro del grano mas pequeo de la grava

Tamao de Grava Rango de Tamao Abertura RecomendadaMedida de

(Malla U.S. ) (pulgadas) (pulgadas) Rejilla

6/10 .1320 - .0787 0.06 60

8/12 .0937 - .0661 0.05 50

10/20 .0787 - .0331 0.02 20

12/20 .0661 - .0331 0.02 20

16/30 .0469 - .0232 0.018 18

20/40 .0331 - .0165 0.012 12

40/60 .0165 - .0098 0.006 6

50/70 .0117 - .0083 0.006 6

Resumen

Se requiere de muestras representativas de la formacin para la eleccin de la grava para un empaque

La Grava es tpicamente elegida seis veces mas grande que el D50 de los granos de la formacin

Se debera usar solamente la grava que conforme a las especificaciones API RP58

Para aplicaciones especiales hay disponibles alternativas para grava

40


Tcnicas de Colocacinde la Grava

La Colocacin de la Grava es unElemento Clave de Cualquier

Completacin de Empaque con Grava

Seleccin del Fluido de Transporte Efecto de la Desviacin del Pozo Efecto de Geometra del Ensamblaje

de Empaque con Grava

41


Empaque por gravedad

Se realiza con el pozo lleno con

agua o salmuera

La rejilla se baja con tbg con una

unon de despegue

La arena se descarga por el espacio anular

Empaque por circulacin inversa

Se bombea la grava a travs del anular

Para colocar grava en las perforaciones se cierra el retorno

a superficie y se bombeando hasta

conseguir incremento de

presin indicando que la grava cubri

el tubo liso

42


43


Simulador de Empaquecon Grava de BOT

Esquema de la Colocacin de Grava con Fluido Viscoso

Empacadura con Herramienta de Cruce

Rejilla de Malla de Alambre

Tubera Lavadora

Indicador (Tell Tale)

Inferior

Rejilla de Malla de Alambre

Tubera Lavadora

Indicador (Tell Tale)

Inferior

Empacadura con Herramienta de Cruce

44


Nodos de Grava en las Perforaciones con Fluidos

de Transporte Viscosos

Esquema del Puenteo del Empaquepor Encima de la Seccin Lisa

Tubo Liso

Vaco

Tubera Lavadora

Rejilla

45


Vacos Formados con Fluidos de Transporte Viscosos

En El Acople En La Seccin Lisa

Esquema de un Empaque con Grava con Fluido Viscoso en Pozo de Alta Inclinacin

uDurante el Bombeo

Rejilla Indicadora Inferior

Rejilla

Despus de Asentarse la Grava

Empac. con Herramienta de

Cruce

46


Esquema de Empaque con Grava con Circulacinde Fluido de Baja Viscosidad

Secu

enci

adel

Em

paqu

e

Empacadura con Herramienta de cruce

Indicador (Tell Tale) Superior

Rejilla Malla de Alambre

Tubera Lavadora

Indicador (Tell Tale) Superior

Rejilla

Tubera Lavadora

Esquema de Colocacin de la Grava en Pozo

Desviado a 60

47


Transporte de Arena en PozosAltamente Desviados Controlado

por el Angulo de Reposo de la Arena

6228

Esquema de la Prueba de Angulo de Reposo

Recipiente

Arena Seca

Cono Invertido Arena Seca

Esquema de un Pozo Altamente Inclinado Empacado con fluido De Baja Viscosidad

Tasa de Retorno Baja, Tubera Lavadora con Dimetro Pequeo

Empacadura con Herramienta de

Cruce

Rejilla

TuberaLavadora

48


Esquema de un Pozo Altamente Inclinado Empacado con fluido De Baja ViscosidadAlta Tasa, Tubera Lavadora con Dimetro Grande

Empacadura con Herramienta de

Cruce

Rejilla

TuberaLavadora

Despus de que la Arena hayaAsentado

Ventajas de una Tubera Lavadora de Dimetro Grande

Desva el flujo preferencialmente al anular entre la tubera de Revestimiento u hoyo abierto y la rejilla Da como resultado una eficiencia de

empaque muy buena en pozos desviados por encima de los 45

49


Empaques con Salmuera y GelColocacin de la Grava vs. Tipo de Tratamiento

36

20

35 32

52

37

93

56

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100Empaques con Gel

Empaque con Salmuera

Col

ocac

in

de la

Gra

va

(lbs

/pie

)

Empacadocon Grava

Colocacin de Propante en un

viaje

Colocacin de Propante en dos

viaje

Promedio

Tipo de Tratamiento

50


Empaques con Salmuera y Gel

Colocacin de la Grava vs. Desviacin del Pozo

33

18

44

5448

80

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0-45 46-60 61-90

Deviation (degrees)

