1.- INTRODUCCION Los conceptos propuestos en esta sección cubren los fundamentos para un buen control de pozos. La presión y las relaciones de la presión es importante se queremos comprender el control del pozo. Por denición, la presión es la fuerza que se ejerce sobre una unidad de área, tal como libras sobre pulgadas cuadradas (psi). Las presiones con las que nosotros tratamos a diario en la industria petrolera incluyen las de los uid uidos, os, formaci formación, ón, fricció fricción n y mecán mecánica icas. s. !uand !uando o se e"ced e"ceden en ciertos l#mites de presión, pueden resultar consecuencias desastrosas, incluso descontroles y $ o la p%rdida de &idas. Podemos identicar las siguientes presiones'
1.1.- PRESION DE FLUIDO u% es un uido* +n uido es simplemente algo que no es sólido y puede uir. l agua y el petróleo son ob&iamente uidos. l gas tambi%n es un uido. -ajo temperatura e"trema y$o presión Los uidos ejercen presión. sta presión es el resultado de la densidad del uido y la altura de la columna de uido. La densidad es normalmente medida en libras por galón (ppg) o ilogramos por metro c/bico (g$m0). +n uido pesado ejerce más presión porque su densidad es mayor.
1.2.-PRESION DE FRACTURA 1e dene como la presión necesaria para crear o inducir una fractura en la formación de tal manera que acepte o admita uido en la formación este propósito se logra aplicando presión 2idráulica 2asta que la misma supere la resistencia de la roca. sta presión relacionada con la profundidad se denomina gradiente de fractura.
P3ractura4 P5 6 Psupercie 1.3.- PRESION DE FORMACION 1e dene como la presión del uido dentro del espacio poroso de la formación, tambi%n se conoce con el nombre de Presión de poro. Poros' son los espacios &acios entre los granos de una roca.
La presión de formación tambi%n puede ser e"presada como gradiente de presión. Las gradientes de presión se clasican en' 7radiente 8ormal 4 9.:;< Psi$pie 7radiente 1ubnormal = 9.:;< Psi$pie 7radiente >normal ?9.:;< Psi$pie
P3 4 78MNE>L O 2 1.4.-GRADIENTE DE PRESION. 1e dene como el cambio de presión por unidad de profundidad (longitud) la unidad dada de gradiente de presión es (psi$pie)
1.5.-PRESION HIDROSTA HIDROSTATICA. s la presión ejercida en un punto cualquiera debido a una columna de uido de altura o profundidad profundidad @2A y densidad @ A. s importante tener en cuenta que esta presión depende de la densidad del uido y de la altura o profundidad profundidad y no as# del &olumen que ocupa el uido.
EJEMPLO !uál es la presión 2idrostática en el fondo de un pozo el cual tiene un uido con una densidad de B.C ppg (DD9C g$m0), una EF de ;.G<9H (C9
Presió Hi!r"s#$#i%& 'si ( Desi!&! !e) F)*i!" ''+ , F&%#"r !e C"ersió , Pr"*!i!&! 'ies/ T0D ( .2 ''+ , .52 , 13 'ies
( 233 'si
1..-PRESION DE SORE CARGA s el peso de la roca junto con su contenido de uido. n cualquier punto del suelo que se tome como referencia e"iste una presión originada por el material que está por encima de este punto. ste ste mate materi rial al est está comp compue uest sto o por por las las rocas cas y los los uid uidos os que que se encuentran dentro de ella, las rocas pueden ser compuestas de' calizas, arcillas, lutitas, dolomitas, etc. los uidos pueden ser agua, petróleo y gas. !omo puede apreciarse la presión en el punto de referencia será una función del tipo de roca, del tipo del uido, de la porosidad de la roca donde se encuentra el uido.
P1!4 1..- PRESION NORMAL. Las formaciones de presión normal generalmente poseen una presión de poro equi&alente a la presión 2idrostática del agua intersticial. n las cuenc cuencas as sedime sedimenta ntaria rias, s, el agua agua inter intersti sticia ciall normal normalmen mente te posee posee una una densidad de D,9GK g$mK Q.B
1.6.- PRESION ANORMAL. La des&i des&iaci ación ón signi signicat cati& i&a a con con respe respecto cto a esta esta presi presión ón 2idr 2idrost ostáti ática ca nor normal mal se cono conoce ce como como pres presió ión n anor anorma mal. l. n muc2 muc2os os yaci yacimi mien ento tos s productores de 2idrocarburos se obser&an geopresiones anormales, por encima o por debajo del gradiente normal. 1i bien el origen de estas presiones presiones no se conoce en forma forma e"2austi&a, e"2austi&a, el desarrollo desarrollo de la presión presión
anormal se atribuye normalmente a los efectos de la compactación, la acti&i acti&idad dad diagen diagen%ti %tica, ca, la densi densida dad d difer diferen encia ciall y la migr migraci ación ón de los los uidos. La presión anormal implica el desarrollo tanto de acciones f#sicas como de acciones qu#micas en el interior de la Iierra. Las presio presiones nes superior superiores es o inferio inferiores res al gradien gradiente te normal normal pueden pueden ser perjudiciales para el proceso de perforación.
