prev arrem. y control de pozos

L’KCHE

Presión HidrostáticaEs la presión ejercida por una columna de fluidoEs la presión ejercida por una columna de fluido. . Ph= 0.052Ph= 0.052 * * Densidad de lodo (lpg)Densidad de lodo (lpg) * * Profundidad (pie)Profundidad (pie) Lpg LpgPh= 0.0Ph= 0.069 * 69 * Densidad de lodo (lpDensidad de lodo (lpc) * c) * Profundidad (pie) Profundidad (pie) LpcLpc

DEFINICIONES BÁSICASDEFINICIONES BÁSICAS

HD D D

La presión hidrostática es independiente de la forma del recipiente

Presión de CirculaciónEs la presión necesaria para vencer la fricción entre el Es la presión necesaria para vencer la fricción entre el fluido de perforación y cualquier superficie con la cual fluido de perforación y cualquier superficie con la cual está en contacto durante su movimiento en la tubería, en está en contacto durante su movimiento en la tubería, en la mecha y el espacio anular.la mecha y el espacio anular.

Presión de SobrecargaEs la presión Es la presión ejercida por el peso combinado de la matriz ejercida por el peso combinado de la matriz de la roca y los fluidos contenidos en los espacios de la roca y los fluidos contenidos en los espacios porosos de la misma ( agua, hidrocarburos, etc.), sobre porosos de la misma ( agua, hidrocarburos, etc.), sobre una formación en particularuna formación en particular

espacio

p

FuerzaDe sobrecarga

Esfuerzo De la matriz

Presión Presión dde e FracturaFractura::Es la presión Es la presión necesaria para inyectar fluido a un necesaria para inyectar fluido a un yacimiento, fracturándolo.yacimiento, fracturándolo.

Para que ocurra la fractura es necesario que la presión Para que ocurra la fractura es necesario que la presión ejercida sobre la formación sea mayor que la suma de la ejercida sobre la formación sea mayor que la suma de la presión de poros mas la componente horizontal de la presión de poros mas la componente horizontal de la presión de sobrecarga.presión de sobrecarga.

Se puede también determinar mediante la prueba de Se puede también determinar mediante la prueba de integridad de presiónintegridad de presión

Presión de Formación:También conocida como presión de poro o presión de También conocida como presión de poro o presión de yacimiento, es la presión ejercida por los fluidos confinados yacimiento, es la presión ejercida por los fluidos confinados dentro de los poros de una formacióndentro de los poros de una formaciónSe pueden clasificar de acuerdo a su valor de gradiente de Se pueden clasificar de acuerdo a su valor de gradiente de presión, en normales, subnormales y anormalespresión, en normales, subnormales y anormales

SUBNORMAL ANORMALNORMAL

0.433Gradiente de presión

del agua dulce

0.466Gradiente de presión

del agua salada

Las formaciones con presión subnormal, corresponden a yacimientos naturalmenteFracturados o formaciones agotadas

Formaciones de Presión Anormal:

Son presiones de formación con valores mayores a 0.465 Son presiones de formación con valores mayores a 0.465 lpc/pie. Generalmente estos valores de gradiente lpc/pie. Generalmente estos valores de gradiente corresponden a yacimientos aislados o entrampados.corresponden a yacimientos aislados o entrampados.

Origen:Origen: * Compactación anormal de sedimentos* Compactación anormal de sedimentos

Mecanismos que provocan presiones anormales:Mecanismos que provocan presiones anormales:Efectos de compactación, diageneticos, de densidad Efectos de compactación, diageneticos, de densidad diferencial y de migración de fluidosdiferencial y de migración de fluidos

DIAGENESIS QUIMICA

COMPACTACION INCOMPLETA

LEVANTAMIENTOS TECTÓNICOS

Formaciones de Presión Anormal:¿ Como se detectan ?¿ Como se detectan ?

