unidad i-ii y iii perforacion 2 nueva

7/23/2019 UNIDAD I-II y III Perforacion 2 Nueva

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UNIDAD I

PLANIFICACN DE LA

PERFORACIN


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INTRODUCCIN


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HISTORIA

INTRODUCCIN


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DEFINICION

FACTORES INVOLUCRADOS EN LA PLANIFICACIN


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FORMATO API


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FORMATO API


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FORMATO API


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FORMATO API


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FORMATO API


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FORMATO API


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FORMATO API (FASE I)


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FORMATO API (FASE I)


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FORMATO API (FASE II)


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FUNCIN PRINCIPAL DE LOS REVESTIDORES


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FORMATO API (FASE III)


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FORMATO API (FASE IV)


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FORMATO API (FASE V)


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FORMATO API (FASE VI)


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FORMATO API (FASE VII)


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FORMATO API (FASE VII)


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UN POZO de petrleo es el ho yo estructu rado que se

perf ora a travs de la cor teza terrestr e en una fo rm a ordenada y

metdica, con un taladro debidamente equipado con el objeto de

alcanzar y pro duc ir el yacimiento q ue cont iene petrleo.

EL PROCESO DE PERFORACIN consiste en

conectar el ensamblaje de fondo (BHA) a la mecha con el

propsito de penetrar las diferentes formaciones, aplicando

los factores mecnicos ptimos (peso y rotacin) paraobtener la mejor tasa de penetracin.

BHA (ensamblaje de fondo- Bottom Hole Assembly):

mecha, portamecha, tuberia pesada y estabilizadores.

EL POZO Y LA PERFORACIN


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BARCOPERFORADOR

PLATAFORMAS

SEMISUMERGIBLES JACKUP RIG SUMERGIBLES

LAND RIG

TALADROS DE PERFORACIN
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TIPOS DE TALADROS

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PLANIFICACIN DE PERFORACIN


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UNIDAD II

FACTORES QUE AFECTAN LA

TASA DE PENETRACIN Y LA

HIDRAULICA

TASA DE PENETRACIN


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TASA DE PENETRACIN

FACTORES QUE AFECTAN LA ROP


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HIDRULICA DE PERFORACIN


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La hidrul ica en la perforacin de pozos se ref iere a la in terr elacin de losefectos de viscosidad, tasa de flujo y presin de circulacin sobre el

comportamiento efi ciente del

A travs de un buen programa de hidrulica, es posible mantener una

limpieza efectiva del pozo y un incremento de la tasa de penetracin.

F lu ido de perforacin.

La Reologa, es la ciencia que estudia el comportamiento del f luj o de un

f luido cuando cir cula a travs de una tubera u otr o conducto.

Las propiedades reolgicas, la viscosidad plstica y el punto cedente

ejercen in f luencia considerable sobre la potencia hi drul ica aplicada y porlo tanto deben mantenerse en valores adecuados


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La optimizacin de la hidrulica es el uso eficiente y racional dela energa o presin de bomba necesaria para hacer circular ellodo a travs del sistema de circulacin, con el fin de obteneruna apropiada remocin del ripio.

La cada de presin que experimenta el fluido en su recorrido porel sistema depende principalmente de los siguientes parmetros:

Dimetros de tuberas o anulares.

Velocidad del f luido.

Viscosidad del flui do.

Nmero de Reynolds.


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PARMETROS HIDRULICOS

* Etapas de Flujo

* Velocidad del Lodo

* Caudal o Tipo de Flujo

* Cadas o prdidas de Presin


* Capacidad de Levantamiento

* Densidad equivalente de circulacin

* Eficiencia de Limpieza



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Flujo Tapn

Flujo Laminarincompleto

Aumento de presin y el fluidocomienzaa moverse con una velocidad diferencial

Se excede de valor de punto de fluencia.presin suficiente para mover el fluido comoun tapn slido

Resistencia a la friccin que retarda alflujo en el borde de la tubera y dela pared del hoyo

ETAPAS DE FLUJO




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Flujo Laminarcompleto

La velocidad del flujo aumenta. Desorden departculas

Al incrementar la presin, el fluido continamovindose mas rpido en el centro del anular

Flujo Turbulento

ET P S DE FLUJO

No Flujo

Flujo laminar completo

Flujo laminar incompleto

Flujo Tapon

Flujo turbulento




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Bombas de Lodo

Conexiones de Superficie

Tubo Vertical (Stand Pipe)

