BENT HOUSING RECONOCIMIENTO DE LAS HERRAMIENTAS DIRECCIONALES.
La perfor perforaci ación ón direcc direccio iona nall es sin duda duda uno uno de los los más más innov innovado adore res s proc proced edim imie ient ntos os que que en la actu actual alid idad ad for forma part parte e de la indu indust stri ria a petr petrol oler era a para para la búsq búsque ueda da,, loca locali liza zaci ción ón y explo xplota taci ción ón de aren arenas as petrolíferas. El hecho de nave!ar" a trav#s de un yacimiento petrolífero e ir construyendo la trayectoria del pozo de acuerdo a un plan previo de in!eniería, es ya una venta$a para optimizar la producción de la arena.
Lue!o de la %erforación del &oyo 'uper(cial, se comienza el empleo de las herramientas direccionales que van a permitir inclinar la trayectoria de la sarta de perforación, controlando la dirección o azimuth de la sarta respecto al norte del plano horizontal. Las herramientas direccionales comúnmente empleadas durante la perforación de hoyos horizontales son)
Motor de Fondo con su prespectivo Bent Housing: Llamese el codo de la herr herram amien ienta ta que que permi permite te prod produci ucirr una una desvi desviaci ación ón de maner manera a orientad orientada, a, permiti permitiend endo o li!eras li!eras inclinac inclinacion iones es que van direcci direccionan onando do la sarta de perforación.
Monel: es una una her herrami ramien enta ta que que cor corri!e ri!e los los efec efecto tos s del del camp campo o ma!n#tico de la *ierra y el material metálico de la sarta de perforación en la obtención de los datos tanto del +- y el L-. Está hecho de una aleac aleació ión n que que permit permite e despr despreci eciar ar la inter interfer ferenc encia ia ma!n ma!n#ti #tica ca y así la her herrami ramien enta ta ++- pued pueda a brin brinda darr dato datos s con( con(ab able les s de azim azimut uth h e inclinación.
Martillo (Jar) ) están diseados para desarrollar un impacto tanto en las subi subida das s como como en las las ba$a ba$ada das s del del /&0 /&0. 'on 'on empl emplea eado dos s para para pozo pozos s direcc direccio iona nales les para para que que la tuber tubería ía pueda pueda libera liberarse rse en caso caso de hoyos hoyos a$ustados o que este atascada.
Herramienta Double Pin: es una herramienta cuyas conexiones son %12 x %12, para unir $untas cuyos extremos son ca$a.
Estabilizador: 'on necesarios para un /&0 direccional. Los que están cercanos a la mecha tienen conexiones /34 x /34., y los que se colocan en el resto de la sarta tienen conexionen %12 x /34. %oseen espiral hacia la derecha 'e emplean para controlar la desviación del hoyo, reducir el ries!o de pe!as diferenciales y do! le!s 5patas de perro6.
HEL (Ho (Hostil stil Env nvir iro onm nmen entt Logg ogging ing): herra herramie mient nta a que que permit permite e cuanti(car la profundidad de la perforación. 1nstala el +- 5+easurin! hile -rillin! ) +idiendo mientras se perfora6. Esta herramienta permite ubicar la trayectoria de la sarta de perforación perforación y por ende la del pozo en cons constr truc ucci ción ón debi debido do a que que prop propor orci cion ona a los los dato datos s de %rofun ofundi dida dad, d, 1nclinación respecto a la vertical y azimut 5inclinación respecto al plano horizontal6, con lo cual se construyen los '789E:;s, importantes datos que re!istran la secuencia del %ozo y permiten hacer una comparación respecto a la trayectoria plani(cada . En esta $unta tambi#n cuando se requiera su corrida, se ubica el re!istro /0% 5/ore 5/ore 0nnu 0nnular lar %ress %ressur ure6, e6, que que permi permite te calcu calcular lar las las presi presion ones es en tiempo real en el hoyo anular, y con ello monitorear monitorear la limpieza limpieza del hoyo y asi optimizar una alta 83% sin alterar la estabilidad del revoque.
MF (Multipl! Frecuenc! esistivit!)) lleva instalada la herramienta L- 5lo!!in! 5lo!!in! amp >ampo o 7rac 7raco oa son son el ?amm ?amma a 8ay, ay, el -ensidad @ %orosidad 2eutron y el 8esistivo.
