INTRODUCCIÓN La termi termina nació ción n de un pozo pozo petro petroler lero o es un proce proceso so opera operativ tivo o que que se inicia inicia después de cementar la última tubería de revestimiento, taponado en el fondo y lleno con un fluido cuya densidad puede ser Sobre-Balance o Bajo-Balance y se realiza con el fin de dejar el pozo produciendo idrocarburos! "urante la etapa de terminación del pozo, el disparo en el intervalo productor es la fase fase m#s m#s impo import rtan ante te,, ya que que perm permit ite e esta establ blec ecer er la comu comuni nica caci ción ón entr entre e el idrocarburo y el pozo! La infor informac mación ión para para la termi termina nació ción n se obten obtendr dr# # de los los re$is re$istro tros s $eofí $eofísic sicos, os, muestras muestras de canal, canal, corte corte de núcleos núcleos,, $asific $asificacio aciones nes,, perdidas perdidas de circula circulación ción,, pruebas de formación con el fin de determinar los niveles productivos! %ucas condiciones condiciones de las industrias industrias obli$an a las operadoras a acer énfasis en los requerimientos económicos de las &erminaciones! Sin embar$o, un Sistema de terminación 'o óptimo puede comprometer en el lar$o plazo los objetivos! ()isten * +equerimientos B#sicos en cada terminación que debe de proveer los medios para la producción de $as yo yo petróleo o inyección. y que son/
Se$uro! (ficiente (conómico! 0onfiable
(sta información se evaluara con el propósito de determinar cu#les son los tipos de terminaciones y sus antecedentes!
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ANTECEDENTES DE LA TERMINACIÓN DE POZOS 1 medida que se a desarrollado un mejor conocimiento de los yacimientos, y de los métodos y pr#cticas de produccion también se a puesto en funcionamiento un sistema y técnicas como parte de los procesos del sistema de terminaciones! Los primeros pozos fueron perforados en yacimientos pocos profundos los cuales eran suficientemente consolidados para prevenir derrumbamientos, a medida, que pozos m#s profundos se fueron perforando, los problemas asociados con los contactos de a$ua icieron necesarios el uso de casin$s o conductores para aislar las zonas de a$ua y evitar derrumbamientos de las paredes del pozo! "esarrollos posteriores de este proceso resultaron
en
pozos
completamente &erminaciones
y
entubados perforados!
modernas
son
frecuentemente consideradas en pozos profundos, de alta temperatura y de condiciones casos,
difíciles!
realizar
la
(n
todos
terminación
los y
eventualmente producir lo planificado, son los resultados de una planificación cuidadosa! La istoria de la terminación inicio en los a2os veinte, la terminación consistía en colocar una tubería roscable de 34, en un inicio esta tubería fue utilizada para perforar! La técnica de cementación de tubería se desarrolló entre los a2os 5678 9 56*8, las primeras terminaciones se realizaron en a$ujero descubierto, teniendo como 2
principal desventaja la limitación en el control de fluido del yacimiento, sin embar$o es el tipo de terminación m#s económica! :osteriormente se desarrollaron las terminaciones entubadas con tubería cementada, en estos casos el flujo el flujo de fluido se estableció a través de la creación de oyos o perforaciones! 0omparando este tipo de terminaciones se puede determinar que las terminaciones con tubería cementada son m#s susceptibles al da2o a la formación, que las terminadas en a$ujero descubierto!
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TERMINACIÓN DE POZOS
DEFINICIONES ;Se entiende por terminación de un pozo petrolero a las actividades encaminadas a e)plotar los yacimientos, a través de las tuberías de revestimiento de e)plotación, contando con la inducción, anclaje y empacamiento del aparejo de producción para dejarlo produciendo por el método m#s conveniente! B#sicamente una terminación consiste en establecer en forma controlada y se$ura la comunicación entre el yacimiento y la superficie, cuidando de prote$er las tuberías de revestimiento que representan la vida del pozo, aprovecando así óptimamente la ener$ía del yacimiento!4 ;(s un proceso operativo que se inicia después de la cementación del revestimiento de e)plotación y se ace con el fin de dejar el pozo en produccion!4 ;(s el sistema de procesos yo accesorios que se instalan dentro del pozo con el objetivo de conducir o inyectar fluidos de las formaciones a la superficie o viceversa4!
OBJETIVO :reparar y acondicionar un pozo con el fin de obtener un produccion óptima de idrocarburos al menos costo, empleando las técnicas e introduciendo los equipos adecuados para las características del yacimiento!