Gel Packs

58 460zonas

11zonas

71zonas

3zonas

51zonas

Emp. con Salmuera

Col

ocac

in

de la

Gra

va

Desviacin (grados)

zonas

51


Empaques con Salmuera y GelColocacin de la Grava vs. Longitud del Intervalo

53

2115 17

10

24

87

54

3945

33

42

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0-20 21-40 41-60 61-80 81-100 101+

Gel Packs Brine Packs

26 146 26 153 8 91 6 56 2 39 4 97zonas zonas zonas zonas

Longitud del Intervalo (pie)

Col

ocac

in

de

la G

rava

(l

bs/p

ie)

zonas zonas

52


Empaques con Salmuera y Gel

Colocacin de la Grava vs. Tipo de Pozo

24 24 2630

65

46

74

57

0

10

20

30

40

50

60

70

80

6zonas

269zonas

14zonas

217zonas

3zones

120zonas

7zonas

156zonas

Empaques con Gel

Empaques con Salm.

Gas Nuevos Petrleo Nuevos Gas Viejos Petrleo Viejos

Tipo de Pozo

Col

ocac

in

de la

Gra

va

53


Pozo de Gas Empacado con Gel Prof. 4,200 pies - 63 - Long. Neta de las Perf. 20 pies

Pozo de Gas Empacado con Agua Prof. 4,200 pies - 63 - Long. Neta de las Perf. 20 pies

54


Pozo de Gas Empacado con Gel Prof. 3,500 pies - 54 - Long. Neta de las Perf. 110 pies

Pozo de Gas Empacado con Agua Prof. 3,500 pies - 54 - Long. Neta de las Perf. 110 pies

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Colocacin de GravaEmpaque con Agua

Ventajas Indicacin positiva del nivel de grava en el

trabajo de completacin de empaque con grava

No requiere mezcla de fluidos viscosos Bajas concentraciones de grava Probablemente funciona mejor en pozos

altamente inclinados mayores a 45 Mejora el llenado de las perforaciones

Colocacin de GravaEmpaque con Agua

Desventajas Se requiere de fluidos limpios Puede haber prdida excesiva de

salmuera cara Puede requerir de tiempo de colocacin

largo

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Colocacin de Grava

Ventajas No requiere de grandes volmenes de fluido La alta concentracin de grava puede reducir

la mezcla con la arena de la formacin Usualmente requiere de menor tiempo para

colocar la grava Retornos mnimos bombeados a travs de la

rejilla

Empaque con Gel

Colocacin de GravaEmpaque con Gel

Desventajas No hay indicacin positiva del nivel de la grava

en la rejilla cuando sta se empaca Se predetermina el volumen de la grava para

empaque. Se desea varias juntas de tubera lisa para la reserva de grava

Requiere de fluidos complejos El asentamiento y rompimiento del fluido

requiere de un empaque bueno No se adeca bien a pozos con ngulos mayores

a 45 o a intervalos mayores a 50 pies

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Resumen

Los fluidos de transporte de baja viscosidad dan como resultado empaques con grava de alta calidad en casi todas las situaciones

Los fluidos de transporte viscosos pueden dejar vacos en el empaque con grava

Los pozos horizontales y los altamente desviados pueden ser empacados con grava efectivamente si existe una buena velocidad de retorno

Para completaciones en hoyo revestido tanto las altas ratas de prdida de fluido como el pre empaque tienen efectos positivos

RANURADO DE TUBERIA TIET

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Arena y Slidos finos producidos por la formacin, son las mayores causas de la prdida de la produccin.

Estos slidos causan desgaste y daos a bombas, cabillas y tubos; afectan otros equipos, con el resultante de costosas paradas. Los tubos ranurados pueden ser diseados para filtrar estos slidos, permitiendo el libre fluido en el pozo con un mnimo de restriccin mientras retienen arenas y slidos.

El ranurado de los tubos propiamente diseado con conocimiento previo de las propiedades fsicas de los materiales a ser controlados, permite una escogencia de tcnicas especiales de completacin que mejoran la productividad reduciendo o eliminando el costoso mantenimiento de los pozos.

SOPORTE CONFIABLE DEL HOYO EN POZOS HORIZONTALES

Este mtodo ha sido demostrado como uno de los ms seguros y confiables de soporte de hoyo y control de arena. Los tubos ranurados son fuertes, fciles de instalar y prcticamente libre de mantenimiento.

Proveyendo un fuerte filtro el ranurado permite a los fluidos de formacin entrar a la tubera con menor coeficiente de friccin comparado con las mallas envueltas lateralmente (screens).

FUERZA Y CONFIABILIDAD ASEGURADA POR LA MAS AVANZADA TECNOLOGIA

La mas avanzada tecnologa se emplea en el ranurado de nuestras tuberas. Maquinarias sofisticadas multidisco son utilizadas para el ranurado de las tuberas con una excepcional calidad. Las mquinas estn diseadas especficamente y controladas por un sistema numrico computarizado para asegurar alta precisin y control de calidad constante. La ranuradora CNC puede ranurar tuberas en dimetros de hasta 16 pulgadas, y longitudes de hasta 46 pies. Este extremadamente estable y rgido equipo permite que la tubera sea ranurada con una tolerancia precisa, produciendo aberturas limpias y consistente en el ancho de las ranuras y sus largos.

