modelos de error para el posicionamiento de pozo. … · test de verificación de inrun / outrun...
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Modelos de Error para el posicionamiento de pozo.
Prácticas de registro para disminuir los errores gruesos.
Interpretación personal de los trabajos del SPE Nros. 103734 y 105558 en conjunto con el Dr. Roger
Ekseth
Presentado por Nestor Eduardo Ruiz
Desde los modelos de error de Walstrom, Wolf y D’Ward hasta los actuales del ISCWSA, la industria ha
tenido una gran mejora en la estimación del posicionamiento del pozo. Sin embargo, todos los modelos
están basados en ciertas hipótesis que deben ser tenidas en cuenta en el momento de la interpretación
de los resultados. Lo que tratamos de mostrar en esta presentación, basados en los trabajos del SPE
nros. 103734 y 105558, es que el control de calidad de los datos a cargar en el modelo es imprescindible
y deben estar libres de errores gruesos. Se presentan, además, las recomendaciones sobre la manera de
identificar los errores gruesos y como disminuirlos en función de las buenas prácticas en el diseño del
programa de registros direccionales.
Modelos de incertidumbre
Los modelos de incertidumbre nos proveen de un método para determinar cuán lejos podemos estar
de un objetivo cuando hacemos una estimación.
En todo modelo es importante hacerse las siguientes preguntas: Es el modelo valido? Las hipótesis o
presunciones son validas y razonables?, Tiene sentido el modelo basado en el mejor conocimiento
técnico?, Se ajustan las predicciones del modelo a los valores observados?, Que tan inciertos son los
resultados?
El modelo de error, actualmente usado en la industria, es el asociado a producir una estimación
consistente y confiable basandose en el comportamiento de las herramientas de registros direccionales.
Los trabajos Nro. 67616 y 90408 del SPE muestran los modelos para mwd y gyros En ambos se
sostiene como hipótesis que “ los valores de las mediciones deben estar libres de errores gruesos”.
Para asegurarnos que los datos estan libres de errores gruesos debemos contar con Controles de
Calidad adecuados a los procedimientos documentados, verificando todas las fuentes de errores
relevantes.
Fundamentos en la incertidumbre en el posicionamiento del Pozo
QC Test de control de calidad
Los dos trabajos realizados presentan cierto número de verificaciones en el control de calidad. Ambos
trabajos están asociados al modelo de error, algo que nunca fue usado en el pasado. Para un mejor
detalle de los test ir a las referencias de los trabajos del SPE.
Básicamente los test pueden dividirse en dos grupos:
Test de Verificaciones Internas
Estan basados en los datos del pozo provenientes de una estación o de un registro completo efectuado
con una misma herramienta
Dentro de este grupo están los test de referencia. Estos se utilizan para verificar los valores de la
magnitud física de medida usando las medidas de los sensores electrónicos de la herramienta luego de
todas las calibraciones. Pueden ser realizados en una estación o en varias estaciones. Un ejemplo de
esto es el cálculo del Gtotal (campo gravitatorio), del Htotal (Campo Magnético total) o del vector de
rotación de la tierra (Earth rate velocidad de rotación de la tierra) Según sea que el instrumento usado
se base en medir el rumbo utilizando el campo magnético o el movimiento de rotación de la tierra.
Estos test se pueden hacer mientras se adquieren los datos, usando mediciones repetidas o
adicionando grupo de sensores.
Los test de desalinealidad se basan en tomar varias medidas, a la misma profundidad, con la
herramienta de perforación en distintas posiciones. Esto permite observar los problemas de
desalinealidad de la herramienta de medición dentro del conjunto de fondo de perforación.
Los test de verificación de profundidades usando referencias de profundidades diferentes como el caso
de un registro con cable usando CCL en caso que se mida dentro de tubos de perforación o de casing.
Test de Verificaciones Externas
Estan basados en datos externos o en la superposición de dos registros distintos, por ejemplo, usar un
mwd y luego un gyro con cable para asi tener medidas independientes y poder encontrar errores
gruesos.
Test de verificación de inrun / outrun
Son aquellos que nos permiten analizar errores de deriva, errores de desalinealidad.
Los test de verificación de dos surveys
Nos permiten verificar los datos de profundidad, inclinación y azimuth, verificando, además, las
diferencias de coordenadas finales de un registro. Se trata de dos registros independientes uno del otro.