Manguera de Lodo

Polea Giratoria (Swibel)

Cuadrante ( Kelly )

Tubera de Perforacin

Espacio anular

Portamechas

Mecha

Tubo Canal

Control Solidos

Tanques de lodo


* VELOCIDAD DEL LODO



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Velocidad Anular: Velocidad con la cual el fluido subepor el espacio anular (pies/min)

Acarreo deRipios

Formaciones duras V anulares bajas

Formaciones blandas V anulares altas

Diam. Hoyo(pulg)

Veloc. Anular(pies/min)

Velocidades Anulares mnimas

12 1/4 90

10 5/8 110

8 1/2 120

7 7/8 130

6 140

Altos valores de Q

Rpida y mas eficienteremocin de ripios

Pozo mas limpio

Menores costos demantenimiento y control de las

propiedades del lodo

Va


* VELOCIDAD DEL LODO Vs CAUDAL



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Prdida de Presin total.

Estas pueden obtenerse de diversas maneras:

Formulas Directas.

Reglas Hidrulicas.Grficos Hidrulicos.

Tablas Hidrulicas.

Las formulas Directas para el calculo de las

cadas de presiones deben considerar el tipo de

fluido y el rgimen.

Fluido newtoniano (modelo newtoniano)

Fluido plstico (modelo plstico de Bingham)

Fluido Pseudoplstico (modelo exponencial)


Conocer:

* CAIDAS DE PRESIN



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Cadas o Prdidas de Presin

Fluido(agua, gas, aire o lodo)Presin Presin

Presin depende del largo de la tubera




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Cadas de Presin en el Sistema

Ps = Cps + Cptp+ Cppm+ + Cph-pm + Cph-tpCpm

Cps : Cada de presin en conexiones de superficie

: Cada de presin en la tubera de perforacinCptp

Cppm : Cada de presin en los porta mechas

Cph-pm : Cada de presin entre hoyo y los porta-mechas

Cph-tp : Cada de presin entre hoyo y tubera de perforacin

Cpm : Cada de presin en la mecha




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Va: Velocidad del fluido en el anularVs

Va

Vs: Velocidad de asentamiento de partculas

Vr: Velocidad de ascenso de las partculas

Vr = Va - Vs

Capacidad de Levantamiento

La velocidad de flujo del lodo en el anular, debe vencerla velocidad de asentamiento de las partculas, para

obtener buena limpieza del hoyo y as evitar unaumento de la torsin, arrastre, presin hidrosttica,atascamiento, disminucin de la tasa de penetracin operdidas de circulacin




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Densidad equivalente de Circulacin (ECD)


LAS PAREDES DEL POZO ESTAN SUJETAS A PRESIN.LA PRESIN HIDROSTTICA CONSTITUYE LA MAYOR PARTEDE LA PRESIN, PERO LA PRESIN QUE SE REQUIERE PARAMOVER EL FLUIDO TAMBIEN ACTUA SOBRE LAS PAREDES. ENDIAMETROS GRANDES ESTA PRESIN ES MUY PEQUEA,RARAMENTE EXCEDE LOS 200 PSI. EN POZOS DE PEQUEODIAMETRO PUEDE ALCANZAR HASTA 400 PSI A VECES MAS.LA CONTRAPRESON O PRESON EJERCIDA EN ELESTRANGULADOR , TAMBIEN AUMENTA LA PRESION EN ELFONDO,. DICHA PRESION PUEDE SER ESTIMADA SUMANDOLE

TODAS LAS PRESIONES CONOCIDAS QUE ACTUAN EN ELFONDO.



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Manmetro

Presin de Circulacin

Espacio Anular

Presin Hidrosttica

DEC = Ph + Pp

Densidad equivalente de Circulacin (ECD)

Presin total = P circ. + Ph

Ph = 0.052 x G x h

Ph + Pp = 0.052 x DEC x h

0.052 x h

Pp : Sumatoria de las cadas de presin en el anular



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UNIDAD III

PROBLEMAS DE HOYO

PRESIONES


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PRESIN DE POROS / PRESIN NORMAL DE POROS