1..- PRESION SU NORMAL. Las Las pres presio ione nes s subn subnor orma male les, s, es deci decirr aque aquell llas as pres presio ione nes s que que se encuentran por debajo del gradiente normal, pueden producir problemas de p%rdi %rdida da de cir circula culaci ción ón en los los pozo pozos s perf perfor orad ado os con con lodo lodo de perforación l#quido. Las condiciones de presión subnormales se generan frecuentemente cuando la cota de supercie de un pozo es muc2o más ele&ada que la capa freática del subsuelo o el ni&el del mar. sto se obser&a cuando se perforan pozos en serran#as o en zonas montaSosas, pero tambi%n puede ocurrir en regiones áridas donde es posible que la capa freática tenga más de K9< m QD,999 piesR de profundidad. Las presiones anormalmente bajas tambi%n se obser&an con frecuencia en los los yacim yacimien iento tos s agotad agotados. os. 1e trata trata de yacim yacimien iento tos s cuya cuya presi presión ón original 2a sido reducida como resultado de la producción o de p%rdidas. l fenómeno de agotamiento no es inusual en los yacimientos maduros en los que se 2an producido &ol/menes signicati&os de petróleo y gas sin sin la impl implem emen enta taci ción ón de prog progra rama mas s de inye inyecc cció ión n de agu agua o de mantenimiento de la presión.
1.1.- PRESION ATMOSFERICA 7 MANOMETRICA. >unque un manómetro sea colocado en el fondo de una columna de uido leerá la columna 2idrostática de dic2a columna, tambi%n leerá la presión atmosf%rica ejercida sobre dic2a columna. sta presión &ar#a con las condiciones del clima y la ele&ación sobre el ni&el del mar y es considerada normalmente D:,G psi.
2.- PRINCIPIOS ASICOS DE LA SURGENCIA. 2.1.- CONCEPTO +na +na sur surgenc gencia ia es una una entra ntrada da no dese desead ada a de los los uid uidos os de una una formación 2acia el pozo. !omo resultados de una surgencia durante los
intentos de recuperar el control del pozo, se pueden incluir el tiempo opera operati& ti&o o perdi perdido do,, oper operaci acion ones es de riesg riesgo o con con gas gas y petr petról óleo eo a alta alta presión, y la posible p%rdida de equipos (desde el pegamiento de la tube tuber# r#a a 2ast 2asta a la p%r p%rdida dida del del equi equipo po comp comple leto to.) .) 1i la sur surgenc gencia ia es reconocida y controlada a tiempo, puede ser fácilmente manipulada y e"pulsada del pozo en forma segura.
2.2.-CAUSAS DE LA SURGENCIA.1iempre que la presión poral sea mayor que la presión ejercida por la columna de uido en el pozoT los uidos de la formación podrán uir 2acia el pozo. sto puede ocurrir por una o una combinación de &arias causas' Las causas más comunes de las surgencias son' Fensidad insuciente del uido. Prácticas decientes durante las maniobras Llenado deciente del pozo. Pistoneo $ !ompresión. P%rdida de circulación. Presiones anormales. Mbstrucciones en el pozo. Mperaciones de cementación. 1ituaciones especiales que incluyen' U Jelocidad de perforación e"cesi&a en las arenas de gas. U P%rdida de ltrado e"cesi&a del uido de perforación. U Perforar dentro de un pozo adyacente. U 3ormaciones cargadas U Mbstrucciones en el pozo. U Probando el conjunto de -MP. U 7as atrapado debajo del conjunto de -MP. U P%rdida del conductor submarino. U Proyectos de recuperación secundaria. U 3lujos de agua. U Pruebas de 3ormación (F1I) U Perforación en desbalance U 3alla en manteneruna contrapresión adecuada. U Pata de plataforma. • • • • • • • • •
2.2.1.- DENSIDAD INSUFICIENTE DEL FLUIDO.-
+na +na causa causa com/ com/n n de las las surgen surgencia cias s es la densid densidad ad insu insuci cient ente e del uido, o un uido que no tiene la densidad suciente para controlar la formación. l uido en el pozo debe ejercer una presión 2idrostática para equilibrar, como m#nimo, m#nimo, la presió presión n de formaci formación. ón. 1i la presió presión n 2idro 2idrostáti stática ca del uido es menor que la presión de la formación el pozo puede uir.
Probablemente que la causa más com/n de densidad insuciente del uido es perforar inesperadamente dentro de formaciones con presiones anormalmente altas. La densidad insuciente del uido puede tambi%n ser resultado de la interpretación errónea de los parámetros de perforación (NMP, contenido de gas, densidad de las lutitas, etc.) utilizados como gu#a para densicar el lodo. (sto generalmente signica que la zona de transición no 2a sido reconocida y la primera formación permeable 2a originado la surgencia). Eal manipuleo del uido en la supercie responde por muc2as de las causas de la densidad insuciente del uido. Mtras Mtras causas causas que que pro& pro&oca ocan n una una densid densidad ad incor incorre recta cta del del uido uido son, son, cambiar el uido actual del pozo por uidos de fractura o trabajos de acidicación, acidicación, desplazamiento desplazamiento de tapones de gran &olumen, o tambi%n el cambio por uidos de terminación, completación o de empaque.