Ambos test son necesarios, si bien los internos se usan cuando se perfora, no resultan suficientes para
un control total de los errores que puedan producirse en las mediciones con los instrumentos actuales.
Niveles de Control Combinando Controles de calidad
En la siguiente tabla se muestra un resumen de ambos trabajos. En la misma hemos agrupado los
términos mas significativos de acuerdo a l tipo de herramienta, la figura que sigue se refiere a una
herramienta magnética con 3 acelerómetros y 3 magnetómetros medido dentro del bha.
Se han agrupado todas las fuentes de error de acuerdo al tipo
afectan a la medida de inclinación.
desalineación afectan al azimut o rumbo.
del registro.
De acuerdo a este análisis, en la primera columna
aplicados todos los test de control de calidad es una medida riesgosa po
error que no pueden ser detectados
pueden garantizar libres de errores gruesos. El uso de
esta conclusión. Aun quedan cajas ro
uentes de error de acuerdo al tipo, - Acelerómetros, Desalineacion y Sag
afectan a la medida de inclinación. En errores debido a la referencia magnética, declinación y
o rumbo. Los errores de profundidad afectan la medida de profundidad
en la primera columna, confiar en una sola estación de un mwd una vez
todos los test de control de calidad es una medida riesgosa porque hay varios términos de
ser detectados. Ni la inclinación ni el azimut o la medida de profundidad se
de errores gruesos. El uso de la referencia magnética local no cambia mucho
ajas rojas con errores asociados (sin manera de detectar)
Acelerómetros, Desalineacion y Sag
, declinación y
ofundidad afectan la medida de profundidad
estación de un mwd una vez
rque hay varios términos de
. Ni la inclinación ni el azimut o la medida de profundidad se
local no cambia mucho
(sin manera de detectar).
Las técnicas de corrección multi-estacion
consecutivas para mejorar el control de Calidad. Pero aun asi estamos lejos de cubrir todos los
gruesos como se ve en el grafico. Esta técnica además depende de la geometría del pozo y de cuanta
variación hay entre las medidas tomadas en cada estación.
El GWD es un poco mejor, al menos si se pueden realizar
puede ser controlado muy bien con sus propias medidas y en cierto grado la profundidad. La inclinación
en cambio, necesita de una medida externa independiente de verificación.
la situación es tan débil como con el mwd.
stacion se deben realizar cuando se puedan tomar varias estaciones
control de Calidad. Pero aun asi estamos lejos de cubrir todos los
Esta técnica además depende de la geometría del pozo y de cuanta
variación hay entre las medidas tomadas en cada estación.
al menos si se pueden realizar todos los test internos posibles
puede ser controlado muy bien con sus propias medidas y en cierto grado la profundidad. La inclinación
necesita de una medida externa independiente de verificación. Para un single shot the GWD
el mwd.
n tomar varias estaciones
control de Calidad. Pero aun asi estamos lejos de cubrir todos los errores
Esta técnica además depende de la geometría del pozo y de cuanta
posibles. El azimut
puede ser controlado muy bien con sus propias medidas y en cierto grado la profundidad. La inclinación,
Para un single shot the GWD
El MWD y el GWD son las únicas alternativa
métodos de registros direccionales solo pueden hacerse una vez que se ha perforado
pozo. Un registro adicional con drop gyro
podemos observar en esta tabla, aun
alternativas de medición en tiempo real mientras se perfora.
métodos de registros direccionales solo pueden hacerse una vez que se ha perforado ese tramo de
Un registro adicional con drop gyro, por ejemplo, es una herramienta independiente
aun no es suficiente para satisfacer los controles de calidad completo
en tiempo real mientras se perfora. Otros
ese tramo de
ta independiente, pero como
de calidad completos.
Lo mismo es el caso de un gyro corrido con cable, aun usando CCL para correlacionar la proLo mismo es el caso de un gyro corrido con cable, aun usando CCL para correlacionar la pro
Lo mismo es el caso de un gyro corrido con cable, aun usando CCL para correlacionar la profundidad.
Un registro de gyro continuo basado en los datos tomados en el inrun (entrada) y en el outrun (sacando
la herramienta), con CCL, es el único
suficiente. El registro debe ser realizando usando un sistema que permita girar la herramienta en la
medición, tomar el sistema de corrección de Advanced initialization y luego el Continous drift
correction. Un solo registro continuo de inrun o outrun
libres de errores gruesos.
