MARCO TEORICO
Conceptos
Información General del Sub Andino Sur
En la faja Sub Andina del Sur de Bolivia se hallan expuestas rocas sedimentarias que corresponden a los sistemas, cámbrico, ordovícico, devónico.
Descripción del estrato productor
Las formaciones HMP y Santa Rosa están formadas por areniscas cuarcititas de estratificación entrecruzada de color gris claro. Considerando los resultados de la prueba de producción del pozo ITU-X2
Alcance temporal
El alcance temporal del proyecto de grado está determinado en el cronograma de actividades para el desarrollo del presente perfil de proyecto de grado, basados en el calendario académico de la Universidad de Aquino Bolivia – sede La Paz; este será aproximadamente de 5 meses calendario a partir del mes de Marzo del año en curso
Justificación Socio – Ambiental
Siguiendo el Reglamento Ambiental para el Sector de Hidrocarburos (RASH) Capitulo III (De la Perforación, intervención y terminación) Art. 44 – 48 y cumpliendo las normas establecidas por la ley de Hidrocarburos 3058.
Justificación Socio – Ambiental
Justificación Social
El proyecto está justificado socialmente puesto que se desarrollara en una zona petrolera que cumple con todas las normas requeridas para el sector de hidrocarburos en Bolivia, al no ser una zona protegida (Ley 3058, Art.32)
Justificación Ambiental
Optimizando las operaciones de perforación en el Sub Andino Sur, se reducirá el uso de herramientas para perforar las formaciones con alto contenido de diamictitas, lo cual significa la reducción del volumen de rocas para remover.
Los días de operación y maniobra serán según el diseño del programa de perforación para un pozo determinado tomando en cuenta el sistema a utilizar en este caso VERTITRACK y las formaciones a atravesar, en este caso las ya mencionadas del carbonífero del sub andino sur de Bolivia.
Relación costo beneficio
Para tener una justificación económica se tiene que realizar un estudio del estimado de costo del proyecto, plan de implementación y el análisis de valor, al implementar la técnica de perforación con sistema VERTITRACK en el carbonífero del sub andino sur tenemos como referencia del pozo MARGARITA – 4 un costo promedio de 23.400 $us/día (Fuente: Baker Hughes)
Justificación Económica
Reduciendo la cantidad de trépanos ticónicos, perforando formaciones con porcentajes altos de diamictitas con el sistema de perforación Verti Track, se reducen los tiempos en operaciones de perforación, reduciendo de esta manera los costos por maniobras, renta de herramientas, equipo de perforación, materiales
Ítem
Herramientas
Unidad
Precio (Bs)
Cantidad
Precio total (Bs)
1
Servicio de Internet
MB/Día
2,8
80
224
2
Transporte
Día
7,5
62
465
3
Comunicación Telefónica
Minuto
1,3
62
80,6
4
Impresión B/N
Hoja
0,2
105
21
5
Impresión Color
Hoja
0,6
40
24
6
Colaboración externa
-
300
1
300
7
Material de escritorio
Bolígrafos
Pieza
4
2
8
Lápices
Pieza
2
4
8
Cuaderno de Apuntes
Pieza
1
20
20
8
Otros
-
-
-
120
TOTAL
1320.60
Parámetros Generales
Parámetros del Pozo (Agujero de 17 ½ ")
Sistema
VertiTrack
Profundidad (TMD)
1107 - 2860 m.
Tiempo
78,8 Días
Densidad Fluido de Perforación
9,0 - 9,9 ppg.
Inclinación
0°
Justificación Operacional
No habiendo barreras importantes para la realización del proyecto, ya que el área de aplicación geográfica no es un área protegida, sino por el contrario es un área catalogada como zona tradicional, en términos técnicos. (Ley de Hidrocarburos 3058, 17 de Mayo de 2005).
APORTES Y ALNCANCES DEL TEMA
Alcance Temático
- Área de investigación: Perforación en el Sub Andino Sur con sistema de Vertitrack.
- Tema Específico: Análisis Técnico - Económico de los sistemas de Perforación.
Alcance Geográfico
Bloque se encuentra en la parte sur de Bolivia, en el "Gran Chaco" y provincias del departamento de Tarija "O'Connor".
Aspectos Geomecanicos
Métodos de Perforación de Pozo
Un pozo generalmente se perfora mediante los siguientes métodos:
Perforación Vertical.
Perforación Direccional o combinada de ambos métodos.