2.2.2.- LLENADOS DEFICIENTES DURANTE LAS MANIORAS. Probablemente la causa más com/n de las surgencias resulta de las maniobras sacando tubos fuera del pozo. Euc2os factores inter&ienen durante una maniobra. 1implemente considere que no se tiene un peso de uido uido adecu adecuad ado o para para manten mantener er las las presi presion ones es de formac formació ión, n, o la presión fue reducida en el pozo durante la maniobra permitiendo que el pozo uya. +n factor que a menudo no es tomado en cuenta es la fuerza de fricción ejercida contra la formación por el uido durante su circulación. sta fuerza es llamada de p%rdida de carga anular (VPL), y podr#a representar una densidad equi&alente de circulación (!F) en e"ceso de más de D ppg (DC9 g$m0) de material densicante. >ntes de iniciar una maniobra, siempre se debe obser&ar el pozo para &er si está uyendo despu%s de 2aber detenido las bombas. La pol#tica de algunas empresas puede indicar un tiempo de obser&ación de < a K9 minutos. ste tiempo es bien gastado si puede pre&enirse pre&enirse una surgencia y las complicaciones que de ella pudieran surgir. 1i se tomó el tiempo adecuado para obser&ar y asegurarse que el pozo no está uyendo, y luego 2ay una surgencia durante la maniobra, se asume que algo que ocurrió durante la maniobra de sacada pro&ocó la surgencia. La gran mayor#a de estas surgencias son debido al pistoneo $ compresión.
2.2.3.- PISTONEO 8 COMPRESION.
Ioda Ioda &ez que se mue&en tubos a tra&%s de uido, aparecen aparecen las fuerzas de pistoneo (sWab) y compresión (surge). La dirección en que se mue&e la tuber#a dicta cuál es la fuerza dominante, el pistoneo o la compresión. Por tanto tanto una una redu reducci cción ón de presi presión ón es cread creada a debajo debajo de la tuber tuber#a #a permitiendo que uido de formación alimente este &ac#o 2asta que la falta de presión pare. sto se llama pistoneo. Las presiones de compresión compresión tambi%n están presentes presentes cuando la tuber#a es maniobrada para sacarla del pozo, pero generalmente su efecto es m#nim m#nimo. o. l uido uido que que está está alred alreded edor or de la tuber tuber#a #a (espe (especia cialm lment ente e encima del conjunto de fondo) debe salir del camino mo&i%ndose 2acia arriba alrededor de la tuber#a y para arriba del pozo. 1i la tuber#a se mue&e muy rápido, no todo el uido puede salir del camino.
2.2.4.- LLENADO DEFICIENTE DEL PO9O. Ioda Ioda &ez que el ni&el del uido cae dentro dentro del pozo, tambi%n cae la presión 2idrostática ejercida por el uido. !uando la presión 2idrostática cae por debajo de la presión de formación, el pozo puede uir. Para calcular el &olumen necesario para llenar el pozo cuando se e"trae tubos secos'
&rri) &rri)es es '&r& '&r& ))e&r ))e&r ( Des')& Des')&:&; :&;ie ie#" #" !e )"s #*<"s #*<"s << <<)7' )7'ie ie , L"+i#*! E,#r&=!& 'ie Eetros Eetro s c/ c/bic bicos os pa para ra lle llenar nar 4 Fe Fespl splaza azamie miento nto de lo los s tu tubo bosm0 sm0$m $m X Longitud "tra#da m Para calcular el &olumen necesario para llenar el pozo cuando se e"trae tubos secos'
&rr &rri)e i)es s '&r& '&r& ))e& ))e&rr ( >Des >Des') ')&: &:&; &;ie ie# #" " !e #*<" #*<"s s << <<)s )s7' 7'ie ie ? C&'&%i!&! !e #*<"s <<)s7#@ L"+i#*! E,#r&=!& 'ie Eetros Eetr os c/ c/bi bico cos s par ara a ll llen enar ar 4 (F (Fes espl plaz azam amie ient nto o de tu tubo bosm sm0$ 0$m m 6 !apacidad de tubosm0$m ) X Longitud "tra#dam
EJEMPLO !uán !uánto tos s barr barrile iles s tomar tomará á llena llenarr el anular anular si se 2an 2an e"tr e"tra#d a#do o D< tiros tiros seco secos s (asu (asuma ma que que cada cada tubo tubo tien tiene e KD pies pies QB.: QB.:< < mR) mR) de tubo tubos s de perfor perforaci ación ón de : D$C D$C Y(DD: Y(DD:.K .K mm), mm), despl desplaz azami amient ento o 9.99; 9.99;KB KB bbls$ bbls$pi pie e (9.99KKK m0$m) de un casing que tiene un diámetro interno de .G<
&rri)es '&r& ))e&r ( Des')&:&;ie#" !e )"s #*<"s <<)s7# L"+i#*! E,#r&=!& # ( .3 >15 31@
( .3 45 ( 2. <<)s Para ara medi medirr el uid uido o con con prec precis isió ión, n, se debe debe util utiliz izar ar un tanq tanque ue de maniobras o un sistema contador de las emboladas de la bomba. s preferible llenar el pozo usando el tanque de maniobras, ya que este tanque es pequeSo y fácil para medir las &ariaciones de &ol/menes. 1in embargo, el contador de emboladas de la bomba tambi%n puede ser utilizado. Para calcular el n/mero de emboladas para llenar el pozo'
E;<")&!&s '&r& ))e&r ( &rri)es '&r& ))e&r B Des')&:&;ie#" !e )& <";<&<<)s7e;< <";<&<<)s7e;< mboladas para llenar 4 Eetros c/bicos para llenarm0$emb
