MÉTODO DEL INGENIEROING. DE PERFORACIÓN DE POZOS.

MÉTODOS DE CONTROL

INTRODUCCIÓN

El método del ingeniero, también llamado de espesar y esperar, tiene como objetivo aplicar una presión constante en el fondo del pozo, para desalojar el brote, hasta que se obtiene el control total sobre el mismo.

• Se trata de la mejor alternativa en las operaciones de perforación profunda, pozos de alta presión o en operaciones marítimas, con buenas instalaciones de mezclado, material densificante, cuadrillas de personal completas para apoyo.

• Este método controla el pozo con mayor rapidez, ya que se generan las menores presiones.

OBJETIVOS

Desplazar el influjo invasor del fondo del pozo, utilizando el fluido con densidad de control calculado y al mismo tiempo desplazar el fluido original existente en el pozo

El método del ingeniero tiene las siguientes ventajas:

1. Controlar al pozo en una circulación, siempre y cuando el pozo permita aplicar este método

2. Lleva de la mano al operador del pozo durante el evento del control

3. El proceso de control es rápido y más seguro4. Se puede manejar la calidad del control con más precisión.

OBJETIVOS

El método del ingeniero tiene las siguientes desventajas:

1. Existe un considerable tiempo de espera, esto implica migración del gas.

2. Si se requiere un gran aumento de densidad del fluido de perforación, es difícil de realizarse de manera uniforme en esta etapa.

3. Hay que recurrir al método volumétrico para compensar el efecto de la migración de gas.

NOTA: EL TIEMPO ES FUNDAMENTAL, YA QUE EN ESTE LAPSO, SON SUSPENDIDAS LAS OPERACIONES)

INFORMACIÓN NECESARIA

Para aplicar este método de control se requiere contar con la siguiente información:

1. Registro previo de información: Se debe tener esta información disponible y de inmediato.• Capacidad de desplazamiento de la bomba.• Máxima presión de la bomba.• Presión del conjunto de preventores.• Volumen de las presas.• Volumen correspondiente a las conexiones superficiales. • Densidad del lodo actual. • Densidad del lodo para obtener el control del pozo.• Presión máxima que se permite en el espacio anular.

INFORMACIÓN NECESARIA

• Presión máxima que se permite en el espacio anular.• Densidad equivalente a la prueba de goteo.• Profundidad de la zapata.• Geometría de la sarta.• Geometría del pozo.• Profundidad de la zona del brote.

2. Gastos de bombeo y presión reducidos. Es la presión y gasto al circular a 1/3 o ½ del régimen normal de bombeo.

3. Registro de presión de cierre del pozo. Son las presiones estabilizadas en TP y TR.• En TP para obtener densidad de control.• En TR para saber que tipo de fluido entró al pozo.

INFORMACIÓN NECESARIA

4. Densidad del fluido para controlar el pozo. 5. Presiones de circulación para controlar el pozo. Para determinar si

estamos o no controlando la presión de la formación, tomaremos los datos de la presión reducida de circulación (PRC) correcta y la presión de cierre estabilizada de la TP (PCTP). Se suman y representan la presión con la que iniciamos la circulación de control del pozo. La presión final será con la que llenamos la sarta y hasta que la nueva densidad llegue a la superficie.

6. Registro de la presión y volumen. Durante la fase de llenado de la TP y desplazamiento del lodo en el espacio anular se deberá llevar un registro de comportamiento de la presión y de los volúmenes bombeados durante el control del pozo, ya que nos permitirá llevar de la mano el control de la presión de la formación; haciendo las adecuaciones mediante el estrangulador.

CÁLCULOS

Se tienen las siguientes formulas:

Desplazamiento bomba Triplex al 90% de eficiencia:

Q= Capacidad de la bomba (lt/embolada)D= Diámetro de la camisa (in)L= Carrera de la bomba (in)

Q=Capacidad de la bomba (gal/embolada)

CÁLCULOS

Capacidad interna de los tubulares:

DI= Diámetro interno de la tubería (in)

Capacidad del espacio anular:

DI= Diámetro interior TP, TR o agujero (pg)DE= Diámetro exterior TP o herramienta (pg)

CÁLCULOS

Volumen en interior en tubería:

Longitud en metros

Volumen en espacio anular:

Longitud en metros.

