2 MÉTODO
DE
REGRESAR
FLUIDOS
CONTRA-FORMACIONES
(BULLHEADING) Este método consiste en bombear contra-formación la capacidad de la o las tuberías de la sarta de perforación o a través de un aparejo de producción o sarta de perforación. El método se lleva a cabo cuando no hay obstrucciones en la tubería y puede lograrse la inyección de los fluidos del pozo, dentro de la formación sin exceder ningn límite de presión. !e desplaza todo el volumen en el interior de la tubería con la cantidad necesaria de un fluido de perforación o un fluido de reparación. "urante la etapa de perforación de un pozo, cuando se presenta un brote y dependiendo las condiciones# puede utilizarse esta técnica. $omo es el caso de un brote con fluidos de ambiente amargo y corrosivo %& '! o $(')# donde luego de efectuar el cierre del pozo, analizar la situación y tomar la decisión a seguir# sea recomendable regresar los fluidos contra-formación %*ullheading) en lugar de sacarlos a la superficie y los consiguientes riesgos a la instalación del e+uipo y los trastornos respiratorios para el e+uipo de trabajo. $E"/0/E12
valores de la hoja para el control de brotes y lectura en los manómetros. -
!i en los c4lcu c4lculo loss se previ previno no un sobre sobre despl desplaz azam amie ient nto o del del flui fluido do de cont contro roll se determinar4 inyectarlo en la misma etapa.
-
!i el pozo pozo an regis registr tra a presió presión, n, sucedi sucedió ó +ue el gas migró migró hacia hacia arrib arriba a durant durante e el bombeo contra-formación o bien el fluido utilizado no tenía la densidad re+uerida. or lo +ue se evitar4 no fracturar la formación a la profundidad de la zapata de la tubería de revestimiento y en los dem4s puntos del sistema de control. En operaciones de mantenimiento de pozos %=or>over), el inyectar contra-formación %*ull %*ullhe headi ading ng)) pued puede e tene tenerr limi limita taci cion ones es,, en func funció ión n al inte interv rval alo o prod produc ucto torr en explotación y condiciones del yacimiento cuando se pretenda aplicar este método. odr4 suceder +ue, los fluidos +ue aporte el intervalo productor sean demasiado viscosos, resultando +ue la operación se prolongue por bastante tiempo.
-
6l aplic aplicar ar el méto método do por el inte interi rior or de la tuber tubería ía,, es reco recome menda ndabl ble e repr repres esio iona narr el espacio anular de la 2 para evitar una ruptura por el exterior de la 2. or lo +ue deber4n tenerse registradas las presiones internas a su límite de ruptura para no excederlas.
-
El gas es un flui fluido do m4s pene penetr trab able le en relac relació ión n al aceite aceite y al agua sala salada da.. or lo consiguiente puede ser menos necesario fracturar si el brote es gas.
-
El contro controll cont contrara-fo form rmac ació ión n es una técnic técnica a com comn n en un esce escena nari rio o de perfor perforac ació ión. n. $uando $uando el pozo pozo est4 est4 perfor perforado ado horizo horizonta ntalme lmente nte,, es altame altamente nte fractu fracturabl rable, e, si la formación la componen carbonatos simples. Este no es un método recomendado para un pozo perforado verticalmente donde varias formaciones est4n expuestas a lo largo
a El brote puede estar arriba de una zona muy débil del pozo. b El lodo podr4 bombearse a un alto gasto en el cual el gas migre hacia arriba. c
!uficiente permeabilidad o fracturas inducidas o naturales pueden presentarse al forzar contra-formación los fluidos.
d !i la permeabilidad presente es suficiente y no se desea incluir una fractura adicional, las presiones en superficie no deber4n excederse al tener en consideración las presiones de fractura calculadas.
Ejemplo de Cálculo para Operaciones de BullHeading
El Bullheading es uno de los metodos de control de pozos que involucra el bombeo de fluidos de la formación de regreso a la misma en un pozo cerrador. Tu puedes leer detalles básicos sobre este metodo en el siguiente link http://.drillingformulas.com/bullheading!ell!control!method/. "ara esta vez# en este articulo nos centraremos en un e$emplo de cálculo para las operaciones de forzamiento o bullheading.
Componentes de la Presión de Bombeo.