EJEMPLO !uántas emboladas serán necesarias para llenar el pozo con C.BG bbls (9.:GC m0) usando una bomba triple" con un desplazamiento de 9.DCG bbls$emb (9.9C9C m0$emb)*
E;<")&!&s '&r& ))e&r ( &rri)es '&r& ))e&r B Des')&:&;ie#" !e )& <";<&<<)s7e;< <";<&<<)s7e;< ( 2. B .12 ( 24 e;< mboladas para llenar 4 Eetros c/bicos para llenar Z Fesplazamiento de la bombam0$emb
( .42 B .22 ( 24 e;< Nota: Como las emboladas fueron una fracción mayor que el numero indicado, las emboladas fueron redondeadas al número próximo mayor. Febe tomarse en cuenta que las emboladas nunca dan un &alor e"acto debido al tiempo de retardo del lodo en salir por la l#nea de salida y acti&ar el sensor de ujo. Furante este tiempo de retardo el contador de emboladas de la bomba sigue contando. sto agrega < a D9 ( a &eces más) emboladas al llenado. La buena práctica y algunos organismos reguladores, requieren que el pozo sea llenado cada cinco tiros de tuber#a e"tra#dos, o antes que la presi presión ón 2idr 2idrost ostáti ática ca caig caiga a más más de G< psi (<.DG (<.DG bar), bar), lo que que suced suceda a primero.
2.2.5.- PRESION ANORMAL. Las presio presiones nes anorm anormales ales pueden pueden ser encontra encontradas das en cualquie cualquierr área área dond donde e los los grad gradie ient ntes es de pres presió ión n son son mayo mayorres que que lo nor normal. mal. Las Las presi presion ones es anor anormal males es pued pueden en desar desarro roll llars arse e en una una zona zona por por &arias &arias razones. ntre estas están'
U U U
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>d2erencia inadecuada del cemento que permite la migración o la alimentación de presión de una zona a otraT 3ormaciones cargadas debido a perforación en sobrebalance o por re&entones subterráneosT [onas que están cargadas por presiones pro&enientes de proyectos de inyección tales como inyección de &apor, agua, altas temperaturas, !MC o gas.T 3allas o fugas en el casingT 3ractura de la formación de una zona a otra, tanto ocurrida en forma natural o por el 2ombre (trabajos e"cesi&os de fracturamiento)
2.2..- OSTRUPCION EN EL PO9O. !uando e"iste una obstrucción en el pozo, debe recordarse que puede 2aber presión presión atrapada debajo. debajo. 1i se tiene que perforar perforar o fresar a tra&%s de algo que está obstruyendo el pozo (como un empaque, tapón de cemento o un puente en el pozo), se debe tener e"tremo cuidado.
2.2..- OPERACIONES DE CEMENTACION. Las Las sur surgenc gencia ias s que que ocur ocurrren mien mientr tras as se está está ceme cement ntan ando do son son el resultado de la reducción de la columna 2idrostática del lodo durante la operación. Euc2o c2os pozos se 2an perd erdido por programa amas de cement entació ación n inadecuados. Euc2os otros se 2an perdido por fallar en el seguimiento de dic2o dic2o progr programa. ama. Fifere Fiferentes ntes aconteci acontecimien mientos tos pueden pueden conduci conducirr a la reduc educci ción ón de la pres presió ión n 2idr 2idros ostá táti tica ca por por deba debajo jo de la pres presió ión n de formación. U +n uid uido o espaci espaciado adorr es bomb bombead eado o delan delante te de la lec2ad lec2ada a de ceme cement nto o. 1i no es de la dens densid idad ad adec adecua uada da,, el pozo pozo podr podr#a #a comenzar a uir. uir. U La densidad del cemento no debe ser tan alta como para crear una p%rdida de circulación. U 1i se utiliza cemento de densidad li&iana, deber#a mantenerse la presi presión ón a tra&% tra&%s s del del estran estrangu gulad lador or para para compen compensar sarla la.. 1i se mantiene una presión inadecuada, el pozo podr#a uir. Fem Femasia asiad da pres presió ión n podr podr#a #a gene genera rarr p%r p%rdida dida de cir circula culaci ción ón.. +na +na programación de presión $ bombeo deber#a utilizarse y la presión del estrangulador regulada en función a esta.
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l cemento se des2idrata cuando fragua. sto podr#a reducir la presi presión ón 2idro 2idrostá státic tica a efecti efecti&a, &a, permit permitie iendo ndo que que el pozo pozo uya. uya. 8ormal 8ormalment mente e el cemento cemento es diseSad diseSado o para para fraguar fraguar por etapas etapas para minimizar este efecto. l cemen cemento to se calie calienta nta cuando cuando fragu fragua. a. sto sto puede puede causar causar la e"pansión e"pansión de los tubos. +na &ez que se enfr#an, se puede crear un micr microUa oUanu nula larr prop propor orcio ciona nand ndo o un canal canal para para el mo&im mo&imie iento nto del del uido. 5ay casos en que el equipamiento otador del casing 2a fallado.