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TIPOS DE TERMINACIÓN :ara dise2ar una adecuada terminación de pozos es necesario contar con la si$uiente información/
COLUMNA GEOLÓGICA Y CARACTERÍSTICAS DE LA FORMACIÓN • • • •
%uestras de canal 'úcleos :ruebas de formación :roblemas de pozos pérdidas, altas presiones, etc!.
CARACTERÍSTICAS DE LOS FLUIDOS • • • • • • •
0omposición Saturación
CARACTERÍSTICAS PETROFÍSICAS DE LA FORMACIÓN PRODUCTORA • • • • •
0omposición mineraló$ica :orosidad :ermeabilidad :resión capilar (dad $eoló$ica
PROBLEMAS DEL POZO • • • • •
:erdidas de circulación %anifestaciones >onas de derrumbes >onas de lutitas idratables >onas de $asificaciones
(n el sistema petrolero e)isten dos clases de terminación/
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TERMINACIN DE EXPLOTACIÓN Se le denomina así al acondicionamiento del primer pozo perforado en una nueva estructura posiblemente productora de idrocarburos!
TERMINACIÓN DE DESARROLLO Se le llama así al acondicionamiento de los dem#s pozos perforados a diferentes profundidades después del primero, en una nueva estructura o en otras ya probadas, productoras de aceite y $as! (stas dos clases pueden llevarse acabo de diversas formas/
TERMINACIÓN EN AGUJERO DESCUBIERTO (n esta terminación la zona productora es perforada después de cementar la última tubería de revestimiento o liner en la cima del intervalo productor, por lo tanto la producción sale directamente del yacimiento al pozo lo que causa ciertas ventajas y desventajas al usarse! <('&1?1S • • •
Simple y de bajo costo (l flujo acia el pozo es a través de los *@8A Buen acceso a las fracturas
"(S<('&1?1S
•
(l enjarre puede afectar la productividad a menos que se lave la zona La producción tiene que pasar por cualquier zona da2ada 'o ay protección contra el colapso del pozo 'o se pueden aislar zonas (sta terminación es para zonas no deleznables principalmente calizas y
•
dolomías. :roblemas con los contactos $as-aceite yo a$ua
• • • •
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Se usa en una sola zona productora que adem#s este bien consolidada o con un método de control de arena, como lo es el empacamiento de $rava y donde no aya problemas de contacto $as-aceite! :or lo $eneral se utiliza en formaciones de baja presión donde el intervalo de aceite es considerablemente $rande!
TERMINACIÓN EN AGUJERO REVESTIDO "espués de que la zona productora es perforada, una tubería de revestimiento o liner es introducida y cementada! :osteriormente se introducen pistolas las cuales son las que acen el conducto entre el yacimiento y el pozo! (stas perforaciones deben de atravesar la &+, el cemento y preferentemente la zona invadida del 7
fluido de perforación, así se evitara que el flujo de idrocarburos pase por una zona da2ada por lo tanto no perjudicara su productividad! <('&1?1S • • • • • • • • •
'o se necesita limpiar el enjarre Los disparos atraviesan la zona invadida Se pueden aislar zonas Se pueden producir varios intervalos de interés Buena inte$ridad del pozo si es cementado adecuadamente :rotección contra colapso Se puede utilizar para cualquier formación 0ontrol de pozos con problemas en contacto $as-aceite yo 1$ua-aceite :rovee cierto control de arenamiento en el pozo
"(S<('&1?1S • • • •
%ayor costo y operacionalmente m#s difícil %ayor tiempo para poner en producción el pozo (s menor el flujo del yacimiento al pozo Se $enera un da2o adicional por los disparo
(sta terminación nos brinda una mejor selectividad entre intervalos y fluidos producidos! La única condición es lo$rar una buena cementación entre el yacimiento y la tubería de revestimiento, ya que si esta es inadecuada pone en peli$ro la inte$ridad del pozo! (s la terminación m#s usada y ofrece mayores posibilidades para reparación posteriores! (s utilizada en problemas de contacto $as-aceite yo a$ua-aceite y cuando ay diferentes intervalos productores!