Antes, durante o después de la perforaciónAntes, durante o después de la perforación

Registro Sísmico

Perfil de velocidadesde reflexión de las ondas

Interpretación de datos. Velocidad de penetración. Exponente “d ”. Cambio de las prop. del lodo. Temperatura del lodo. Análisis de muestras. Densidad de lutita

Registro eléctricos. Resistividad. Sónico. Conductividad

Prof

undi

dad

Formaciones de Presión Anormal:Exponente “ d ”:Exponente “ d ”:

D = log (R/N) / log (12W/106 D) Donde: R = Tasa de penetración N = Revoluciones por minuto de la mesa W = Peso sobre la mecha D = Diametro de la mecha 60 = factor de conversion de rpm a rph 106 = factor de escala

Gradiente de Fractura:Variación del valor de la presión de fractura por unidad de Variación del valor de la presión de fractura por unidad de profundidad del hoyoprofundidad del hoyo

Gradiente de Presión de Sobrecarga : :Variación del valor de la presión de sobrecarga por unidad de Variación del valor de la presión de sobrecarga por unidad de profundidad del hoyoprofundidad del hoyo

Gradiente de PresiónEs Es lla variación de la presión por unidad de profundidad y a variación de la presión por unidad de profundidad y viene dado en psi/pieviene dado en psi/pie. . GPGP = = 0.052 0.052 * D* Dlodo (lbs/gal).lodo (lbs/gal).

Sobrebalance::Es la diferencia que debe existir entre la presión hidrostática de una columna de fluido y la presión del yacimiento a la misma profundidad.

Relación entre presiones:

Ph < PfLa presión hidrostática siempre debe ser menor que la presión de fractura para evitar perdidas de circulación

Ph > PyLa presión hidrostática siempre debe ser mayor que la presión de yacimiento (presión de formación), para evitar el flujo de fluidos desde el yacimiento hacia el hoyo

ArremetidaSe puede definir como el flujo de fluidos desde la formación hacia el pozo, ocasionado por un desbalance entre la presión hidrostática de la columna de lodo y la presión del yacimiento (Ph>Py).

“AT”

“AC”

ReventónEs uno de los riesgos más temidos y potencialmente el más costoso de los que puede suceder durante la perforación. Puede generarse lentamente mediante arremetidas leves o severas, o un drástico y violento desequilibrio entre la presión de formación y la que ejerce la columna de lodo, lo cual permite que los fluidos de la perforación irrumpan velozmente hacia el pozo y lleguen a la superficie sin que el personal del taladro tenga tiempo para controlar el flujo.

“AT”

“AC”

Causas

que pueden originar

una arremetida

** Llenado inadecuado del hoyo

** Densidad insuficiente del lodo

DENSIDAD INADECUADA

Ph < Py

Invasión de fluidosal pozo

Ph >> Py

. Exceder gradiente de fractura

. Pega diferencial

. Reducción de la tasa de penetración

** Suabeo (succión – achique)

** Perdida de circulación

TIPOS

INDUCIDA

NATURALYacimientos fracturados

Yacimientos agotados

Densidades de lodoinadecuadas

Efecto pistón

** Lodo cortado por gas:

Lodo

GASDisminución de Hidrostática

Gas de viaje Gas de Conexión

Lutitas PresurizadasArenas productoras

Reducción de la densidad

Arremetida

** Perforación de formaciones con Presiones

Anormales

Punto dePresión normal

Punto dePresión anormal

1 2

Indicadores de una Arremetida

PERFORANDO:

* * Aumento de flujo en la línea de retorno* Aumento de volumen en los tanques* Aumento de la velocidad de penetración* Incremento de las unidades de gas* Lodo contaminado con agua salada* Disminución de presión de circulación y aumento de las emboladas de la bomba* Pozo fluye con las bombas paradas

* * El pozo no toma volumen de lodo adecuado

DURANTE UN VIAJE :