2.2.6.- SURGENCIAS AJO SITUACIONES ESPECIALES. Febe Febe qued quedar ar clar claro o que que no 2ay 2ay mane manera ra de perf perfor orar ar un pozo pozo sin sin la amenaza de una surgencia. Las siguientes son algunas de las condiciones $ operaciones que 2an conducido a surgencias o re&entones.
&@ PERFORANDO PERFORANDO DENTRO DE UN PO9O AD8 AD8ACENTE 5a 2abido numerosos casos donde otro pozo 2a sido penetrado y se 2a tomado tomado una surgen surgencia cia de dic2o dic2o pozo. pozo. Perforaci erforación ón desde desde platafo plataform rmas as utiliz utilizand ando o bodeg bodegas as para para pozo pozos s m/lti m/ltipl ples es ob&i ob&iame amente nte tiene tiene un alto alto potencial para esto.
<@ PROAND PROANDO O CONJUNTO CONJUNTO DE OP 5ay muc2as consideraciones que se ignoran durante las pruebas de los -MP por lo que podr#an conducir a una surgencia. La atención se concentra en el proceso mismo de la prueba, no en obser&ar el pozo. 1i las pruebas del conjunto de -MP toman muc2as 2oras en ser ejecutadas, cuál es el estado del pozo* 5ay incremento de presión debajo de la 2erramienta de prueba* La &ál&ula del casing debajo del conjunto de -MP fue abierta para e&itar la acumulación de presión* l pozo uye a tra&%s de esta &ál&ula abierta*. stas son las preguntas que deben ser mantenidas en mente y el pozo obser&ado. > menudo en las operaciones en las plataformas, el conjunto de -MP sobre la cabeza del pozo puede estar a ;9 o B9 pies (D.CB m a CG.:K m), a &eces más, del caSo conductor submarino a la l#nea de ujo. 1i el conj conjun unto to es prob probad ado, o, es prác prácti tica ca com/ com/n n dren drenar ar la l#ne l#nea a del del caSo caSo submarino antes de probarlo con agua. sto puede resultar en una ca#da signicati&a en la presión 2idrostática. +na p%rdida de D9 ppg (DDB g$m0) en B9 pies (CG.:K m) ser#a equi&alente a :G psi (K.C: bar). sta p%rdida de presión puede permitir uir al pozo.
%@ PRUEAS PRUEAS DE FORMACI FORMACIN N >DST@. >DST@. Las Las prue pruebas bas de forma formació ción n son simpl simpleme emente nte una una termi termina nació ción n temporaria de una zona producti&a. 1e permite que la presión de los uidos de formación y la presión presión de formación entren al pozo y a la columna de 2erramientas de F1I.
!@ PERFORA PERFORACIN CIN EN DESALAN DESALANCE CE
1i se usa la perforación en desbalance en las formaciones que no producen producen para aumentar la penetración, penetración, qu% sucederá cuando se penetre en una formación producti&a* l potencial de un inujo es alto alto.. Las Las prof profun undi dida dade des s de las las zona zonas s prod produc ucti ti&a &as s debe deben n ser ser conocidas y las seSales de surgencia deben ser muy controladas.
e@ PATAS DE LAS PLAT PLATAFORMAS MARINAS
5a 2abido ido muc2o c2os re&e e&enton tones inespe sperado ados desde sde esto stos mecan mecanism ismos os de sopor soporte. te. La ele&a ele&ació ción n o asent asentami amient ento o de una una platafo aforma marina enc encima ima de oleod eoducto ctos no ind indicado ados o seSalizados 2an causado algunos re&entones. l abandono de una plataforma y sacando las &igas de soporte que 2an sido cla&adas en &arios cientos de pies proporciona un canal para que uya el gas supercial 2asta la supercie.
3.- LA DETECCIN DE SURGENCIAS. +na surgencia puede ocurrir en cualquier momento en que no se ejerza suciente presión pozo abajo para controlar la presión de formación. Para detectar detectar una surgen surgencia cia en sus primeras primeras etapas, debemos debemos estar aten atento tos s a los los indi indica cado dorres si uno uno o más más indi indica cado dorres o seSa seSale les s son son obser&adas se debe asumir que el pozo está uyendo y se deben iniciar los procedimientos de control adecuado (como cierre de pozo, etc)
3.1.- SEALES DE AD0ERTENCIA
>umento en el caudal de retorno. \ncremento en las piletas de inyección. Nastros de gas $petróleo durante la circulación. Fisminución en la presión de bombeo y aumento en el caudal de bombeo. Pozo uyendo. Llenado deciente durante la sacada de tuber#a del pozo.
Las barras salen llenas. Jariación en el peso del sondeo. l pozo no de&uel&e el desplazamiento correcto en la bajada.
3.1.1.-A*;e#" 3.1.1.-A*;e#" !e) %&*!&) !e re#"r" !uand !uando o la bomb bomba a está está funci funcion onand ando o a una una &elo &elocid cidad, ad, despl desplaza aza una una cantidad ja de uido dentro del pozo a cada minuto. Por lo tanto dado que el caudal de de inyección inyección de uido al interior interior del pozo es constante, constante, el caudal de retorno del uido tambi%n deberá ser constante. 1i se ad&ierte un aumento aumento de la cantidad en el &olumen de uido uido y el r%gimen de bombeo no 2a cambiado quiere decir que el uido de retorno sobrante pro&iene de un aporte de la formación.