PRESIONES

PRESIONES


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PRESIN ANORMAL DE POROS

PRESIONES

PRESIONES


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PRESIONES

PRESIN SUBNORMAL DE POROS

PRESIONES


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PRESIONES

PRESIONES


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PRESIONES

PRESIONES


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PRESIONES

PRESIONES


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PRESIONES

PRESIONES


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PRESIONES


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PRESIONES


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PRESIONES


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PRESIN DE SOBRECARGA

PRESIONES


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PRESIN DE HIDROSTTICA

PRESIONES


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1 pie3----7,48 gal

(1 pie)2----(12 pulg)2 1 pie2----144 pulg2

Psi= Lpc

PRESIN DE HIDROSTTICA

PRESIONES


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PRESIN DE FRACTURA / GRADIENTE DE FRACTURA

PRESIONES


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PRESIN DE FRACTURA / GRADIENTE DE FRACTURA

PRESIONES


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PRESIN DE FRACTURA / GRADIENTE DE FRACTURADETERMINACIN DE LA PRESION DE FRACTURA

PRESIONES


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PRESIONES


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PROBLEMAS DE HOYO


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VIAJES DE TUBERIAS:Consiste en sacar la sarta de perforacin para ciertasoperaciones y luego bajarla nuevamente para seguir perforando.

Entre estas tenemos:

1) Corrida de Registros.

2) Cambio de Mecha

3) Calibracin del hoyo (cada 2000 se calibra la circularidad del

hoyo, subiendo la mecha sin rotacin para observar mala

configuracin)

En los viajes es importante considerar las presiones desurgencia, de suabeo y llenado correspondiente del hoyo.

PROBLEMAS DE HOYO


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Tambin llamada presin de compresin, se origina cuando la sarta

de perforacin, o el revestidor se introduce en el hoyo, ocasionando que el

fluido de perforacin situado debajo de la mecha sea forzado a salir a la

superficie por el espacio anular generando as un aumento en la presin

hidrosttica. Las fuerzas de compresin (responsables de las presiones desurgencia) se crean cuando la sarta de perforacin se baja muy rpido y el

fluido no tiene tiempo de desplazarse hacia arriba. Por otra parte, como el

fluido de perforacin es ligeramente compresible, la presin en el pozo puede

aumentar y producir fractura de la formacin, falla del revestidor o prdida

del fluido de perforacin y en consecuencia, puede disminuir la presinhidrosttica, lo cual afecta la estabilidad del hoyo.

Presin de surgencia

PROBLEMAS DE HOYO


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El caso ms critico es cuando la mecha est por encima de la zapata del

ltimo revestidor cementado debido a que la formacin expuesta por debajo delrevestidor tiene un menor margen de tolerancia sobre la presin de fractura que a

mayor profundidad, es por ello que cuando se va introducir la sarta en el hoyo es

recomendable bajarla a velocidad lenta hasta estar por debajo de la zapata, luego se

puede bajar a velocidad normal.

PROBLEMAS DE HOYO


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Presin de Achique:

Tambin conocida como presin de suabeo o de succin, se

produce cuando se saca muy rpido la tubera del hoyo, y el fluido de

perforacin alrededor de la sarta de perforacin no baja a la misma

velocidad con la cual esta sube. Este efecto disminuye la presin

hidrosttica y puede originar la entrada de fluidos de la formacin al pozo

PROBLEMAS DE HOYO


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La Figura muestra el esquema mecnico del movimiento de la sarta de

perforacin que genera la presin de achique. La Figura 2a muestra como seextrae la sarta fuera del pozo. En la Figura 2b se muestra la sarta de perforacin

una vez que ha pasado la profundidad de la zapata y debido a una velocidad

inadecuada se genera una invasin de fluidos de la formacin (puntos rojos)

hacia el hoyo. En la Figura 2c, aumenta la invasin de los fluidos de la

formacin debido a la presin de succin generada mientras se saca la sarta deperforacin.

PROBLEMAS DE HOYO


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Llenado correspondiente:

Contrarresta presiones de surgencia y suabeo:

Se saca tubera (suabeo): llenar el pozo Tanque de

Se mete tubera (surgencia): vaciar el pozo viaje.