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TERMINACIÓN CON TUBERIA RANURADA NO CEMENTADA
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"espués de aber perforado el intervalo productor se introduce una tubería ranurada o liner ranurado que se ancla por medio de un empacador cerca de la zapata de la &+ que por lo $eneral se encuentra en la cima del intervalo productor! (sta tubería no es cementada, esto quiere decir que no se necesitan pistolas para perforar la zona productora! <('&1?1S
•
0osto menor a la terminación con a$ujero revestido (l pozo queda en contacto directo con el yacimiento (l flujo es radial acia el pozo de los *@8A Buen acceso a las fracturas Las ranuras proveen cierto control de arenamiento en el pozo (l liner provee protección contra el colapso del pozo La zapata de la tubería de revestimiento puede colocarse en la cima del
•
intervalo productor Se puede proveer aislamiento de zonas instalando empacadores entre liner
• • • • • •
y la formación
"(S<('&1?1S • • •
(l enjarre puede afectar la productividad a menos que se ave la zona La producción tiene que pasar por cualquier zona da2ada ncrementa la dificultad en la estimulación y el fracturamiento del pozo
(ste tipo de terminación nos permite aislar zonas de intervalo productor, instalando empacadores entre el liner ranurado y la formación así podemos evitar problemas con los contactos o conificacion de a$ua yo $as! 1dem#s de ser una terminación menos costosa que la terminación con a$ujero revestido también nos aorra tiempo en poner en producción el pozo! Las desventajas mencionadas se pueden eliminar, el enjarre puede eliminarse lavando bien la zona y el da2o por fluidos de perforación se puede eliminar por procesos de estimulación. la principal debilidad de esta terminación es el 10
fracturamiento y la estimulación del pozo, ya que no se tiene un buen control en los volúmenes e inyección de los fluidos para dicos tratamientos! (sta terminación en conjunto con los empacadores incables nos proporcionar un método efectivo y r#pido de producción, una de las ventajas es la reducción del da2o a la formación, que se traducir# en un aumento en el índice de productividad, ya que por medio del uso de empacadores incables se elimina la cementación, y con la tubería ranurada se evitan los disparos acia la formación! (stos empacadores incables trabajan por medio de la absorción de idrocarburos y a$ua, mediante un proceso termodin#mico en donde se presenta una atracción entre moléculas, lo cual causa que la estructura molecular cambie, ocasionando que el aceite o a$ua forme parte de ella y e)panda su volumen! La función principal de estos empacadores
junto con esta terminación, es
proporcionar aislamiento entre zonas, donde se puede evitar zonas fracturadas en las cuales se pueda producir a$ua, o simplemente aislar contactos a$ua-aceite y viceversa, realizando una e)plotación selectiva!
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TERMINACIÓN SIN TUBERIA DE PRODUCCIÓN (TUBINGLESS) (ste tipo de terminación se puede realizar como cualquiera de las terminaciones antes mencionadas! :ero a diferencia de las dem#s esta terminación se realiza como su nombre lo indica sin tubería de producción, es decir que la producción de idrocarburos es por la tubería de revestimiento! <('&1?1S • •
0osto inicial muco menor que la terminación con a$ujero descubierto &iempo menor para poner en producción el pozo
"(S<('&1?1S • • • •
0orrosión en la &+ :oco eficiente para controlar el pozo en caso de al$ún descontrol "ificultad para acer reparaciones al pozo "ificultad para instalar al$ún sistema artificial de producción
La terminación sin tubería de producción solo se usa en ciertas condiciones, ya que la producción
fluye por la tubería de revestimiento y si el idrocarburo
presenta al$ún componente que favorece a la corrosión o simplemente arena en el flujo podría presentar abrasión lo que debilitaría la tubería y podría ocasionar fu$as acia otras formaciones lo cual disminuiría la produccion e inclusive podría ocasionar la pérdida del pozo! Ceneralmente este tipo de terminación se utiliza en yacimientos donde la vida del mismo es relativamente corta y el idrocarburo es limpio!
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OTRAS MODALIDADES DE TERMINACIÓN (l revestimiento y la manera de terminar el pozo pueden ser muy parecida a la descrita para pozos de flujo natural, e)cepto que la $ran diferencia estriba en cómo acer lle$ar el petróleo desde el fondo del pozo a la superficie!
TERMINACIÓN CON APAREJO DE BOMBEO MECÁNICO (l sistema de bombeo mec#nico, que b#sicamente consiste en instalar en el fondo de la &!: una bomba subsuperficial, la cual succiona aceite debido al movimiento reciprocante de un embolo, el cual se desplaza en forma ascendente y descendente en el interior de la bomba al ser puesto en operación desde la superficie por medio de un mecanismo conocido como unidad de bombeo mec#nico, siendo accionado por la ener$ía proporcionada de un motor eléctrico o de
combustión
interna,
transmitiendo esta ener$ía asta el embolo a través de una sarta de varillas met#licas, las cuales van a unir
a
la
unidad
de
con
la
mec#nico
bombeo bomba
subsuperficial, siendo indispensable que
la
bomba
se
encuentre
completamente sumer$ida en el fluido del pozo!