3.1.2.-AUMENTO DE 0OLUMEN EN TANUES 1i el pozo pozo está está apor aporta tand ndo o uid uido o de la for formaci mación ón,, esto esto se suma suma al &olumen que ya está presente, esto pro&ocara que el &olumen de las pileta piletas s de inyec inyecció ción n o tanq tanques ues aum aumen ente te lo cua cuall ad&er ad&ertir tirá á que que 2a ocurrido una surgencia. Por eso todos los tanques del sistema de circulación deben ser medidos y marcados de tal manera que se pueda ad&ertir rápidamente que 2ay un aumento adicional de &olumen.
3.1.3.-RASTROS CIRCULACIN.
DE
GAS7PETRLEO
DURANTE
LA
!uando se ad&ierte un incremento abrupto de gas e"iste la posibilidad de que el pozo este aportando petróleo o gas debido a que no se está ejercien ejerciendo do suciente suciente presión presión sobre sobre la formación formación produ producti& cti&a, a, es decir mientras que a medida que mayor cantidad de gas ingresa y se e"pande pro& pro&oca oca que la presi presión ón 2idrost 2idrostáti ática ca dismi disminu nuya ya 2asta 2asta que que el pozo empieza a uir. Por lo tanto los rastros de gas$petróleo son indicadores de surgencia y lo más recomendable es deri&ar la circulación a tra&%s del estrangulador para alejar el gas o el petróleo de las cercan#as del piso de perforación de equipo.
3.1.4.-DISMINUCION DE LA PRESIN DE OMEO 7AUMENTO EN EL CAUDAL DE OMEO Las auencias de uido de la formación disminuyen la densidad de la columna de uido lo cual 2ace que la presión que ejerce la columna disminuya por lo tanto la presión tambi%n empezara a descender por que la columna es más li&iana pro&ocando un aumento de emboladas de la bomba que en consecuencia funcionará más rápido aumentando el &olumen de bombeo, a esto se suma la e"pansión del gas que ele&a parte del uido uido y reduce reduce a/n más la presión presión total de la columna. columna. sta misma ca#da en la presión de la bomba y aumento en la &elocidad de la bomb bomba a es tamb tambi%n i%n caract caracter# er#sti stico co al bomb bombear ear un colc2 colc2ón ón pesad pesado o o, cuando 2ay un agujero en la columna, com/nmente llamado de la&ado. n cualquiera de los dos casos, es necesario realizar realizar una prueba de ujo para asegurarse si se trata de una surgencia en progreso.
3.1.5.-PO9O FLU8ENDO. > medida que el pozo uye agrega uido de formación que desplaza el uido uido del del pozo, pozo, por por eso es es impor importan tante te el mon monito itore reo o del poz pozo o sea constante y debe debe 2aber comunicació comunicación n para determinar determinar si el pozo está uyendo.
3.1.. 3.1. .-L -LLE LEN NADO ADO DEFI DEFICI CIEN ENTE TE DURA DURANT NTE E LA SACA SACADA DA DE TUERA DEL PO9O
La sacada de tuber#a del pozo es uno de los momentos más peligrosos de las operaciones en un equipo y una de las causas más 2abituales de surgencia. surgencia. Los factores que contribuyen que as# sea son' las p%rdidas p%rdidas de presión por circulación, efecto de pistoneo al e"traer los tubos, llenado impropio que reduce la columna 2idrostática. 1i el pozo no está tomando la cantidad adecuada de uido se puede asumir que el uido de formación está in&adiendo el pozo. (o que estamos perdiendo uido si toma un e"ceso para llenar el pozo).
3.1.. LAS ARRAS SALEN LLENAS U!uando se 2ace una maniobra de sacada, es posible que el uido de formación entre en el pozo a un caudal lo sucientemente grande para e&itar que el uido que está dentro de los tubos pueda caer. UIambi%n, cuando se inicia el ujo es más fácil para el uido entrar en la columna, cuando se sacan 2erramientas de gran diámetro y empaques que las barras salgan llenas Pro&ocando en estas circunstancias el pozo debe ser cerrado y circulado.
3.1.6. DESPLA9AMIENTO MANIORA DE AJADA !uando se baja tuber#a dentro del pozo, se debe desplazar del pozo un &olumen de uido igual al desplazamiento de la tuber#a. 1i la columna se baja muy rápido, el uido puede ser forzado 2acia la formación debajo de la columna debido a la presión de compresión. sto puede traer como resultado resultado el el descenso descenso de la la columna columna de uido uido reduciendo reduciendo la presió presión n 2idrostática ejercida por el uido pro&ocando que el pozo comience a uir. !on un inujo en el pozo, será desplazado más &olumen fuera del pozo que que el desp despla laza zami mien ento to de la colu column mna. a. sto sto pued puede e ser ser debi debido do a la e"pansión del gas y$o el ujo del pozo.