PROBLEMAS DE HOYO


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Problemas:

1) Inestabilidad del hoyo:La mayora de los problemas de inestabilidad de hoyo ocurren en

formaciones lutticas puesto que sus propiedades varan significativamente

de una zona a otra. Existen diversos efectos que causan la inestabilidad del

hoyo. Estos pueden ser de origen qumico o mecnico

Efectos qumicos: El principal mecanismo de falla durante laconstruccin de un pozo relacionado con causas qumicas es la

hidratacin de las arcillas; las cuales absorben agua y aumentan la

presin de la formacin causando derrumbes y ensanchamiento del

hoyo. La mayor proporcin de arcillas se encuentran en las lutitas y si

estas se encuentran en un medio en el que pueden reaccionar (fluidos de

perforacin base agua) se hidrataran con el agua aumentando su

volumen

PROBLEMAS DE HOYO


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Efectos fsicos: derrumbes por esfuerzos tectnicos, buzamientosde capas o compactacin:

Se debe:a) Velocidad de viajes bajos

b) Baja velocidad del fluido en el anular (flujo laminar)c) Colocar a tiempo revestidores.

PROBLEMAS DE HOYO


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2) Perdida de circulacin:La prdida de circulacin o prdida de retorno est definida

como la invasin de los fluidos de perforacin y/o lechadas de cemento hacia

las formaciones (poco consolidadas o altamente permeables, fracturasnaturales o inducida, cavernas) . El control y prevencin de la prdida decirculacin de los fluidos de perforacin es un problema frecuentemente

encontrado durante la perforacin de pozos de petrleo y gas.

Problemas como: colapso del hoyo, atascamiento de tubera,

imposibilidad de controlar el hoyo, prdida de tiempo durante las operaciones

de perforacin, dao a formaciones potencialmente productivas, arremetidas,

reventones, derrumbe excesivo de las formaciones y costos asociados son otrosefectos que contribuyen a hacer que el control y prevencin de la prdida de

circulacin sea considerado uno de los problemas ms importantes en la

industria petrolera.

PROBLEMAS DE HOYO


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Zonas de prdida de circulacin:a) Arenas no consolidadas y de altapermeabilidad.

b)Zonas cavernosas o fisuradas encarbonatos (caliza o dolomita).c) Fracturas naturales, fallas y zonasde transicin en carbonatos o lutitasduras.

d) Fracturas Inducidas por el excesode presin

PROBLEMAS DE HOYO


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Causas de la perdida de circulacin:_Dao a la formacin

_Atascamiento de tubera

_Reventn

_Disminucin de presin hidrosttica

Acciones para perdida de circulacin_El control apropiado para prevenir la prdida de circulacin

incluye mantener el hoyo lleno para prevenir un influjo, evitar elatascamiento de tubera, sellar las zonas de prdida y vigilar

cautelosamente la circulacin. Generalmente, las prdidas pueden ser

corregidas aadiendo materiales especiales para prdida de circulacin al

fluido de perforacin, ya que los slidos que contienen dichos materiales

son ms grandes que los usados en los fluidos de perforacinconvencionales, es por ello que sellan las zonas de prdida. Pueden ser

fibrosos(papel, semillas de algodn), granulares (conchas de nueces) o en

hojuelas (mica).

_Reducir presiones del pozo

PROBLEMAS DE HOYO


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2) Pega de tubera

El atascamiento de tubera es un problema que ocurre cuando la

sarta de perforacin, el revestidor o una herramienta no puede ser movida

hacia adentro o hacia afuera del hoyo una vez insertada en ste y en algunos

casos tampoco puede ser rotada

La gravedad del problema puede variar desde un inconveniente

menor a complicaciones mayores que pueden traer resultados

considerablemente negativos, como la prdida de la columna de perforacin

o la prdida total del pozo. Un gran porcentaje de los casos de atascamiento

de tubera terminan exigiendo la desviacin del pozo alrededor de la seccin

donde se produjo el atascamiento y la perforacin de un nuevo intervalo

PROBLEMAS DE HOYO


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Cuando se presenta este problema durante la perforacin del pozo deben

emplear se operaciones especiales para lograr liberar la tubera. El procedimientoa emplear depender directamente del tipo de atascamiento y de las condiciones

bajo las cuales ocurri.

En muchos casos el atascamiento de tubera es considerado como uno

de los problemas ms costosos y que genera mayor prdida de tiempo durante las

operaciones de perforacin.Para prevenir y corregir los problemas de atascamiento de tubera es

necesario conocer las causas que los originan, de manera que puedan ser

aplicadas las medidas preventivas y tratamientos apropiados a cada situacin en

particular puesto que muchas veces una accin inadecuada pudiese agravar el

problema.El atascamiento de la tubera de perforacin es causado por las

condiciones del hoyo y el diferencial de presin creado entre la columna de

perforacin y la formacin, por lo que se clasifica en dos tipos: atascamiento

diferencial y atascamiento mecnico.