"ME DEL E#$"MBL"JE D%E&&%'#"L La compaía de 'ervicios de %erforación -ireccional es la encar!ada de armar el /&0 direccional, posicionando cada una de las herramientas de
acuerdo a su funcionabilidad y al servicio solicitado. %ara este paso, los t#cnicos de la >ompaía de 'ervicios -ireccionales hacen primero una charla de se!uridad indicando al personal mantenerse ale$ado del área de la plan planch chad ada a mien mientr tras as van van arma armand ndo o e inst instal alan ando do las las fuen fuente tes s radioactivas que permitirán el re!istro de cada uno de los parámetros, !amma ray por e$emplo.
%ara el hoyo intermedio, por lo !eneral en los pozos del sur de +ona!as, el /&0 direccional direccional se arma comenzando comenzando con una mecha bicentrica de A@ BCA" x D@CF" , se!uida de un motor de fondo, el L- y el +G8 portador de la herramienta +-, y las herramientas 1-', 2-*. 'e prueba la seal de los re!istros en super(cie, antes de ser ba$ados y se calibran los sensores. La perforación en esta fase requiere un torque de HIJJ a KJJJ libras por pie 5en al!unas fases el torque puede lle!ar a J.JJJ libras por pie6. En cuan cuanto to a las las revol evoluc ucio ione nes s por por minu minuto to,, para para el moto motorr de fond fondo o se requieren F @HJ 8%+ y para el motor de super(cie HI @ J 8%+. El primero depende del !alona$e para el cual cada motor de fondo tiene un factor que permite estimar las revoluciones por minuto de acuerdo a los !alones que se bombean en el mismo tiempo.
&'%D"$ DE *' Esta herramienta permite corroborar la información suministrada para la empresa empresa de 'ervici 'ervicios os de %erfor %erforació ación n -ireccio -ireccional nal.. Este constitu constituye ye un sistema ?iroscopico de 2ave!ación para !enerar surveyMs de la tasa !iroscópica basada en una tecnolo!ía de orientación inercial que no es afectada por la interferencia interferencia ma!n#tica, ya que toma como referencia referencia al %olo olo 2orte 2orte verda verdader dero, o, prov proveye eyend ndo o a la indu industr stria ia un si!ni( si!ni(cad cado o más más preciso de la orientación y prospección del pozo. Estas corridas permiten realizar) •
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?eneración de 'urveys mediante los re!istros sin!le 'hot y +ulti 'hot 'hot en reves revestid tidor ores, es, tuberí tubería a de perfo perfora ració ción n ya sea en modo modo el#ctrico o mediante el uso de batería. %ermite ermite encontr encontrar ar la orientac orientación ión direccio direccional nal de los motore motores s de perforación y otras herramientas en el pozo. +ediciones de dirección de manera alámbrica e inalámbrica para la tasa !iroscópica mientras se esta perforando.
'+"$ '+" $ &' &'#$ #$%D %DE E"& "&%' %'#E #E$ $ P" "" " D%E&&%'#"D'$
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DE H' H'* *'$
$,al $,allo lo- pu puls lse e test test:: >onstituyen pruebas pruebas de campo a nivel super(cial o somero para evaluar construir tasas en función de los án!ulos de curva, la colocación de estabi estabiliz lizad ador ores, es, los los efecto efectos s secun secundar darios ios de las las car!a car!as, s, el torqu torque e de reacción y la (abilidad del sistema y el tiempo medio entre fallas del mismo.
P.EB"$ DE L/D: La herramienta L- 5lo!!in!
@ -ensidad neutron @ 8esistividad @ ?amma 8ay
&'%D" DE +.BE%": -ura -urant nte e la perf perfor orac ació ión n de hoyo hoyos s dir direcci eccion onal ales es y hori horizo zont ntal ales es es sumamente importante que el perforador lleve controlado en una ho$a los via$es los diferentes diferentes parámetros parámetros para cerciorarse de que el pozo este llene llene y no haya haya p#rdid p#rdidas as de volu volumen men.. Estos Estos volúm volúmen enes es puede pueden n ser medidos mediante el tanque de via$e. 0l (nal los datos son re!istrados en un formato parecido al que se anexa aba$o)
La tuber tubería ía a menud menudo o tiene tiene que que ser probad probada a de mane manera ra que que pued pueda a comprobarse su resistencia durante la perforación y de esta forma evitar problemas como estallido, pe!as, etc.