CÁLCULOS

Tiempo de desplazamiento: Tiempo necesario para desplazar el volumen del interior en la sarta.

T= Tiempo de desplazamiento (min)Vol. Int. TP= Volumen total del interior de la sarta (lt o gal)Q.R.= Gasto reducido de ciruculaciòn (lt/min o gal/min)

CÁLCULOS

Densidad de Control: Para obtener el control de un pozo se requiere que la presión hidrostática ejercida por la columna de lodo, equilibre la presión de formación. La densidad que cumple lo anterior se conoce como densidad de control.

Incremento de densidad (g/cm^3)PCTP= Presión de cierre estabilizada en TP (kg/cm^2)Densidad Original= Densidad original del lodo (g/cm^3)Profundidad (m)

CÁLCULOS

Presión Inicial de Circulación (PIC):

PR= presión reducida de circulación, es la pre-registrada cuando se presentan las mismas condiciones de profundidad de la barrena, gastos y densidad del flujo en el momento de brote. (kg/cm^2)PCTP= Presión de cierre estabilizada en TP (kg/cm^2)

CÁLCULOS

Presión Final de Circulación (PFC): Cuando se utiliza lodo con una densidad diferente a la original para controlar un brote (lodo con densidad de control) y éste se bombea a través de la sarta, se genera una mayor columna hidrostática por lo que se necesitará menor presión en la superficie para controlar la presión de formación. Por otro lado, al tener un lodo más pesado las pérdidas de presión por fricción serán mayores, y será necesario una mayor presión en la bomba.

SECUENCIA

Una vez que se cerró el pozo y se estabilizaron las presiones, la presión registrada al cerrar la TP (PCTP) es utilizada para calcular la densidad del fluido de perforación para controlar el pozo (). El procedimiento de incrementar la densidad se realiza en las presas del equipo. Cuando está listo, el fluido de perforación controlará al pozo al bombearse a través de la TP. Al comenzar el proceso, debemos aplicar una presión suficiente en la TP para poder hacer circular el fluido de perforación, además debemos de considerar la presión con la cual cerraremos la TP. Esta presión disminuye hasta que el fluido de perforación llega a la barrena.

SECUENCIA

Método del Ingeniero analizado a partir del modelo de Tubo en U.

PCTP: Presión al cierre en la tubería de perforación. PCTR: Presión al cierre en la tubería de revestimiento. PIC: Presión inicial de circulación. PTR: Presión en la tubería de revestimiento. PTP: Presión en la tubería de perforación. PFC: Presión final de circulación.

A) Inicia la circulación del fluido de perforación controlada al pozo a través de la tubería de perforación.

SECUENCIA

B) Presión en la tubería de perforación disminuyendo para pasar de la presión inicial de circulación a la presión final de circulación. La presión en la tubería de revestimiento aumenta lentamente. La expansión del gas es mínima.

SECUENCIA

C) La presión en la tubería de perforación se mantiene estable al pasar a la presión final de circulación

SECUENCIA

D) Valor máximo de presión en la tubería de revestimiento.

SECUENCIA

E) Existe una pequeña presión en la tubería de revestimiento debido a que el fluido de perforación que controla al pozo aún no llega hasta la superficie.

SECUENCIA

F) La limpieza del pozo puede tomar un tiempo. Es probable tener una pequeña presencia de presión en la TR.

NOTA: Si las presiones son iguales a cero, el pozo estará bajo control. Si las presiones son iguales entre sí, pero mayores a cero, la densidad del lodo bombeado no fue la suficiente para controlar el pozo, por lo que se deberá repetir el procedimiento con base en las presiones registradas. Si la presión en tubería de perforación es igual a cero, pero en tubería de revestimiento se registra alguna presión, será indicativo que no se ha desplazado totalmente el espacio anular con densidad de control (o que hubo ingreso adicional de fluidos de la formación al pozo).

Se observa un incremento notable en la presión debido a la expansión del gas dentro del pozo. En cuanto el gas comienza a desalojar el pozo, la presión en el espacio anular baja.

SECUENCIA