Tanque de viajeTanque de viaje

Procedimientos de cierre del pozo

TIPOS

PERFORANDODURANTE UN VIAJE

SUAVE

DUROOPERACIONES DE REHABILITACION

Y REPARACION DE POZOS

PERFORANDO

Perforando

Parar Mesa Rotaria y Levantar Cuadrante

Parar Bombas

Flujo con las bombas

apagadas

Verificar Alineación del Pozo

Abrir HCR, cerrar la Válvula esférica y el estrangulador

Anotar Presiones y volumen de ganancia en los tanques

Seleccionar método de control

Activar Rotaria

Encender Bombas y Bajar Cuadrante

Tomar Acción

Analizar Causa Indicador

Si

No

Si

No Indicadores de

Arremetidas

Viaje

Poner ultimo tuboa tiro de cuña

Retirar elevador

Cerrar válvula de seguridad

Abrir HCR, cerrar la Válvula Esférica y el Estrangulador

Conectar Cuadrante

Abrir valvula de seguridad

Instalar “ Inside Preventer”

Si

No Indicadores de

Arremetidas

Instalar válvula de seguridad del cuadrante abierta

Flujo?

Si

Leer presiones de cierrey ganancia en los tanques

Seleccionar método control

No

Abrir válvula de seguridad

Bajar sarta por parejas

Flujo?Si No Fondo?

Si

No

Circular

DURANTE UN VIAJE

Prueba de Integridad de Presión

Procedimiento operacional que permite, una vez realizada, evitar problemas de perdida de circulación por fractura de la formación , al utilizarse altas densidades de lodos.También es necesario conocer la presión de fractura para determinar la Máxima Presión Anular Permisible en la Superficie (MPAPS)

Prueba de Integridad de PresiónPreparativos para realizar la P.I.P:1. Realizar la prueba de presión al revestidor

Presión de Bomba

Prueba de Integridad de PresiónPreparativos para realizar la P.I.P:

2. Perforar Cuello flotador, cemento y zapata

Prueba de Integridad de PresiónPreparativos para realizar la P.I.P:3. Perforar 30 pies de hoyo nuevo debajo de la zapata y circular hasta obtener retornos limpios

Prueba de Integridad de PresiónPreparativos para realizar la P.I.P:4. Levantar la tubería hasta que la mecha quede

encima de la zapata y luego cerrar impidereventón anular

Presión

Prueba de Integridad de PresiónRealización de la P.I.P:

Etapa A: Se bombea lentamente al pozo a una tasa pre-seleccionada de lodo de

¼ a ½ barriles por minuto. Al comienza del bombeo el sistema se

compensara. Luego se observara un aumento constante de presión por

cada volumen de lodo bombeadoEtapa B: Se procede a construir una grafica donde se registren los de aumentos de presión con el volumen bombeado acumulado

Etapa C: Cuando los puntos graficados comienzan a apartarse de la recta,

se ha encontrado el limite de la prueba de integridad. En este punto la formación ha comenzado a ceder y se nota menos

incremento de presión correspondiente a un volumen constante Etapa D: Se detiene la bomba y se observa el pozo por un tiempo

prudencial

Prueba de Integridad de Presión

A

B

C

D

BOMBAS PARADAS

LIMITE ANTICIPADO DE LA PRUEBA

FIN DE LA PRUEBA

PRES

ION

EN

LA

SUPE

RFIC

IE (

LPPC

)

VOLUMEN ACUMULADO BOMBEADO (BLS)

DLE= Peso del lodo en el hoyo + Limite PIP/ 0.052 * Prof. Zapata

Hoja de calculo para el control de arremetidas

Información que se debe pre-registrar:

.- Máxima Presión Anular Permitida en Superficie ( MPAPS ) MPAPS = Pf – Ph zapata

MPAPS = 0.052 * ( DEL – D lodo ) * H zapata (LPPC)

.- Presión de la bomba a velocidades reducidas

.- Capacidad de mezcla de Barita en el taladro

.- Capacidades internas de la sarta como del anular

Hoja de calculo para el control de arremetidasCalculo de los parámetros :

Dc = Do + PCT/ 0.052 * PVV PVV: Prof. Vertical verdadera

.- Presión de Cierre de Tubería (PCT) y en revestidor (PCR).- Ganancia en los tanques.- Densidad del lodo para controlar