Perforación Vertical
La perforación vertical es el intento de perforar el pozo, en lo posible verticalmente hasta alcanzar la profundidad objetivo, teniendo un mínimo de desviación aceptada.
Explicación de la tecnología a aplicar
Sistema de Perforación VERTITRACK
El sistema de perforación VERTITRACK, es una herramienta de alta eficiencia en la perforación de un pozo vertical, que combina la sección de potencia de un motor de fondo X-Treme con un conjunto de cojinetes modificado que consiste en aletas triaxiales, dirigidas para contrarrestar la tendencia natural de la formación.
La electrónica ofrece un sistema digital completo de lazo cerrado en el fondo del pozo que mide cualquier desviación de la vertical.
También el sistema VERTITRACK se provee de un pulsador positivo de lodo para la transferencia de datos a la superficie.
El sistema VertiTrack mantiene la verticalidad del pozo automáticamente, sin comprometer los parámetros críticos de perforación (Peso sobre el trepano, o velocidad sobre el trepano y caudal de presión).
Desempeño del sistema VertiTrack
Operaciones del Sistema VertiTrack
El sistema VertiTrack opera en un modo deslizante con las aletas triaxiales enganchadas y la rotación del trepano provista por la sección de poder X-Treme.
Los sensores cerca del trepano miden la inclinación del pozo y transmite los datos continuamente a superficie.
Operaciones del Sistema VertiTrack
Cada vez que el sistema de inclinometros cerca al trepano del sistema Verti Track detecta que la trayectoria del pozo comienza a desviar de la vertical,
El sistema de control activa las bombas hidráulicas internas, dichas bombas son ideadas para liberar la fuerza auto-dirigida.
Operación de la cabeza auto dirigida
Cada vez que la trayectoria del pozo se desvía de la inclinación 0, el sistema de inclinometros del VERTITRACK nota la desviación y se genera una fuerza para contrarrestar, es generada por las aletas triaxiales del sistema auto dirigido
APLICACIÓN PRÁCTICA
Elaborar el diseño de ingeniería para la implementación del método de perforación VERTITRACK para minimizar perdidas de circulación y optimizar la fuerza de impacto en el pozo ITU-X2-tramo 17 ½"
METODOLOGIAS Y HERRAMIENTAS
El método deductivo.
Empleamos también el método lógico.
Por otra parte los métodos de diseño utilizados son los experimentales debido a que como mencionamos el pozo de referencia tiene características geologicas similares, pero no iguales al pozo a cual queremos aplicar este sistema, por lo cual deberemos guiarnos por las características propias del pozo.
Justificación Técnica
Con la colaboración de la empresa que provee el sistema VERTITRACK (Baker Hughes) y la colaboración de ingenieros expertos en el tema.
El presente proyecto tiene la meta de aportar información técnica útil que ayudara a tener operaciones de perforación eficientes y optimas, viendo viabilidad técnica de aplicación en pozos con formaciones devónico del Sur de nuestro país.
JUSTIFICACION DEL TEMA
El área de especialidad del proyecto, es la Ingeniería de Perforación, además el proyecto impulsa la implementación y/o introducción de un nuevo concepto de desarrollo de los Campos en la región Sur de Bolivia, bajo la técnica de perforación con sistema Vertitrack.
El proyecto plantea una solución y alternativa regional ya que se realizara en el Campo ITAU, una zona conocida como tradicional en el campo petrolero.
Planteando así una alternativa de optimización de los programas de perforación cumpliendo los objetivos trazados en tiempo y costos operativos a corto plazo.
OBJETIVOS
Objetivo General
Realizar el diseño de ingeniería para la implementación del método de perforación VERTITRACK para minimizar perdidas de circulación y optimizar la fuerza de impacto en el pozo ITU-X2-tramo 17 ½" de la arena ROBORE, de esta manera optimizar el tiempo y por ende costos en operaciones de perforación.
Objetivos Específicos
Evaluar técnica y económicamente los sistemas de perforación utilizados en estratos del carbonífero del sub andino sur en nuestro país.
Realizar los cálculos de parámetros hidráulicos y reologicos del pozo.
Proponer el diseño de perforación incluyendo a la herramienta VertiTrack.
ANTECEDENTES
El sistema de perforación VertiTrack, es una herramienta de alta eficiencia en la perforación de un pozo vertical, este sistema automático auto dirigido para la perforación de pozos verticales sin rotación de la sarta de perforación
. El sistema VertiTrack es un sistema avanzado que mantiene el pozo verdaderamente vertical, reduce problemas de perforación y aumenta el ROP.