3.1.. CAMIO EN EL PESO DE LA COLUMNA l uido del pozo fa&orece la otación esto signica que el uido parte del peso de la columna en conclusión mientras más pesado es el uido mayor es la otación y por lo tanto mayor es el peso que sostiene. Por Por eso un aumento aumento en el peso de la columna columna podr#a podr#a ser debido debido a un inujo de uido de formación que 2a disminuido la densidad del uido alrededor de los tubos. > medida que la densidad del uido disminuye, su capa capaci cida dad d de pro& pro&ee eerr de o ota taci ción ón se reduc educe, e, resul esulta tand ndo o en un incremento en el peso que se notará en supercie. 1i se produce una disminución en el peso de la columna, la disminución podr#a ser por el efecto de los uidos de formación empujando 2acia
arriba a la columna. l pozo deberá ser cerrado sin demora y e&aluados los procedimientos de control del pozo.
3.2. SURGENCIA CON LA COLUMNA FUERA DEL PO9O Las surgencias ocurridas cuando se tiene la columna fuera del pozo, generalmente comienzan durante la maniobra de e"tracción pero que no fuer fueron on nota notada das. s. La sur surgenc gencia ia podr podr#a #a 2abe 2aberr come comenz nzad ado o dura durant nte e la prim primer era a part parte e de la mani maniob obra ra de e"tr e"trac acci ción ón.. M prob probab able leme ment nte, e, la surge surgenci ncia a 2abr 2abr#a #a comen comenza zado do cuan cuando do el pozo pozo no era llena llenado do con la frecuencia suciente 2acia el nal de la maniobra o mientras se e"tra#an los portamec2as. +na situación similar puede ocurrir durante una operación e"tensa de perlaje, cable o de pesca. Eaniobras frecuentes de e"tracción y bajada en el pozo pozo con con estas estas 2erram 2erramien ientas tas puede pueden n pisto pistone near ar los los uid uidos os de formación 2acia el pozo originando una surgencia.
3.2.1. SURGENCIAS MIENTRAS MIENTRAS SE PERFILA O SE OPERA CON UNIDADES DE CALE Las surgencias de pozos que ocurren mientras se perla y durante las operaciones con unidades a cable son el resultado de' La acció acción n de pisto pistoneo neo de las las 2erra 2erramie mienta ntas s que que están están siend siendo o e"tra#das en las secciones 2inc2adas del pozo. l efecto de pistoneo de las 2erramientas que son e"tra#das con muc2a &elocidad. Fescuido al no mantener el pozo lleno durante tales acti&idades. Febe considerarse siempre la posibilidad de utilizar un lubricador para •
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cable.
+n lubr lubric icad ado or lo suc sucie ient ntem emen ente te lar largo para para abar abarca carr toda todas s las las 2erra 2erramie mienta ntas s que que 2an sido sido bajad bajadas as con el cable, cable, perm permiti itirá rá que que este este conjunto sea sacado del pozo en caso de una surgencia, sin tener que cortar el cable para cerrar el pozo.
3.2.2. SURGENCIA DURANTE EL ENTUADO !uando se está entubando se detectara la surgencia por el 2ec2o de que el ujo del lodo desplazado no se detiene durante el enrroscado de los caSo caSos s .par .para a e&it e&itar ar esto esto se debe debe util utiliz izar ar un sens sensor or de ujo ujo y un totalizador de &olumen de la pileta mientras se recorre el casing. Para poder controlar controlar la surgencia surgencia se debe cerrar el pozo utilizando utilizando esclusa de casing o pre&entores anular. anular.
3.2.3. SURGENCIAS MIENTRAS SE CEMENTA Las Las sur surgenc gencia ias s que que ocur ocurrren mien mientr tras as se ceme cement nta a el casi casing ng son son el resul esulta tado do de la dism dismin inuc ució ión n de la pres presió ión n de la colu column mna a de uid uido o durante la operación. sta reducción de la presión de la columna de lodo, puede ser el resultado de mezclas de cemento de baja densidad, p%r p%rdida didas s de cir circula culaci ción ón,, espa espaci ciad ador ores es o colc colc2o 2one nes s con con dens densid idad ad inadecuada, o el mecanismo del fraguado del cemento. l aumento de &olumen en los tanques de lodo y el desplazamiento del cemento deben ser monitoreados tambi%n, para &ericar que el &olumen de uid uido o despl desplaza azado do es esenci esencialm almen ente te el mismo mismo que que el &olum &olumen en de cemento bombeado.
4. DEFINI DEFINICIO CION N DE DE IC IC TOLE TOLERA RANCE NCE >TOLE >TOLERAN RANCIA CIA DE INFLUJO@ 1e dene como el &olumen má"imo de gas que puede ser tolerado sin fracturar las formaciones e"puestas a la /ltima zapata cementada Iambi%n Iambi%n la podemos podemos denir como la presión presión de poro má"ima que podemos utilizar 2asta la má"ima que podemos utilizar 2asta la pró"ima profundidad. +na patada (ic) de pozo es una inuencia de presión de la formación (inujo) dentro del pozo esta puede ser controlada en supercie. Para que esto ocurra, se deben cumplir dos criterios'
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La presión de formación debe e"ceder la presión anular o la 2idrostática. Los uidos siempre uirán en la dirección de la presión menor.
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La formación debe ser permeable con el n de que los uidos puedan pasar de un sitio a otro. +n re&entón (bloWout) sucede cuando no se puede controlar en supercie el ujo de uidos de formación. +n re&entón subterráneo ocurre cuando 2ay un ujo incontrolable entre dos formaciones. n otras palabras, una formación esta pateando y al mismo tiempo en otra se está perdiendo circulación.