.- Cantidad de material densificante requerido Sx = 1470 (Dc-Do) / 35.5 - Dc Sc = numero de sacos de Barita / 100 Bls lodo Dc = densidad de control (lpg) Do = densidad original (lpg) 35.5 = densidad de la Barita (lpg)


.- Velocidad reducida

.- Presión inicial de circulación

.- Tiempo recorrido por el lodo desde superficie a la mecha

PIC = PCT + PRB PRB = Presión reducida de bombeo

tsup-mecha = Emb. sup-mecha Emb sup - mecha = numero de emboladas sup-mecha tb = tasa de bombeo (Emb/min)


.- Tiempo de bombeo y volumen para que el tope del influjo llegue a la zapata del revestidor

.- Tiempo desde la zapata hasta el estrangulador o superficie

t1 = V m-z/ tasa de bombeo (bls/min)V m-z = volumen desde la mecha hasta la zapata (bls)

t2 = V z – e / tasa de bombeo (bls/min)V z - e = volumen desde la zapata hasta el estrangulador (bls)

.- Tiempo total de bombeo Ttb = tb + t1 + t2


.- Gradiente y altura del influjo h inf = ganancia / Capacidad G inf = Go * (PCR - PCT) / h inf G inf : Gradiente de influjo (lppc) Go : Gradiente de lodo original (lppc) h inf:Altura del influjo (pies) Cap : Capacidad anular donde se encuentra el influjo (bls/pie)

.- Presión final de circulación PFC = PRB * Dc / Do Dc = Densidad del lodo de control (lpg) Do = Densidad del lodo original (lpg)

Métodos de Control de Arremetidas

Convencionales: .- Método del Perforador .- Método del Ingeniero .- Método Concurrente

No -convencionales:

Método del Perforador:

Se realiza en dos ciclos de circulación:

La primera circulación desplaza el fluido infiltrado y lo conduce por el espacio anular hacia la superficie. Esta circulación se efectúa empleando el mismo lodo de perforación utilizado cuando surgió la arremetida La segunda circulación consiste en hacer circular lodo mas denso para contener la presión de la formación, reemplazando al fluido existente en el pozo


Como realizar la primera circulación:Paso Acción Como Hacerlo

1 Iniciar la circulación Abriendo el estrangulador y poniendo en operación la bomba a la velocidad de circulación anterior, manteniéndola constante

2 Mantener constante velocidad de bombeo

3 Mantener constante la presión de la tubería de revestimiento

Utilizando el estrangulador de la tubería de revestimiento



4 Mantener constante la presión de la sarta de perforación en un de los siguientes valores: . En el valor obtenido al sumar la presión de tubería a la presión de circulación ( a la presión de bombeo previamente elegida)

. En el valor observado cuando la bomba alcanza una velocidad constante,seleccionada mientras se mantiene constante la presión de la tubería de revestimiento

Modificando la apertura del estrangulador de la tubería de revestimiento



5 Si no ha salido todo el gas, repetir el procedimiento desde el paso 2

6 Detener la circulación Deteniendo la bomba y cerrando el pozo


Como realizar la segunda circulación:Paso Acción Como Hacerlo

1 Preparar lodo a la densidad requerida

La presión de cierre de la sarta se utiliza para calcular el aumento de la densidad del lodo necesaria para equilibrar la presión de la formación

2 Bombear constantemente a la misma velocidad utilizada durante el primer ciclo de circulación

3 Mantener constante la presión de la tubería de revestimiento en el valor de la ultima presion de cierre observada

La velocidad de la bomba depende de la velocidad con que se mezcle la Barita, para mantener la densidad deseada


Como realizar la segunda circulación:Paso Acción Como Hacerlo

4 Trasladar el control de la presión de la operación a la sarta de perforación, empleando el valor de presión observado en la sarta cuando se lleno