Un sistema nico de mordaza hidrulica asegura y mantiene firme la tubera sin daar a sta o a las ranuras. La continua aplicacin de lubricantes mantiene la integridad metalrgica de la tubera; no se elimina metal en exceso y se garantiza el mximo de fuerza a la tubera mientras se mantiene un 3 % de rea abierta.

TIPOS DE RANURAS

Podemos producir dos estilos de ranuras: Rectas o Trapezoidales.

Ranuras Rectas: Este primer tipo de ranuras son hechas con un ancho igual a travs de la pared del tubo. Especificado donde la penetracin de la arena no es importante. Las ranuras rectas son ms duraderas que las ranuras trapezoidales y son ms econmicas de producir. Podemos mantener tolerancias de 0.002" en cualquier ancho de ranura recta.

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Ranuras Trapezoidales: Son efectuadas con un ancho mayor en la parte interior de la ranura autolimpiante que ayuda a prevenir obstrucciones. Un ranurado estrecho en la superficie y con un ancho mayor en la parte interna permite que la arena entre y pase fcilmente a travs de la ranura evitando obstrucciones.

Nuestros equipos tienen la capacidad de producir ranuras del tipo trapezoidal en ngulos que van desde 1 a 9 grados. Por regla general el ancho de la ranura debera ser de 2 a 3 veces el dimetro de partculas medianas de arena de la formacin.

Largo de Ranuras: Son cortadas a precisin a altas ratas de produccin y de acuerdo a sus especificaciones precisas en largos de 1 a 2 pulgadas dependiendo del ancho de la ranura. Los ms comunes largos consisten de:

Largos de 1.5 pulgadas en el dimetro exterior para ranuras con anchos de 0,028 pulgadas. Largos de 2,0 pulgadas en el dimetro interior para ranuras con un ancho entre 0.038 y 0.250

pulgadas. Largos de 2,0 pulgadas en el dimetro interior para ranuras cuyos anchos sean desde 0.025 a

0.028 pulgadas tambin son posibles bajo pedido.

A menos que no sea as especificado, el ranurado se realiza con un nmero parejo de lneas. Es lo que permite que las lneas sean interpuestas en orden, para preservar la mayor fuerza original posible y para mantener un 3% de rea abierta. Cuando las ranuras estn distribuidas por parejas sobre la tubera, el drenaje es ms eficiente.

TIPOS DE RANURADO

La ilustracin superior le demuestra 3 patrones tpicos de ranurado:

Ranuras de 1.8" de largo en un patrn de lneas rectas.

60


Ranuras de 1.8" en patrn mltiples. Ranuras de 2.0" de largo en patrn interpuesto.

ENTREGAMOS LOS TUBOS RANURADOS LIMPIOS DE REBARBAS

Antes de que la tubera ranurada sea despachada, esta es limpiada y lubricada, la partcula de metal (Rebarbas) es limpiada del interior y exterior. El equipo especializado de limpieza utiliza una cabeza retrctil de limpieza para remover partculas y la limpieza final del interior de la tubera se realiza por aire a presin, el exterior de la tubera se limpia con 2 cepillos de alambre fino que remueven excesos de aceite.

El equipo puede acomodar tuberas de hasta 46 pies de largo y de hasta 16" de dimetro.

La inspeccin final de la tubera se realiza a travs de una mira iluminada y una galga calibrada. Finalmente una pelcula protectora de aceite antixido es aplicada a toda la superficie externa antes de ser almacenada.

COMO DETERMINAR RANURAS POR PIE

El nmero de ranuras por pie de tubera se obtiene calculando el nmero requerido para obtener el porcentaje de rea abierta de la superficie exterior de la tubera.

CALCULOS PARA EL NUMERO DE RANURAS POR PIE

Despus de seleccionar el rea abierta, el ancho y dimetro de la tubera, el nmero de ranuras por pie se determina por la siguiente frmula o lectura de la tabla a continuacin:

Donde:

N = Nmero de ranuras/pie (Si N

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Ejemplo si se requiere de una rea abierta de 3 %. Un ancho de ranura de 0.020" ha sido seleccionado para el control de arena y un dimetro de 4,5" de tubera que cabe en el pozo. Entonces el nmero de ranuras a ser cortadas en el tubo.

Se obtiene as:

RANURAS REQUERIDAS / PIE PARA TUBO TAMAO COMUN PARA UN MINIMO DE 3% DE AREA ABIERTA

PORCENTAJE REQUERIDO DE AREA ABIERTA

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PlandecalidadentrabajosdeEMPAQUECONGRAVA

manual de la presentacion de empaque con grava basico

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