3tr 3tro punt punto o impo import rtan ante te a toma tomarr en cuen cuenta ta es el drif driftt 5en 5en in!l in!les es)) desviación6 de la tubería, que no es más que la calibración interna de la tubería que permite !arantizar su diámetro interno. -e esta forma el drif driftt de la tuber tubería ía vendr vendría ía siend siendo o el diámet diámetro ro óptim óptimo o inter interno no de la tubería.
PEF'"&%0# E# $H'E +"&1$ )
'e conoce conoce como shoe *racN el espacio espacio compren comprendido dido entre la zapata zapata =otadora y el cuello =otador, enroscados respectivamente en la parte infe inferi rior or del del prim primer er y se!u se!und ndo o reves evesti tido dorr que que se ba$a ba$a dura durant nte e el reves evesti timi mien ento to de un hoyo hoyo,, sea sea el de supe super( r(ci cie e o el inte interm rmed edio io.. La func funció ión n del del shoe shoe trac tracN N es ase! ase!ur urar ar que que la zapa zapata ta est# est# rodea odeada da de cemento de alta calidad y evitar la contaminación de cemento más allá del tope . Este espacio !eneralmente esta cubierto de cemento antes de comenzar a perforar en #l. 0 pesar de que ya se debería comenzar a perforar en este tramo con el /&0 del &oyo 1ntermedio, para el caso de un shoe trac tracN N en la fase fase del del reves evesti tido dorr de D@IC D@ICA" A",, para para rompe omperr el ceme cement nto o existente se debe perforar con mecha tricónica de A@CF". >on esta sarta se ba$a a trav#s del shoe tracN hasta romper zapata de$ando al!unos pies mas de profundidad 5J pies aproximadamente6
+E&#%&"$ E# H'*'$ D%E&&%'#"D'$ ) -urante la perforación en hoyos direccionales y horizontales se pueden emplear diversas t#cnicas más para ir construyendo el hoyo del pozo. %rim %rimera eramen mente te la 8otació otación n permi permite te perfo perforar rar el hoyo hoyo por la ener ener!í !ía a proporcionada en la mecha al !irar contra la formación. El -esliza$e, o 'lidin! en in!l#s, es una t#cnica que permite ir direccionando la sarta sin que que la mech mecha a este este rotan rotando do,, de mane manera ra que que permi permita ta crear crear án!u án!ulo lo o direccionar la sarta de perforación se!ún el plan del %ozo. Ello es posible por la herramienta /ent &ousin! del /&0, por la cual se construye y contr control ola a el án!u án!ulo lo corre correcto cto,, posic posicion ionan ando do la mecha mecha en la direcc direcció ión n deseada.
La orie orient ntac ació ión n es cont contro rola lada da por por la her herrami ramien enta ta ++- 5mid 5midie iend ndo o mientras se perfora6, que va aportando datos cada cierto punto. Estos datos son) @ PROFUNDIDAD ) midiendo la +- 5+easured -eepth6 o Lon!itud del hoyo hoyo 5profu 5profund ndida idad d medid medida6. a6. El +- aport aporta a en tiemp tiempo o real real la profu profund ndida idad d a la que que está está la herr herram amien ienta ta ++- hacie haciend ndo o una una corrección con respecto a la ubicación de la mecha. @ INCLINACIÓN: +ost +ostra rand ndo o el án!u án!ulo lo de desv desvia iaci ción ón del del hoyo hoyo respecto al plano vertical. @ AZIMUTH: AZIMUTH: que es la desviación detectada desde la super(cie del /ent &ousin! con respecto al %olo 2orte ma!n#tico en el %lano &orizontal. >on esta data, la herramienta direccional puede calcular parámetros tan importantes como)
@ *9- 5true vertical deepht ) profundidad vertical verdadera @ -3? LE? 5%0*0' -E %E8836) severidad de la desviación en an!ulos por cada JJ pies. @ -E'% -E'%L0 L0O0 O0+1 +1E2 E2*3 *3 E'*E E'*E P 3E'* 3E'*E E 5si 5si los los valo valorres son son posi positi tivo vos s se muestra una inclinación hacia el oeste, si son ne!ativos hacia el Este6. @ -E'%L0O0+1E2*3 238*E P '78 5si los valores son positivos se muestra una inclinación hacia el 2orte, si son ne!ativos hacia el 'ur6.