PROBLEMAS DE HOYO


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Pega de diferencial:

El atascamiento de tubera debido a un diferencial de presin

ocurre cuando la sarta se incrusta en un revoque slido de fluido de

perforacin que se encuentra en una zona permeable y es retenida en ese

lugar debido a una diferencia de presin creada por un sobrebalance en la

columna hidrosttica. Este tipo de atascamiento de tubera usualmente

ocurre cuando la tubera est estacionaria en el hoyo durante un periodo

corto de tiempo, tal como cuando se hacen conexiones o se realizan

registros y se identifica por la circulacin libre del fluido de perforacin

alrededor de la zona de atascamiento y la ausencia de movimiento

ascendente/descendente. Slo se puede realizar estiramiento y torque de

la tubera.

PROBLEMAS DE HOYO


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PROBLEMAS DE HOYO


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Que se debe hacer antes pega diferencial:

_Reducir presin diferencial._Usar fluidos que generen revoques delgados

_Usar el martillo, si el ensamblaje de fondo lo tiene. Si despus de 5 a 10

impactos no queda libre se debe seguir golpeando mientras se prepara una

pldora o bache de aceite para colocarlo alrededor de la seccin atascada, y

otra solucin es trabajar la sarta sin circulacin ya que a medida que se

aumenta la circulacin, aumenta la fuerza que origina el atascamiento. Una

prctica comn, es bajar el peso de la columna hidrosttica hasta el

mnimo posible para mantener el control del pozo y su estabilidad, nunca

reducirla si existe la posibilidad de que ocurran problemas adicionales._Pescar

PROBLEMAS DE HOYO


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Pega de mecnica:El atascamiento mecnico es causado por una obstruccin o

restriccin fsica en el hoyo. Ocurre generalmente durante el movimiento

de la sarta y se manifiesta por la circulacin restringida del fluido de

perforacin hacia superficie. Sin embargo se pude observar una cantidad

limitada de movimiento ascendente/descendente o libertad de movimiento

rotatorio.El atascamiento mecnico de la tubera puede ser clasificado en

dos categoras principales; empaquetamiento del pozo y puenteo y

perturbaciones de la geometra del pozo.

PROBLEMAS DE HOYO


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El empaquetamiento del hoyo est relacionado con slidos de la

formacin (recortes o derrumbes) asentados alrededor de la sarta deperforacin, mientras que el puenteo del hoyo se refiere a pedazos grandes

de formacin dura, cemento o chatarra que caendentro del hoyo y

obstruyen la sarta de perforacin causando atascamiento de tubera.

Recortes Depositados; si los recortes no son retirados del pozo, seacumularan en ste, causando empaquetamiento, generalmente alrededor

del conjunto de ensamblaje de fondo (BHA), lo cual ocasionar el

atascamiento de la tubera. Este problema ocurre frecuentemente en las

secciones ensanchadas, donde las velocidades anulares son ms bajas. En

los pozos desviados, los recortes se acumulan en la parte ms baja ypueden caer dentro del hoyo, causando empaquetamiento

PROBLEMAS DE HOYO


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PROBLEMAS DE HOYO


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Inestabilidad de las Lutitas; las lutitas inestables pueden causar la

obstruccin y atascamiento de la tubera de perforacin cuando caen dentro

del pozo. Se clasifican en lutitas reactivas y lutitas presurizadas.

Las lutitas reactivas son sensibles al agua, cuando estas la absorben

se someten a esfuerzos y se desconchan dentro del pozo

las lutitas presurizadas estn sometidas a esfuerzos mecnicospor diferentes factores, incluyendo el peso de la sobrecarga, los esfuerzos

in-situ, el ngulo de los planos de estratificacin y los esfuerzos tectnicos.

Cuando son perforadas con una densidad de fluido de perforacin

insuficiente, se desprenden dentro del pozo

PROBLEMAS DE HOYO


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Que se debe hacer antes pega mecnica:

_Usar martillo_Ubicar punto de atascamiento (se usa explosivo y torque para romper

tubera por encima de este punto luego se pesca el resto) puede ser cortada

la tubera.

_lavar tubera

_si el tiempo es muy alto y mayor inversin se desva el pozo.

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