ASE A SE N T A M I E N TO D E L OS R E V E ST STII D OR OREE S
Progra Program ma de Entrenam Entrenamiento Acel Acelerad erado para In Ingenieros eros Supervisores ervisores dePozo
Asent entam amiient ento o de Reves Revestidor tidores es
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Selec Sel eccc ión del del asien asiento to para los revestidores revestidores Contenido: •
Objetivos
•
Razones par instalar la tubería de revestimiento
•
Profundidades de asentamiento de revestidores en pozos exploratorios
•
Profundidades de asentamiento asentamiento de revestidores en pozos de desarrollo
•
Exploración versus Desarrollo (Mismo objetivo)
•
Restricciones para definir la profundidad de la zapata de la tubería de revestimiento
•
Criterios especiales
•
Ejemplo
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Selec Sel eccc ión del del asien asiento to para los revestidores revestidores Objetivos: •
Al final final del módulo módulo,, USTED USTED podrá: podrá: •
Establecer las dos razones relacionadas con la perforación para correr la tubería de revestimiento
•
Establecer la diferencia al seleccionar los puntos de asentamiento de revestidores para pozos de exploración y desarrollo
•
Describir las funciones de los diferentes tipos de revestidores
•
Fijar las restricciones en la selección de la profundidad de la zapata
•
Calcular al profundidad mínima de asentamiento asentamiento del conductor en la región marina, para para permitir que el flujo de retorno a través través de la línea línea de flote en la superficie
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Selección del asiento para los revestidores Razones para instalar la tubería de revestimiento en los pozos •
La tubería de revestimiento se asienta por dos razones de Perforación: ØPara
consolidar el agujero ya perforado formaciones sensibles, fuentes de agua, etc)
ØPara
(protege
dar integridad al control de la presión y poder seguir perforando (para poder manejar un influjo en forma segura)
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Selección del asiento para los revestidores Profundidades para Asentamiento de TR en Pozos Exploratorios: •
Los pozos exploratorios se planean con poca información de pozos vecinos.
•
Cada revestimiento se debe asentar a la mayor profundidad a la que sea segura para:
•
•
Permitir el máximo de contingencia en caso de ser necesario instalar tuberías de revestimiento adicionales;
•
Reducir el número de revestidores y disminuir así el costo del pozo;
Cada sarta de revestimiento se asienta lo más profundo posible con base en la tolerancia al influjo, a menos que se establezcan otras razones para asentarla más arriba.
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Selección del asiento para los revestidores Profundidades para Asentamiento de TR en Pozos de Desarrollo: •
Se asienta el menor número de sartas de TR con el objeto de: •
Reducir el costo del pozo (menos tubería de TR y tiempos de corrida)
•
Correr tuberías de revestimiento más pequeñas para alcanzar el yacimiento a un tamaño de agujero en particular, lo que a su vez, dará como resultado importantes ahorros (las TR pequeñas son más baratas que las grandes; lo mismo pasa con las barrenas, etc.)
•
Cada sarta de la TR se asienta a una profundidad justo para que se pueda alcanzar el pun to de asentamiento de la siguiente sarta de TR
•
La planeación para sartas de contingencia es menos crítica.
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Selección del asiento para los revestidores ozo Exploratorio vs. Pozo de Desarrollo (mismo objetivo) 4 TR para el pozo de desarrollo
5 TR para el pozo exploratorio
Conductor
30”
20”
20”
TR de superficie
13-3/8”
13-3/8” Intermedia
9-5/8” Intermedia
9-5/8” Intermedia
Yacimiento
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Selección del asiento para los revestidores Restricciones para la profundidad de la Zapata de la TR: •
Tolerancia al influjo: Una sección del agujero se debe perforar sólo hasta la profundidad a la cual sea posible circular afuera del pozo un influjo en forma segura, con base en las presiones de la formación, los gradientes de fractura y las políticas de tolerancia al influjo.