P"&+%&"$ 'PE"&%'#"LE$)
-uran -urante te la perfor perforaci ación ón de hoyos hoyos direcc direccio ional nales es se pued pueden en poner poner en práct práctica ica otras otras t#cni t#cnica cas s se!ún se!ún lo requier equiera a la situa situació ción n en la que que se encuentre el pozo. 7na de las más comunes es el /0>Q 8E0+12? o repaso que se hace rotando la mecha para ase!urar la estabilidad del hoyo y evitar que el mismo se cierre una vez que se haya sacado la tube tuberí ría. a. -e esta esta for forma se va repas epasan ando do en el hoyo hoyo ya perf perfor orad ado o circula circulando ndo.. Este procedi procedimien miento to tambi#n tambi#n permite permite volver volver a a!randa a!randarr el hoyo hoyo para para la insta instala laci ción ón de reves evesti tido dorres, es, tubo tubos s liso lisos, s, re$il e$illa las, s, etc, etc, evitando de esta forma apoyos de tubería. 3tra práctica operacional es el %33& 5%ull out of &ole) 'alir del &oyo6, tambien abreviada en espaol como '*& 5sacar tubería del &oyo6. En %ozo ozos dir direcci eccio onale nales s !ene !enera ralm lmen ente te este este proc proces eso o se reali ealiza za con con bacNreamin! y con parámetros especi(cos de torque, revoluciones por minuto y !alona$e. Existe la prueba de Glo< >hecN o 9eri(cación de Glu$o, que ase!ura la estabilidad estabilidad de las condiciones de un tapón, válvula o dispositivo de control de =u$o, observando los niveles de =uido estable.
E&'# E& '#'&% '&%M%E M%E#+ #+' ' DE P P'BL 'BLEM EM"$ "$) La perfo erforració ación n en hoyos yos direccionales está su$eta a una mayor cantidad de ries!os operacionales. Las %e!as diferenciales son una de las situaciones más frustrantes y prob proble lemá máti tica cas s que que se pres presen enta tan n dura durant nte e la perf perfor orac ació ión, n, debi debido do a
muchos factores, entre ellos los debidos a las características propias de la formac formació ión. n. >uand >uando o una una tuber tubería ía se qued queda a pe!a pe!ada da pued puede e !ener !enerar ar costosos daos, entre los que están el corte de tubería, operaciones de pesca y la realización de un -esvío Lateral o '1-E *80>Q. Las pe!as diferenciales se deben a una diferencia de presión entre el hoyo y la formación, ocasionada por una lar!a sarta con demasiados drill collars que se asienta o para en el lado opuesto de donde se esta tomando =uido en el hoyo. >uando los drill collars están sobredimensionados o la sarta posee lar!a lon!i lon!itud tud de los los mismo mismos, s, se prest presta a a ocasi ocasion onar ar pe!as. pe!as. *ambi#n ambi#n son debidas a una alta desviación del hoyo, altas densidades, densidades, muchos ripios, interrupción de la circulación. En estas ocasiones en que los esfuerzos por recuperar toda la sarta de perforación, se procede a la detección de puntos libres o que no est#n atascados mediante la aplicación de un alto torque para rotar la tubería y observando los puntos en los que se observa que la tubería !ira con el torque aplicado. -e alli se obtiene la profundidad en la que se espera que la tubería no este atascada, se realiza una desconexión mecánica o mediante caoneo, separando la parte libre de la sarta de la que esta atasca atascada da para para recup recuper erarl arla. a. Este Este proc proceso eso se conoc conoce e como como bac2 '34 mediante el cual se saca la tubería que fue desconectada mecánicamente. 3tro problema a presentarse en la perforación de hoyos horizontales y direccionales es el no controlar la tasa de inclinación o %atas de %erro 5-o! le!s P -L'6, que indica el án!ulo de desviación por cada JJ pies perforados. La empresa de 'ervicios -ireccionales incluye en los surveys entre!ados, el -o! Le! calculado para cada profundidad, así si hubo poca poca incl inclin inac ació ión n entr entre e una una prof profun undi dida dad d y otra otra sepa separa rada das s por por una una distancia de JJ ft +-, se mostraran valores pequeos de -o! Le!. Este t#rmino tambi#n hace referencia a las veces cuando las secciones del hoyo hoyo cambi cambian an de dire direcci cción ón de mane manera ra más más rápid rápida a de lo previ previsto sto o planeado, !enerando con ello serios problemas de desviación notable con respecto al plan direccional, que puede incluso ocasionar la p#rdida de la arena o la realización de un side tracN.