"ara la operación de Bull%eading# la presión de bomba en superficie ha de ser igual a la suma de todas las presiones de fricción & de 'ormación# menos la "resión %idrostática ('igura )*. +o cual podemos ver en la siguiente ecuación: Presión de Bomba = Presión Friccional en las Lineas de Superficie + Presión Friccional en el Tubing + Presión Friccional a través de las Perforaciones + Presión de Formación - Presión Hidrostatica del Tubing
El concepto de presión de bomba es el que se emplea para los calculos de Bull heading. Figura 1 , -omponentes de la "resión de Bomba
INFO!"CION #E$ PO%O E&E!P$O
•
evestidor de "roducción a ).0001 23 /).0001 T43.
•
Base de las "erforaciones a )).500123/)).5001T43.
•
'in del Tubing de "roducción a )).500123/ )).5001T43.
•
Empacadura de "roduccion a )0.600123/ )0.6001T43.
•
7radiente de 'ractura de la 'ormacion: 0.895 psi/ft
•
7radiente de "resión de la 'ormación: 0.995 psi/ft
•
"resion de cierre en la Tuberia ;00 psi
•
evestidor de "roduccion: <= >3# ? ppf# +!;0# factor de capacidad 0.06<) bbl/ft
•
Tubing de "roduccion : 6.5= >3# ?.ppf# +!;0# factor de capacidad 0.00;< bbl/ft
•
-apacidad de la Bomba (bbl/stk* 0.) bbl/stk
En la 'igura se describe el 3iagrama del "ozo# basado en la información suministrada C"$C'$O( El punto de referencia para calcular "resion de 'ormación# "resion de 'ractura# peso de matar se basa en el tope de delas perforaciones porque es el que suministra el valor de presión de formación mas conservador. •
Presion de Formacion )psi* + ,radiente de Presion )psi-t* / 0ope de Peroracion 0# )t*
"resion de 'ormacion (psi* 0.995 @ ))#000 2.345 psi •
Presion de Fractura )psi* + ,radiente de Fractura )psi-t* / 0ope de Peroracion 0# )t*
"resion de 'ractura (psi* 0.895 @ ))#000 6.745 psi
"resion %idrostatica Anicial (psi* 9#;?5 , #;00 :.745 psi •
#ensidad Inicial Promedio del Fluido )lpg* + Presion Hidrostatica Inicial )psi* ; )7.75: / 0ope de Peroracion 0# )t**
3ensidad Anicial "romedio del 'luido (lpg* #0?5 (0.05 @ ))#000* <=>> lpg •
Peso del $odo de !atar )lpg* + #ensidad Inicial Promedio del Fluido ? )Presion de Cierre en 0ubing )psi* ; 7.75: ; 0ope de Peroracion 0# )t**
"eso del +odo de 2atar (lpg* 6.88 C (;00 0.05 ))#000* 3=> lpg •
!a/ima Presión Inicial en (upericie )psi* + Formation Fracture Pressure )psi* 8Initial H@drostatic Pressure )psi*
!a/ima Presión Inicial en (upericie (psi* <#0?5 , #0?5 5777 psi $os Calculos de "bajo se relacionan con la presión mientras se esta reali9ando el BullAeading. •
!a/ima Presión Final en 0ubing )psi* + Presión de Fractura )psi* 8 )Peso del $odo de !atar )ppg* / 7.75: / Fin del 0ubing 0# )t** 8 #ensidad Inicial Promedio del Fluido )ppg* / 7.75: / )0ope de Peroracion 0# )t* 8 Fin del 0ubing 0# )t**
!a/ima Presión Final en 0ubing (psi* <#0?5 , (;.8 @ 0.05 @ )0#500* , (6.88 @ 0.05 @ ())#000 , )0#500** :.<72 psi
Presion !a/ima cuando el Peso de $odo de !atar alcan9a la Peroracion •
0ope de la Peroracion )11.777 pies 0#*
Presion !a/ima Final )psi* + Presion de Fractura de la Formacion tope de peroracion )psi* 8 )Peso de !atar del $odo )ppg* / 7.75: / 0ope de la Peroración 0# )t**
Presion !a/ima Final (psi* :.16> psi
•
Base de la Peroracion )11.577 t 0#*
Presion Final !a/ima )psi* + Presion de Fractura de la Formacion Base de peroracion )psi* 8 )Peso de !atar del $odo )ppg* / 7.75: / Base de la Peroración 0# )t** Presion Final !a/ima ) psi* 0.895 @ ))#500 , (;.8 @ 0.05 @ ))#500* Presion Final !a/ima (psi* :.:65 psi