Regulando el estrangulador mientras el espacio anular se llena con nuevo lodo

5 Parar la circulación6 Observar que las presiones en

la sarta y en la tubería de revestimiento sean cero

7 Si las presiones no son cero, repetir desde el paso 1

8 Cerrar el pozo

Método del Perforador :Ejemplo del método del perforador:

Presión de cierre en la tubería de perforación (PCT) : 260 lpcPresión de cierre del Revestidor (PCR) : 400 lpcPresión reducida de circulación : 1000 lpcPresión Hidrostática : 6500 lpcLodo utilizado : 12 lpgAltura de la columna : 10000 pies

Tubería260

Revestidor400

10000 pies

6500 Presión de formación

Lodo12 lpg

Tubería1260

Revestidor400


Lodo12 lpg

ILa suma de la presión de cierre de la sarta de perforación mas la presión hidrostática equilibra la presión de formación

IILa circulación del lodo hace que el gas se desplace hacia arriba por el espacio anular.La presión en la tubería de revestimiento aumenta y la presión de la sarta de perforación se mantiene constante ajustando el estrangulador

IIICuando el gas alcanza la superficie se logra la máxima presión en el revestidor

Tubería1260

Revestidor900

Lodo12 lpg


Tubería1260

Revestidor1500

Lodo12 lpg


PRIMERA CIRCULACION

IVInicialmente se observa la misma presión en la sarta de perforación que se utilizó en la primera circulación ( 1260 1ppc).Nótese que la presión de circulación en la sarta de perforación equivale a la presión de circulación reducida (1000 1ppc) mas la PCR (260 1ppc), mientras se hace funcionar la bomba a 35 RPM.

VLa presión de circulación disminuye a 1040 lpc porque la sarta se llena con un lodo densificado.Mientras se efectúa la circulación la presión en la tubería de revestimiento se mantiene a 260 lpc

VIEl control de la presión es trasladado de la tubería de revestimiento a la sarta de perforación y se mantiene en 1040 lpc durante el llenado del espacio anularCuando el lodo de control llega a la superficie, la presión en la tubería de revestimiento es cero el impiderreventon puede ser abierto

SEGUNDA CIRCULACION

Tubería1260

Revestidor260


Lodo12.5 lpg

Tubería1040

Revestidor260


Lodo12.5 lpg

Tubería1040

Revestidor0


Lodo12.5 lpg

Método del Ingeniero :

Llamado también método de esperar y pesar, es una variante del método del perforador y esta basado en el caso de que se pueda preparar el nuevo fluido con la densidad requerida en corto tiempo mientras se mantiene el pozo cerrado. No se da inicio a la circulación hasta que se densifique el lodo en los tanques

Este método realiza una única circulación, para introducir el lodo de mayor densidad y eliminar el influjo de gas, petróleo o agua salada

En que consiste el Método del Ingeniero :

Etapa Descripción

1 Antes de comenzar la circulación se mezcla en los tanques de succión el volumen de lodo requerido para el control de la presión del pozo

2 Se hace funcionar la bomba a la tasa reducida de control de circulación hasta que la bomba alcance la velocidad reducida seleccionada

3 Se mantiene constante la presión de la tubería de revestimiento a su valor de cierre, mediante ajustes del estrangulador

4 Una vez que la bomba alcanza la velocidad constante elegida, se lee la presión inicial de circulación en el indicador de presión de la sarta

5 A medida que se bombea lodo densificado por la sarta, la presión de circulación inicial disminuyeEsta disminución es equivalente a la presión de cierre de la sarta de perforación menos el aumento de presión de fricción ocasionado por el lodo mas denso a medida que es bombeado hacia debajo de la sarta

En que consiste el Método del Ingeniero :

Etapa Descripción

6 Una vez que el lodo de control llega a la mecha, la presion de circulacion se mantiene constante hasta que el fluido de perforación es bombeado fuera del pozo

7 La presión en la tubería de revestimiento aumenta hasta que el influjo llega a la superficie, luego disminuye a cero cuando el espacio anular se llena con el fluido densificado