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Selección del asiento para los revestidores q
Conceptos Generales: Ø Margen de viaje (trip margin): §
E s el valor de densidad adicional que al flui do de perforación que iguala en hidrostática a la presión de yacimiento, debe dársele para garantizar que cuando se este en condiciones estáticas (en viaje) no se produzcan contingencias de arremetidas o amagos E ste valor también se le conoce con el nombre de Margen de Seguridad o de Sobre balance. Su rango oscila entre 0,2 a 0,5 ppg §
Ø Margen §
de arremetida (kick margin)
E s el valor de densi dad que se debe sustraer de la Densi dad E quivalente de F ractura, a fin de garantizar que nunca superemos su valor máximo, este se toma en cuenta al momento de realizar un diseño gráfico de las profundidades de asentamiento. Su valor es generalmente 0,5 ppg
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Selección del asiento para los revestidores q
Profundidad de Asentamiento de los R evestidores: La selección de los Puntos de Asentamiento de los Revestidores es de vital importancia en la I ngeniería de Diseño en un Programa de Perforación Ø
Ø Muchos
pozos han fallado, tanto desde el punto de vista de la I ngeniería como en lo E conómico, esto dado a que los Programas de Revestimiento se han especificados en profundidades muy someras o muy profundas La explicación sobre unos pocos principios básicos d perforación, combinado con el conocimiento de condiciones geológicas del área, pueden ayudar a determinar dónde deben ser asentadas las sartas de revestimiento, todo esto para garantizar que la perforación continúe con mínima dificultad Ø
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Selección del asiento para los revestidores q
Profundidad de Asentamiento de los R evestidores: E xisten algunos criterios para determinar los puntos de asentamiento óptimo de los revestidores, a continuación se mencionan algunos de estos:
Ø
Un criterio primordial para seleccionar el asentamiento es la de cubrir zonas expuestas con pérdidas de circulación severas §
Otro criterio puede estar basado en evitar problemas de asentamiento resultantes de las presiones características del campo o área §
E n pozo profundos, una consideración clásica esta basada en controlar las presiones anormales de la formación, esto es aplicado en la mayoría de las áreas §
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Selección del asiento para los revestidores q
Profundidad de Asentamiento de los R evestidores: E n conclusión, la selección de los Puntos de Asentamiento de los R evestidores comienza con el conocimiento de las condiciones geológicas, tales como las Presiones de Yacimiento las Presiones de F ractura Ø
Cálculos preliminares y las condiciones actuales d perforación, así como sistemas avanzados de tecnología para la interpretación de las presiones en el yacimiento, proporciona mayor grado de optimización del asentamiento final de los revestidores Ø
Ø A
fin de poder poner en práctica un diseño gráfico tradicional, nos dispondremos a realizar el siguiente ejercicio:
ASE NTAMI E NTO DE LOS RE VE STI DORE S Diseño de Puntos de Asentamiento Densidad equivalente de fluido, ppg
s i e p , D A I D D N U F O R P
l a m r o n . P ) n ió s e r p o e ( G l a m r o n A . P
Densidad equivalente de fractura
Densidad del fluido mas margen de viaje
Densidad equivalente de fractura menos margen de arremetida
Conducto Superfici
Intermedio
Intermedio Densidad equivalente de Pres. de Yac.
Producción Densidad equivalente, ppg
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Selección del asiento para los revestidores Restricciones para la profundidad de la Zapata de la TR:
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Selección del asiento para los revestidores Restricciones para la profundidad de la Zapata de la TR: Estabilidad del Pozo: •
Tal haya restricciones por el deterioro de la condición del pozo con el paso del tiempo
•
Si una formación se mantiene estable con el sistema de lodos tan sólo por 10 días entonces, perforar durante 12 días podría impedir la toma de registros del pozo o la corrida de la tubería de revestimiento
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Selección del asiento para los revestidores Restricciones para la profundidad de la Zapata de la TR: Requerimientos de Lodo: •
Quizá se encuentren formaciones que requieran sistemas de lodo que se excluyan mutuamente
•
Por ejemplo, si se tiene una lutita muy reactiva que idealmente requiere de un Lodo-Base-Aceite de alta densidad para perforar; pero el lodo podría causar bloqueo por emulsión en el yacimiento, por lo que se deben separar las dos formaciones con la TR
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Selección del asiento para los revestidores Restricciones para la profundidad de la Zapata de la TR: Requerimientos Direccionales: •
Se pueden anticipar problemas relacionados con el torque y arrastre, o pegadura diferencial cuando la sarta permanezca estática al perforar con motor de fondo
•
La sección de construcción angular puede necesitar protección antes de seguir perforando
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Selección del asiento para los revestidores estricciones para la profundidad de la Zapata de la TR: Gradiente de fractura en la zapata: •
Se debe asentar la tubería de revestimiento en una formación resistente para seguir perforando en forma segura
•
Se busca perforar hasta el límite de la tolerancia al influjo en una sección del pozo, pero si el lugar donde se asienta la tubería de revestimiento de la sección anterior se fractura o está en una zona de baja presión, entonces la formación en la zapata será muy débil para seguir perforando. Ello obligaría a una variación en el diseño del pozo o a la suspensión de la perforación
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Selección del asiento para los revestidores Tubería Conductora: •
•
Objetivo: •
Prevenir erosión y lavado del terreno debajo del equipo de perforación
•
Conduce los fluidos desde el pozo hacia el niple campana y la línea de retorno (línea de flote).