+a presion final ma@ima mas conservadora es :.16> psi. -omo se puede notar# al tener como referencia el tope de la formación nos da un valor de la presion final ma@ima mas conservador# por ello esa es la razón que se seleccione ese punto para los calculos. •
olumen Bombeado en la 0uberia )bbl* + Factor de Capacidad del 0ubing )bbl-t* / $ongitud del 0ubing )t*
olumen Bombeado en la 0uberia (bbl* 0.00;< @ )0#500 41=2 bbl •
Emboladas Bombeadas en 0ubing )st* + olumen Bombeado en la 0uberia )bbl* ; Capacidad de #espla9amiento de la Bomba )bbl-str*
Emboladas Bombeadas en 0ubing (stk* ?).9 0.) ?)9 emboladas •
olumen Bombeado desde el Fin del 0ubing Aasta el 0ope de la Peroración )bbl* + Factor de Capacidad del reDestidor )bbl-t* / )0ope de Peroracion 0# ) t* 8 Fin del 0ubing 0# )t** 0.06)< @ ())#000 , )0#500* 13=> bbl
•
Emboladas Bombeadas desde el Fin del 0ubing Aasta el 0ope de la Peroración )st* + olumen Bombeado en eDestidor )bbl* ; Capacidad de #espla9amiento de la Bomba )bbl-str* );.8 0.) 13> emboladas lumen Bombeado desde 0ope Aasta la Base de la Peroración
•
olumen Bombeado desde 0ope Aasta la Base de la Peroración )st** + olumen Bombeado en reDestidor )bbl* ; Capacidad de la Bomba )bbl-str* );.8 0.) 13> stroes
(umario 0otal del olumen Bombeado
-on el fin de empu$ar de regreso a todos los fluidos de la formación# se requiere que el volumen bombeado debe ser al menos desde la superficie hasta el final de la perforacion caDoneada. Programa de Presiones !ientras se reali9a Bull Heading Tiene el mismo concepto del metodo de control de pozos por Esperar & "esar. educción de la Presión en 0ubing )psi-sts reueridos* + )!a/ima Presion Inicial en (upericie )psi* 8 !a/ima Presión al Fin del 0ubing )psi** Emboladas eueridas )sts* ; olumen en 0ubing )st* "ara estos -alculos # s e selecciona )00 emboladas. educción de la Presión en 0ubing (psi/required stks* (5#000 , #609* @ )00 ?)9 :45 psi - 177 sts educción de la Presión en el eDestidor )psi-sts reueridos* + )!a/ima Presión Inicial al Fin del 0ubing )psi* 8 Presión !a/ima Final )psi** Emboladas eueridas )sts* ; olumen desde el Fin del 0ubing Aasta el 0ope de la Peroración )st* (#609 , #)<8* )00 );8 4>psi - 177 sts
#ibujar el ,raico de BullAeading basado en los #atos (uministrados. +a linea ro$a es la presión ma@ima. Fi la presión e@cede la linea ro$a # la formación se rompera (zona de fractura*. +a linea azul representa la condicion de cierre. +as presiones por deba$o de la linea azul indican que el pozo esta en Ba$o balance (Gona de
Figura – Grafico de BullHeading
"ara operaciones seguras# la presión de bombeo tiene que estar dentro de la zona de bullheading. ('igure 9*.
Figura ! – Bullheading Seguro
+as formaciones pueden fracturarse si la presión de bombeo e@cede la linea de fractura. ('igura 5*.
Figura " - Operaciones Bullheading excediendo la presion de Fractura.
Hota: Este grafico se realizo sin tomar en cuenta la presión de fricción. Es la mas conservativa presión para prevenir la fractura de la formación.
Ejemplo de Cálculo para Operaciones de BullHeading El Bullheading es uno de los metodos de control de pozos que involucra el bombeo de fluidos de la formación de regreso a la misma en un pozo cerrador. "ara esta vez# en este articulo nos centraremos en un e$emplo de cálculo para las operaciones de forzamiento o bullheading. Componentes de la Presión de Bombeo.