INTRODUCCION
La finalidad del presente trabajo concentra una propuesta de aplicación del SISTEMA VERTITRACK en perforación de pozos en la provincia geológica del sub andino sur.
La razón que hace importante el presente perfil de proyecto de grado es poder contar con un método confiable de perforación como es el sistema Vertitrack que garantice la optimización en los tiempos de perforación y que sea capaz de incrementar distintos parámetros hidráulicos de suma importancia a la hora de la perforación de un pozo como son los parámetros reologicos y la fuerza de impacto.
MARCO TEORICO
Definiciones
Coordenadas: Ubicación de una localización o de un punto del hoyo son sus distancias en la dirección N-S y E-O a un punto dado.
Campo: Proyección en superficie del conjunto de Yacimientos de Hidrocarburos con características similares y asociados al mismo rasgo geológico.
Formación: Se refiere a estratos rocosos homogéneos de cualquier tipo, usado particularmente para describir zonas de roca penetrada durante la perforación.
Fluido de perforación: Es el utilizado en las operaciones de perforación donde éste posee cantidades insignificantes de sólidos suspendidos en el agua emulsionada o en el petróleo.
ANTECEDENTES
El sistema VertiTrack es muy adecuado para este tipo de desafío siendo un sistema auto dirigido proporciona medios idóneos para perforar desde la superficie hasta la profundidad final programada, manteniendo su verticalidad automáticamente con una inclinación de 0 grados.
APLICACIÓN DEL SISTEMA DE PERFORACION VERTITRACK PARA MINIMIZAR PERDIDAS DE CIRCULACION Y OPTIMIZAR LA FUERZA DE IMPACTO EN EL POZO ITU-X2-TRAMO 17 ½" DE LA ARENA ROBORE
TUTOR: Ing. Gabriel Pérez Ortiz
Postulante:
Sergio Mauricio Larrea Jáuregui
Correlación Estratigráfica
Con relación a los pozos circundantes, la estratigrafía del campo definida en los cuatro pozos mantiene una secuencia regular en las diferentes series atravesadas por los pozos (del Carbonífero al Devoniano).
Formulación del Problema
Planteándonos las siguiente interrogante:
¿Este sistema de perforación con Vertitrack nos permitirá solucionar los problemas que se presentan durante operaciones de perforación con un sistema convencional en este tipo de estructuras geológicas?
Identificación de la causa
Como causa principal tendríamos lo altos costos de perforación por la estratificación del sub andino sur por los altos contenidos de diamictitas que por ser una roca abrasiva provoca el descaste prematuro del trepano
Lo que a su vez nos provoca la disminución en la ROP, en estas formaciones al ser la diamictita una variable litológica propia de la formación es imposible modificarla, para lo que se buscara variables, en este caso los parámetros de perforación como ser: RPM, WOB, GPM, etc.
Antecedentes en Bolivia
En Bolivia la primera perforación con herramienta VertiTrack se realizó el año 2001 en el pozo exploratorio SABALO – X3 formación caracterizada por tener estratos que presentan altos buzamientos, zonas en fallas geológicas y abrasivas, Pozo operado por la empresa PETROBRAS.
Antecedentes del Campo ITAU
El Bloque XX, Tarija Oeste está ubicado en el Departamento de Tarija, en el sur de Bolivia. Inició sus operaciones con la perforación del pozo exploratorio ITU- X1A entre junio 1998 y agosto 1999, alcanzando una profundidad de más de 5.000 metros. Este pozo permitió el descubrimiento del Campo ITAÚ.
PLANTAMIENTO DEL PROBLEMA
Hablando en sí de las formaciones del devónico, se sabe que siempre fueron difíciles de perforar especialmente las formaciones heterogéneas, las cuales provocan elevados costos en operaciones de perforación de pozos.
Nro.
Causa del Problema
Efecto del Problema
Prioridad
Problemas
Secundarios
1. La falta de información técnico económica.
Dificultades durante la Perforación.
Investigar nuevas alternativas.
2. Elevados costos en operaciones de perforación
Menor recuperación económica a favor de la empresa operadora.
Realizar un estudio técnico-económico previo.
3. Mal Planteamiento del sistema de perforación en formaciones del devónico.
Desgaste prematuro de la herramienta
Incorporar nueva tecnología.
Problemas
Primarios
Perdidas de circulación en el pozo durante la perforación.
Reducción del ROP e incremento de la perdida de caudal
Evaluar Informe de perforación e historiales del pozo.
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