Tamaños y profundidades comunes: •
Diámetros: 30” - 20” Soldada; 20” - 16” Enroscada
•
Profundidades: 30’ - 200’ (< 100’ común).
ASE NTAMI E NTO DE LOS RE VE STI DORE S Criterios especiales: •
Tubería Conductora (operación costa afuera): •
La tubería conductora necesita asentarse en una formación a una profundidad suficiente que permita que el flujo de retorno vaya a la línea de flujo
•
Se puede calcular la profundidad mínima para la zapata del la conductora tal que el retorno vaya hacia la línea de flujo :
Penetratio n
=
( x + y ?Returns ) − ( y ?Formation
−
×
?Sea )
?Returns
P enetración = profundidad de la zapata desde el lecho marino; en pies x = A ltura de la línea de flujo por encima del nivel del mar, en pies y = profundi dad del ag ua , en pies
ρ S ea = dens idad del ag ua marina, ps i/pie ρR eturns = densidad del Flujo de R etorno, ps i/pie ρFormation = dens idad de la formaci ón, ps i/pie.
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Selección del asiento para los revestidores Ejemplo: •
Calcular la profundidad mínima para asentamiento de una tubería conductora por debajo de la mesa rotaria (BRT) , en un pozo de desarrollo costa afuera: • • • • • •
Altura de la línea de flujo = 80' referido al fondo marino (Mean Sea Level) Altura del piso de perforación = 90' MSL Profundidad del agua = 100 pies Gradiente de densidad de la formación = 0.85 psi/pie Agua de mar en el área = 0.45 psi/pies Gradiente del fluido de retorno esperado = 0.5 psi/pies
Penetratio n
=
(180
×
0 .5 )
−
0 .85
(100
−
0. 5
×
0. 45 )
=
129'
Por tanto: La zapata de la TR estará a 129 + 100 + 90 = 319’ por debajo de la mesa rotaria .
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Selección del asiento para los revestidores Criterios especiales:
Tubería Conductora: •
Ejemplo: Ø Altura de la línea de flujo = 80’ MSL Ø Profundidad del agua = 100 pies Ø Gradiente de densidad de la formación = 0.85 psi/pie Ø Agua de mar en el área = 0.45 psi/pie Ø Gradiente del fluido de retorno esperado = 0.55 psi/pie Ø Calcular la penetración mínima requerida para la zapata conductora.
Penetratio n
=
(180
×
0 .55 )
−
(100
0 . 85
−
0 . 55
×
0 . 45 )
54 =
0.3
=
180 '
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Selección del asiento para los revestidores Revestimiento del Hoyo de Superficie Objetivo:
•
•
Protejer las formaciones acuíferas superficiales
•
Cubrir áreas no consolidadas o de pérdida de circulación
•
Soportar las sartas de revestimiento subsiguientes
•
Proporcionar control primario de presión
•
Tamaños y profundidades comunes: •
Diámetros: 20” - 9 5/8” de conexión enroscada
•
Profundidades: 100’ - 3000’ (o más),dependiendo de la profundidad final y diseño de la completación del pozo.
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Selección del asiento para los revestidores Revestimiento del Hoyo de Superficie •
La Tubería de Revestimiento Superficial generalmente se asienta en la primera formación que sea lo suficientemente fuerte para cerrar el pozo en caso de tomar un influjo
•
La profundidad de asentamiento se selecciona para permitir la instalación del conjunto de Preventor de Reventones para continuar perforando
•
Otras consideraciones: •
Aislamiento de las formaciones acuíferas cerca de la superficie
•
Cubrimiento de formaciones no consolidadas
•
En una plataforma multi-pozos, el pozo se puede desviar desde el hoyo superficial y la TR superficial también protegerá la sección de levantamiento angular al perforar la siguiente sección del hoyo
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Selección del asiento para los revestidores Tubería de Revestimiento Intermedio
(también llamada Revestimiento de Protección); •
Objetivo: Ø Separar Ø Cubrir
zonas con pérdida de circulación severas
Ø Aislar
sección salinas intermedias penetradas
Ø Aislar
zonas sobre presurizadas (presiones anormales)
Ø Cubrir •
el agujero en secciones para facilitar el trabajo
zonas de lutitas reactivas o hinchables
Tamaños y profundidades comunes: Ø Diámetros: Ø 3000’
13 3/8”, 10 3/4”, 9 5/8”
to 10,000’ y más....