"ara la operación de Bull%eading# la presión de bomba en superficie ha de ser igual a la suma de todas las presiones de fricción & de 'ormación# menos la "resión %idrostática ('igura )*. +o cual podemos ver en la siguiente ecuación:
Presión de Bomba = Presión Friccional en las Lineas de Superficie + Presión Friccional en el Tubing + Presión Friccional a través de las Perforaciones + Presión de Formación - Presión Hidrostatica del Tubing
El concepto de presión de bomba es el que se emplea para los calculos de Bull heading. Figura 1 , -omponentes de la "resión de Bomba
INFO!"CION #E$ PO%O E&E!P$O
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evestidor de "roducción a ).0001 23 /).0001 T43.
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Base de las "erforaciones a )).500123/)).5001T43.
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Tope de las "erforaciones a )).000123/ )).0001T43.
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'in del Tubing de "roducción a )).500123/ )).5001T43.
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Empacadura de "roduccion a )0.600123/ )0.6001T43.
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7radiente de 'ractura de la 'ormacion: 0.895 psi/ft
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7radiente de "resión de la 'ormación: 0.995 psi/ft
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"resion de cierre en la Tuberia ;00 psi
•
evestidor de "roduccion: <= >3# ? ppf# +!;0# factor de capacidad 0.06<) bbl/ft
•
Tubing de "roduccion : 6.5= >3# ?.ppf# +!;0# factor de capacidad 0.00;< bbl/ft
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-apacidad de la Bomba (bbl/stk* 0.) bbl/stk
En la 'igura se describe el 3iagrama del "ozo# basado en la información suministrada C"$C'$O( El punto de referencia para calcular "resion de 'ormación# "resion de 'ractura# peso de matar se basa en el tope de delas perforaciones porque es el que suministra el valor de presión de formación mas conservador. •
Presion de Formacion )psi* + ,radiente de Presion )psi-t* / 0ope de Peroracion 0# )t*
"resion de 'ormacion (psi* 0.995 @ ))#000 2.345 psi •
Presion de Fractura )psi* + ,radiente de Fractura )psi-t* / 0ope de Peroracion 0# )t*
"resion de 'ractura (psi* 0.895 @ ))#000 6.745 psi •
Presion Hidrostatica Inicial )psi* + Presion de Formacion )psi* 8 Presion de Cierre en el Cabe9al del 0ubing )psi*
"resion %idrostatica Anicial (psi* 9#;?5 , #;00 :.745 psi
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#ensidad Inicial Promedio del Fluido )lpg* + Presion Hidrostatica Inicial )psi* ; )7.75: / 0ope de Peroracion 0# )t**
3ensidad Anicial "romedio del 'luido (lpg* #0?5 (0.05 @ ))#000* <=>> lpg •
Peso del $odo de !atar )lpg* + #ensidad Inicial Promedio del Fluido ? )Presion de Cierre en 0ubing )psi* ; 7.75: ; 0ope de Peroracion 0# )t**
"eso del +odo de 2atar (lpg* 6.88 C (;00 0.05 ))#000* 3=> lpg •
!a/ima Presión Inicial en (upericie )psi* + Formation Fracture Pressure )psi* 8Initial H@drostatic Pressure )psi*
!a/ima Presión Inicial en (upericie (psi* <#0?5 , #0?5 5777 psi $os Calculos de "bajo se relacionan con la presión mientras se esta reali9ando el BullAeading. •
!a/ima Presión Final en 0ubing )psi* + Presión de Fractura )psi* 8 )Peso del $odo de !atar )ppg* / 7.75: / Fin del 0ubing 0# )t** 8 #ensidad Inicial Promedio del Fluido )ppg* / 7.75: / )0ope de Peroracion 0# )t* 8 Fin del 0ubing 0# )t**
!a/ima Presión Final en 0ubing (psi* <#0?5 , (;.8 @ 0.05 @ )0#500* , (6.88 @ 0.05 @ ())#000 , )0#500** :.<72 psi
Presion !a/ima cuando el Peso de $odo de !atar alcan9a la Peroracion •
0ope de la Peroracion )11.777 pies 0#*
Presion !a/ima Final )psi* + Presion de Fractura de la Formacion tope de peroracion )psi* 8 )Peso de !atar del $odo )ppg* / 7.75: / 0ope de la Peroración 0# )t** Presion !a/ima Final (psi* 0.895 @ ))#000 , (;.8 @ 0.05 @ ))#000* Presion !a/ima Final (psi* :.16> psi