Un registro de gyro continuo basado en los datos tomados en el inrun (entrada) y en el outrun (sacando
único medio que puede ser usado solo con un control de calidad
. El registro debe ser realizando usando un sistema que permita girar la herramienta en la
medición, tomar el sistema de corrección de Advanced initialization y luego el Continous drift
correction. Un solo registro continuo de inrun o outrun, como puede verse, no puede garantizar estar
Un registro de gyro continuo basado en los datos tomados en el inrun (entrada) y en el outrun (sacando
medio que puede ser usado solo con un control de calidad
. El registro debe ser realizando usando un sistema que permita girar la herramienta en la
medición, tomar el sistema de corrección de Advanced initialization y luego el Continous drift
no puede garantizar estar
De acuerdo a lo enunciado en los párrafos anteriores ta
de verificación para justificar el uso de esos datos en el modelo de error.
Un registro de verificación puede ser un registro total nuevo, parte de un registro anterior o solo una
medida simple, pero con otra herra
Esta tabla muestra los niveles de QC adecuado
gyros
Un MWD y un Drop Gyro solo permite
cable y con un Gyro Continuo con CCL
gruesos.
De acuerdo a lo enunciado en los párrafos anteriores tanto el mwd como el GWD dependen
de verificación para justificar el uso de esos datos en el modelo de error.
erificación puede ser un registro total nuevo, parte de un registro anterior o solo una
amienta de registro .
Esta tabla muestra los niveles de QC adecuados para el mwd y verificados luego con distintas
yro solo permiten controlar los errores de azimut. Mientras que un
ontinuo con CCL, combinados, permiten tener el mejor control de
nto el mwd como el GWD dependen de registros
erificación puede ser un registro total nuevo, parte de un registro anterior o solo una
distintas carreas de
controlar los errores de azimut. Mientras que un Gyro con CCL a
ten tener el mejor control de los errores
PROGRAMAS DE REGISTRO MINIMO RECOMENDADOS
De acuerdo a lo enunciado en los párrafos anteriores, los test de control de calidad no son suficientes y
deben ser usados en forma programada. Esto significa que es muy importante en cualquier etapa del
proceso de perforación incluir los controles de calidad para minimizar el riesgo de errores gruesos.
Luego de cada estacion
– Control de los valores de G-total-, B-total/dip-
– Sin control de Desalineación, Declinación, Sag y profundidad
Por lo menos uno en cada sección de registros
– Test de rotacion
– Hay algún control de la Desalineación
Al final de cada sección de registros
– Técnica de corrección por Multi station (aunque la validación de este método depende
de la variación geométrica)
– No se controlan mayores términos pero se mejora la precisión.
En una carrera de trepano intermedia
– Test de verificación con registros independientes
– Usar otra herramienta con principio magnético no mejora el control de declinación
– Con un Drop gyro se mejora el control de los parámetros magnéticos pero no se puede
controlar la profundidad
– El Gyro con cable es la alternativa mas efectiva para controlar los errores gruesos
Si es necesario un registro definitivo en la profundidad final.
– Registro continuo de gyro con inicialización independiente
– Tomar y comparar ambas carreras de inrun y outrun
CONCLUSIONES
Los controles de calidad (QC) tanto internos como externos son necesarios para poder justificar
el modelo de error.
Los QC internos protegen contra varias Fuentes de errores, no originan mayores costos
adicionales y deben ser usados siempre que sea posible.
Los QC internos no pueden detectar errores de SAG y declinación.
El método de QC de Multi station es el más poderoso, pero no siempre puede ser totalmente
utilizado porque depende de la geometría del pozo.
El QC de registros en la misma profundidad con distintas posiciones de la herramienta es un test
débil pero, a veces, la única alternativa.
La verificación de datos internos debe ser suplementada con controles con? datos externos para
asegurar el correcto uso de los modelos de error.
Comparar la inclinación, el azimut y las coordenadas finales con un registro independiente es el
control de calidad mas efectivo que hay hasta el momento.
Cuando en un proyecto de perforación se definen un objetivo y una elipse basados en el modelo de
error de las herramientas para cumplir con ese objetivo, se establece la incertidumbre esperada en ese
proyecto particular. El uso adecuado del modelo en la planificación depende del uso adecuado de los
datos que se ingresan al modelo y de todas las hipótesis consideradas.
Esto garantizara el llegar al objetivo propuesto, sea el reservorio o sea el caso de interceptar otro pozo
en forma programada.