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Selección del asiento para los revestidores Tubería de Revestimiento Intermedio: •
La tubería de revestimiento intermedio se asienta lo más profundo posible para tener suficiente resistencia en la zapata para seguir perforando
•
La TR intermedia generalmente se planea para que se asiente en una zona de transición de presión, donde las presiones de poro y los gradientes de fractura incrementan
•
Se debe tener cuidado de no perforar demasiado en la zona de transición en la que el pozo presenta influjos o brotes
•
Otras consideraciones: •
Razones de perforación direccional o de estabilidad del agujero
•
Reducción del torque y del arrastre en pozos de alcance extendido
•
Revestir zonas conflictivas antes de seguir perforando.
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Selección del asiento para los revestidores Revestimiento de Producción: •
Objetivo: •
•
Aislar la zona de interés de otras formaciones y sus fluidos
•
Servir de cubierta protectora para los equiposs de producción
•
Para completación del pozo con levantamiento artificial,
•
Terminación con zonas múltiples
•
Instalación de rejillas para el control de arena
•
Cubrir la sarta de TR intermedia desgastada o dañada.
Tamaños comunes: •
Diámetros: 4 1/2”, 5”, 7”, & 9 5/8”.
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Selección del asiento para los revestidores ubería de Revestimiento de Producción: •
La tubería de revestimiento de producción se asienta a través o justo por encima del yacimiento, dependiendo del tipo de terminación a utilizar
•
El tipo de terminación definirá la profundidad de asentamiento del revestimiento de producción: •
Si se corre un liner de producción, entonces, generalmente la tubería de revestimiento de producción se asentará en algún punto inmediatamente por encima del yacimiento
•
Si la terminación indica que se perfore la tubería de revestimiento o el “liner” de producción, esta se asentará cubriendo el yacimiento
•
En una terminación no cementada (como una rejilla pre-empacada en un pozo horizontal) la tubería de revestimiento se puede asentar justo dentro del yacimiento.
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Selección del asiento para los revestidores Camisas Revestidoras ó “Liners”: •
Tapón limpiad de la tubería d perforación
Razón principal: •
Ahorrar dinero,
•
Cubrir la TR corroída o dañada,
•
Cubrir:
•
•
Zonas de pérdida de circulación,
•
Formaciones lutíticas o plásticas,
•
Zonas salinas.
En pozos profundos: •
El equipo es incapaz de levantar la sarta larga de la TR convencional.
Colgador Del Liner Dispositivo para la corrida Perno de cizalladura
Tapón limpiador del liner
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Selección del asiento para los revestidores Liners: Tipos de Liners: •
•
Liners de Producción: •
Más comunes
•
Mayor ahorro de $$
•
Liner ranurado, empacado, etc.
pre-perforado,
enmallado,
pre-
Liners de Perforación: •
Usados para cubrir el área problemática para continuar perforando
•
También para cubrir la tubería de revestimiento desgastada, etc.
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Selección del asiento para los revestidores Liners: •
Enlace o extensión de liner a la superficie (Complemento del Liner): “Tie-Back” •
La integración del liner con la tubería de revestimiento desde el tope del liner existente hasta la superficie
•
Refuerzo de revestimiento para cubrir zonas corroídas o dañadas
•
Se aplica si la producción es comercialmente viable, o cuando hay daño en el revestidor por encima del liner
Tirante de sop GUIA CON SELLOS
LINER
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Selección del asiento para los revestidores ipos de Sartas de TR: Para concluir: •
Tubería para inicio del pozo
•
Tubería conductora
•
TR superficial
•
TR intermedia
•
TR de producción: •
Liner,
•
Liner & Enlace de Liner a superficie
•
Sarta completa
ASE NTAMI E NTO DE LOS RE VE STI DORE S Ahora, USTED podrá: •
Establecer las dos razones relacionadas con la Perforación para correr la tubería de revestimiento,
•
Establecer la diferencia al seleccionar los asentamientos de TR para pozos exploratorios y de desarrollo,
•
Describir las funciones de los diferentes tipos de tuberías de revestimiento,
•
Definir las restricciones para el asentamiento de la zapata,
•
Calcular la profundidad de asentamiento mínimo del conductor en operaciones costa afuera para que el retorno del pozo llegue hasta la línea de flujo.
ASE NTAMI E NTO DE LOS RE VE STI DORE S q
E jercicio de Puntos de Asentamiento: Dado los valores de las Densidades E quivalentes del Yacimiento y F ractura en un pozo que se desea completar con un R evestidor de Producción de 7” a una profundidad de 4.150 metros. Ø
Determinar gráficamente los distintos Puntos d Asentamiento de los otros Revestidores (Superficial I ntermedio). Ø
Utilizar rangos de Margen de Viaje y Margen de Arremetida de 0,5 ppg Ø