(l yacimiento que a de producir por bombeo mec#nico tiene cierta presión, suficiente para que
el
petróleo alcance un cierto nivel en el pozo! :or tanto, el bombeo mec#nico
no
es
m#s
que
un 14
procedimiento de succión y transferencia casi continúa del petróleo asta la superficie!
(l balancín de producción, que en apariencia y principio b#sico de funcionamiento se asemeja al balancín de perforación a percusión, imparte el movimiento de sube y baja a la sarta de varillas de succión que mueve el pistan de la bomba, colocada en la sarta de producción o de educción a cierta profundidad del pozo
TERMINACIÓN CON APAREJO DE BOMBEO NEUMÁTICO Dtra modalidad es el bombeo neum#tico, cuya construcción y funcionamiento de la recamara se asemeja a un amorti$uador neum#ticoE $eneralmente va ubicado en parte delantera del balancín! (ste tipo de balanceo se utiliza para bombeo profundo (n este método se introduce un volumen continuo de $as a alta presión por el espacio anular a la &!:! para airear o ali$erar la columna de fluidos, asta el punto en que la reducción de la presión de fondo permita una diferencial suficiente a través de la formación, causando que el pozo produzca el $asto deseado! :ara realizar esto, se utiliza una v#lvula en el punto de inyección m#s profundo con la presión disponible del $as de inyección, junto con la v#lvula re$uladora en la superficie! (ste método se utiliza en pozos con alto : y presión de fondo fluyendo relativamente alta columna idrost#tica del orden de F8G o m#s en relación a la profundidad del pozo.! (l di#metro interior de la &!:! ri$e la cantidad de flujo, siempre y cuando el :, la :Hf, el volumen y la presión del $as de inyección, así como las condiciones mec#nicas, sean las ideales!
TERMINACIÓN CON APAREJO DE BOMBEO HIDRÁULICO
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Los
sistemas
de
Bombeo
Iidr#ulico
transmiten su potencia mediante el uso de un fluido presurizado que es inyectado a través de la tubería! (ste fluido conocido como fluido de potencia o fluido motor, es utilizado por una bomba de subsuelo que actúa
como
un
transformador
para
convertir la ener$ía de dico fluido a ener$ía potencial o de presión en el fluido producido
que
es
enviado
acia
la
superficie! Los fluidos de potencia m#s utilizados son a$ua y crudos livianos que pueden provenir del mismo pozo
TERMINACIÓN CON APAREJO ELECTROCENTRÍFUGO O SUMERGIDO CON TERMINACIONES INTELIGENTES (BEC) 16
(l B(0 incrementa la presión en la &!: desde el nivel que se desee en el frente de la formación asta superficie, por lo que ayudar# a elevar los fluidos producidos! (l sistema opera sin empacador inferior de la &:, $eneralmente por arriba de los disparos! (n la actualidad a cobrado mayor importancia debido a la variedad de casos industriales en los que es ampliamente aceptado! Los beneficios de implementar terminaciones inteli$entes con instalaciones B(0, incluyen/ •
La ener$ía transferida a la producción de aceite por estran$ulación yo
• •
cerrar las zonas productoras de a$ua! +educción en producción aplicada a zonas de menor producción! (l perfil de flujo a lo lar$o de las secciones orizontales puede ser maneja
•
para evitar el avance temprano de a$ua! (l tama2o de la B(0 puede ser reducida para adaptarse mejor a los
•
requerimientos de producción! (l tama2o del separador de $as del B(0 de fondo y el equipo de manejo de $as puede ser reducido
17
CONCLUSIÓN Las terminaciones de pozos petroleros son muy importantes y pieza clave para ase$urar la potencial de una óptima producción de idrocarburos al menor costo, mediante re$istros del pozo e informaciones del yacimiento como su mec#nica del flujo de los idrocarburos contenidos en la formación que nos permite conocer el nivel de producción para poder definir los procesos y accesorios del dise2o de terminación m#s óptimo que provea de i$ual modo la fle)ibilidad para cambio de condiciones o aplicaciones de acuerdo al tiempo de vida del yacimiento respecto a su producción ori$inal en sitio contribuyendo al desarrollo eficiente de producción y lar$a vida de un pozo o yacimiento!
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