E5"L."&%'# E5"L ."&%'# DE ME&H"$ 0nte 0ntes s y desp despu# u#s s del del empl empleo eo de una una mech mecha, a, es nece necesa sari rio o que que un operador de la empresa proveedora de la mecha este presente para evaluar la mecha e indicar mediante un códi!o 10-> los resultados de su evaluación. Los mismos comprenden una serie de números y letras que permiten en cuatro ítems dia!nosticar el estado de la mecha, indicando
si es nueva, si tiene la mitad de su tiempo de uso, el estado de sus sellos o si esta totalmente perdida. Es importante una buena evaluación de la mecha para que se !arantice el empleo de la misma durante la perforación de un pozo sin que se puedan !enerar problemas li!ados a un dao a la mecha. %or e$emplo) J P J P 23@ 0 @ E P 1 P 23 @ *-. OPERACIONES COMUNES:
En un pozo tipico del sur de +ona!as 59enezuela6 antes del ensambla$e de la sarta sarta direcc direccio ional nal se proc proced ede e a romp romper er cemen cemento to y zapa zapata ta con con mecha tricónica de A@CF" , la cual perforó hasta unos J; mas por deba$o deba$o de la zapata zapata 5JJ;6 5JJ;6.. Lue! Lue!o o se saco saco la tuber tubería ía del del hoyo hoyo,, se quebró quebró el /&0 y la mecha tricónica, la cual fue evaluada posteriormente posteriormente para !arantizar o descartar su uso en un proximo pozo. 'e!uidamente la >ompaía de servicios direccionales, lue!o de realizar la reunión de se!uridad, arma el /&0 direccional para la fase del hoyo intermedio, en el cual ya se comenzaría la desviación del pozo. Este /&0 consiste !eneralmente de una mecha /icentrica de A@BCA" R motor de fondo R +G8 L- R1-' R 2-*. 'e!uidamente se prueba la funcionabilidad de las herramientas y se ba$a el ensambla$e con drill pipes y heavy
pies para mantener la limpieza del hoyo y realizando varios bacNreamin! en las zonas que ameriten repaso, mientras que personal de !eolo!ia identi identi(ca (ca cada cada una una de las las forma formacio ciones nes,, aren arenas as y marc marcado adore res s para para correlacionarlos respecto al pla
'e perfor perfora a hasta hasta la profu profund ndida idad d plane planeada ada,, a la cual cual se asent asenterá erá el revestid revestidor or.. Lue!o Lue!o se circul circula a recipr reciproca ocando ndo hasta hasta retor retornos nos limpios limpios y se saca saca tube tuberí ría a libr libre e del del hoyo hoyo.. 7na 7na vez vez en supe super( r(ci cie e se quie quiebr bran an las las her herrami ramien enta tas s dir direcci eccion onal ales es,, recup ecuper eran ando do fuen fuente tes s radi radiac acti tiva vas s y evalu evaluand ando o mech mecha. a. 'e!u 'e!uid idame ament nte e se proce procede de la vesti vestida da de la llave llave hidraulica y a la ba$ada de revestidor de K" con equipo de =otación para lue!o cementar. cementar. %ara el hoyo de producción, de !eometría horizontal, el /&0 se compone de mecha %-> de @CA" se!uida i!ualmente de motor de fondo R LR +-. /a$ando con -% de B@CF" y llenando el pozo cada IJJ pies. /ombeando continuamente píldora viscosa R píldora de limpieza R a!ua de formación hasta alcanzar la profundidad (nal