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Base de la Peroracion )11.577 t 0#*
Presion Final !a/ima )psi* + Presion de Fractura de la Formacion Base de peroracion )psi* 8 )Peso de !atar del $odo )ppg* / 7.75: / Base de la Peroración 0# )t** Presion Final !a/ima ) psi* 0.895 @ ))#500 , (;.8 @ 0.05 @ ))#500* Presion Final !a/ima (psi* :.:65 psi
+a presion final ma@ima mas conservadora es :.16> psi. -omo se puede notar# al tener como referencia el tope de la formación nos da un valor de la presion final ma@ima mas conservador# por ello esa es la razón que se seleccione ese punto para los calculos. •
olumen Bombeado en la 0uberia )bbl* + Factor de Capacidad del 0ubing )bbl-t* / $ongitud del 0ubing )t*
olumen Bombeado en la 0uberia (bbl* 0.00;< @ )0#500 41=2 bbl •
Emboladas Bombeadas en 0ubing )st* + olumen Bombeado en la 0uberia )bbl* ; Capacidad de #espla9amiento de la Bomba )bbl-str*
Emboladas Bombeadas en 0ubing (stk* ?).9 0.) ?)9 emboladas •
olumen Bombeado desde el Fin del 0ubing Aasta el 0ope de la Peroración )bbl* + Factor de Capacidad del reDestidor )bbl-t* / )0ope de Peroracion 0# ) t* 8 Fin del 0ubing 0# )t** 0.06)< @ ())#000 , )0#500* 13=> bbl
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Emboladas Bombeadas desde el Fin del 0ubing Aasta el 0ope de la Peroración )st* + olumen Bombeado en eDestidor )bbl* ; Capacidad de #espla9amiento de la Bomba )bbl-str* );.8 0.) 13> emboladas
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olumen Bombeado desde 0ope Aasta la Base de la Peroración )bbl* + Capacidad del eDestidor )bbl-t* / )Base de la Peroracion 0# )t* 8 0ope de la Peroracion 0# )t** 0.06)< @ ())#500 , ))#000* 13=> bbl
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olumen Bombeado desde 0ope Aasta la Base de la Peroración )st** + olumen Bombeado en reDestidor )bbl* ; Capacidad de la Bomba )bbl-str* );.8 0.) 13> stroes
(umario 0otal del olumen Bombeado
-on el fin de empu$ar de regreso a todos los fluidos de la formación# se requiere que el volumen bombeado debe ser al menos desde la superficie hasta el final de la perforacion caDoneada. Programa de Presiones !ientras se reali9a Bull Heading Tiene el mismo concepto del metodo de control de pozos por Esperar & "esar. educción de la Presión en 0ubing )psi-sts reueridos* + )!a/ima Presion Inicial en (upericie )psi* 8 !a/ima Presión al Fin del 0ubing )psi** Emboladas eueridas )sts* ; olumen en 0ubing )st* "ara estos -alculos # s e selecciona )00 emboladas. educción de la Presión en 0ubing (psi/required stks* (5#000 , #609* @ )00 ?)9 :45 psi - 177 sts educción de la Presión en el eDestidor )psi-sts reueridos* + )!a/ima Presión Inicial al Fin del 0ubing )psi* 8 Presión !a/ima Final )psi** Emboladas eueridas )sts* ; olumen desde el Fin del 0ubing Aasta el 0ope de la Peroración )st* (#609 , #)<8* )00 );8 4>psi - 177 sts
#ibujar el ,raico de BullAeading basado en los #atos (uministrados. +a linea ro$a es la presión ma@ima. Fi la presión e@cede la linea ro$a # la formación se rompera (zona de fractura*. +a linea azul representa la condicion de cierre. +as presiones por deba$o de la linea azul indican que el pozo esta en Ba$o balance (Gona de
Figura – Grafico de BullHeading
"ara operaciones seguras# la presión de bombeo tiene que estar dentro de la zona de bullheading. ('igure 9*.
Figura ! – Bullheading Seguro
+as formaciones pueden fracturarse si la presión de bombeo e@cede la linea de fractura. ('igura 5*.
Figura " - Operaciones Bullheading excediendo la presion de Fractura.
Hota: Este grafico se realizo sin tomar en cuenta la presión de fricción. Es la mas conservativa presión para prevenir la fractura de la formación.