Método Concurrente :

También conocido como Método de Densificar por etapas, consiste en comenzar de inmediato la circulación ajustando gradualmente la densidad del lodo de acuerdo a un programa determinado

En este método es necesario calcular los ciclos de bombeo requeridos para circular el lodo hasta el fondo de la sarta de perforación para los incrementos de densidad del lodo seleccionado

Los Preventores de Reventones son equipos que se utilizan para cerrar el pozo y permitir que la cuadrilla controle un cabeceo o arremetida antes de que ocurra un reventón. Existen dos tipos básicos de preventores: anular y de ariete. Los Preventores Anulares poseen un elemento de goma que sella al cuadrante, la sarta de perforación, los portamechas o al hoyo mismo si no existiere sarta en el hoyo

Los Preventores de Ariete consisten de grandes válvulas de acero (arietes) que tienen elementos de goma que sirven de sello. Preventor de Ariete de Tubería porque cierra la tubería de perforación mas no puede sellar el hoyo abierto.El Preventor de Ariete Ciego se utiliza para sellar un hoyo abierto. Preventor de Corte o Cizallamiento que permite cortar la tubería de perforación en el caso de que los otros preventores fallen, y así poder cerrar el pozo en el caso de una arremetida.

Los Estranguladores que son válvulas que pueden abrirse o cerrarse completamente y hay muchísimas posiciones entre los dos extremos. Para circular la arremetida hacia fuera y bombear lodo nuevo hacia el hoyo, el estrangulador se abre completamente y se inicia el bombeo del lodo. A medida que el influjo va saliendo del hoyo, se va reduciendo la apertura del estrangulador a posiciones que mantienen la suficiente presión para permitir que salga el influjo y lodo, pero no permite que salga mas fluido de formación.

Los preventores se abren o cierran con fluido hidráulico que va almacenando bajo presión en un equipo llamado Acumulador. Varios recipientes en forma de botella o esféricos están localizados en la unidad de operaciones y es allí donde se guarda el fluido hidráulico. Posee líneas de alta presión que llevan el fluido hidráulica a los preventores y cuando las válvulas de control se activan, el fluido causa que los preventores actúen. Ya que los preventores se deben poder sellar rápidamente cuando es necesario, el fluido hidráulico se tiene que poner bajo 1500 a 3000 psi de presión utilizando el gas de nitrógeno contenido en los recipientes

El Separador de Lodo y Gas es una pieza esencial en una instalación para poder controlar una arremetida de gas. Este equipo permite restaurar el lodo que sale del pozo mientras ocurre un cabeceo y así se puede separar el gas y quemarlo a una distancia segura de la instalación.

Interiormente esta constituido por deflectores que hacen que cantidades de lodo y gas se muevan mas despacio y un arreglo en forma de S en el fondo permite que el lodo fluya hacia el tanque del vibrador mientras mantiene el gas por encima del lodo. El tubo de descarga en la parte superior permite que el gas se queme sin hacer mucha presión contra el lodo

Las Líneas de Matar van desde la bomba de lodo al conjunto de válvulas de seguridad, conectándose a estas en el lado opuesto a las líneas de estrangulación.. A través de esta línea se bombea lodo pesado al pozo hasta que la presión se haya restaurado, lo cual ocurre cuando se ejerce suficiente presión hidrostática contra las paredes del hoyo para prevenir cualquier irrupción del fluido al pozo

El Tanque de Viaje es una estructura metálica utilizada con la finalidad de contabilizar el volumen de lodo en el hoyo durante los viajes de tubería; permite detectar si la sarta de perforación esta desplazando o manteniendo el volumen dentro del hoyo cuando se meta o se saque la tubería del mismo. Posee una escala graduada que facilita la medición más exacta de estos volúmenes.

¿ Te gusto ?........

Espero que nunca te toqueaplicar las técnicas aprendidas

... Pero si fuese asi, estoy seguro de que lo haras muy bien Gracias por asistir

prev arrem. y control de pozos

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