4.1. CAUSAS DE PATADAS N" ;&#eer e) *e%" ))e )e" %*&!" se es#K s&%&!" #*S&< >S&<
R&#& R&#& !e 'ee 'ee#r #r&% &%ió ió e,%e e,%esi si& & %*&! %*&!" " se 'er" 'er"r& r& & #r& #r&Ks Ks !e &re&s +&se"s&s +&se"s&s.. 1i se permite que entre muc2o gas en el espa spacio anular, especialmente cuando sub suba y se est% e"pandiendo, esto causará una reducción en la presión anular. F"r;& "r;&%i %i" "es es s*
4.2. 4. 2.
SEA SEALE LES S DE ALTERA TERA DE UNA UNA PATADA ADA DE PO9O PO9O
>ntes de que ocurra efecti&amente una patada o un inujo al pozo, se presentan signos e indicaciones que pueden dar alarmas de posibles condiciones que tal e&ento pueda ocurrir
9"&s !e 'Kr!i!& !e %ir%*)&%ió •
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Pueden resultar grandes presiones de surgencia debido a signos de fractura y p%rdidas de circulación. Las formaciones frágiles y fracturadas pueden ser identicadas por altas NMP(ratas altas de perforación ) y torque alto y errático. Neto etornos de lod lodo infer feriores ores a lo normal, al, que puede eden ser ser identicados por una reducción en el ujo de lodo y en el ni&el de los tanques, indicando p%rdidas de uido 2acia la formación.
9"&s !e Tr&si%ió •
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\ncr \ncrem emen ento to en la rata rata de perf perfor orac ació ión n y decr decrec ecim imie ient nto o en la tendencia del el e"ponente de perforación. 8i&eles de gas incrementándose. >parición de gas de cone"ión. \ndicac \ndicacion iones es de inestabi inestabilida lidad d de 2ueco. 2ueco. 5ueco 5ueco apretad apretado, o, torque torque alto y errático, arrastre y sobreUtensión. \ncremento en la temperatura del lodo. \ncremento en el &olumen de cortes, derrumbes, y $ o disminución de la densidad de los s2ales.
4.3. INDICADORES DE PATADAS DURANTE LA PERFORACION Las siguientes indicaciones de ujo están listadas en el orden t#pico en que se 2acen presentes o mesurables en supercie.
Presió !e <";<& !e%re%ie!" +r&!*&);e#e. +r&!*&);e#e.
Iambi%n Iambi%n puede &erse asociada con un aumento en la rata de bombeo. bombeo. La ca#da en la presión de bomba es el directo resultado de la densidad más más baja baja de los uid uidos os que que est%n est%n entra entrand ndo o al pozo pozo,, redu reducie ciend ndo o la cabeza 2idrostática. 2idrostática. La ca#da de presión será más signicati&a a medida que ocurre la e"pansión del gas aportado. La ca#da de presión puede ser sua&e y gradual al principio, pero entre más tiempo pase sin que la patada sea detectada, más alta será la ca#da de presión.
U i%re;e#" &s"%i&!" e )"s ie)es e )"s #&*es. > medida que los uidos de formación entran en el pozo, un &olumen equi&alente de lodo necesariamente será desplazado en supercie. sto se aSade al &olumen circulado, en tal forma que puede detectarse un aumen aumento to en la rata de ujo ujo.. n caso de que que el inujo inujo sea en gas, el desplazamiento de lodo se incrementará dramáticamente a medida que se efect/a la e"pansión.
> medida que el inujo contin/a.
0&ri&%i"es e e) 'es" s"H"")"&!@ s"O@ >unque no es ciertamente un indicador primario, estas indicaciones se pued pueden en dete detect ctar ar a medi medida da que que se afect fecta a el efec efecto to de boya boyanc ncia ia (otación) sobre la sarta. 1i el inujo llega a la supercie.
L"!" C"#&;i&!"/ es'e%i&);e#e %"r#e !e +&s Fensi ensid dad de lodo redu educida. !ambi mbio en con conteni enido de clo cloruros (gen (gener eral alme ment nte e un incr increm emen ento to)) dete detecc cció ión n de gas gas .\nd .\ndic icac acio ione nes s de presión, como derrumbes e incremento en la temperatura del lodo a la salida.
4.4. CONTROLANDO UNA PATADA DE PO9O QIC
l lodo que circula 2acia abajo a tra&ez de la sarta de perforación y arriba por el anular es la primera l#nea de defensa contra las patadas de pozo. l uido de perforación crea una presión adicional mientras esta circulando. La presión ejercida por el lodo de perforación e&ita que los uidos de formación entrenen al pozo. !uando el ni&el o el peso del lodo caen, la presión ejercida sobre la formac formació ión n dismi disminu nuyeT yeT si esto esto pasa, pasa, los los uid uidos os de formac formació ión n puede pueden n entrar al pozo. n ese momento se presenta la patada del pozo. n otras palabras, cuando la presión de la formación formación y sus uidos e"cede el peso de la columna de lodo, se presenta una patada de pozo. Presión 4 fuerza por unidad de área. Presión 4 fuerza $ área. Para e&itar e&itar que que la patad patada a de pozo pozo se con&i con&iert erta a en un re&e re&ento nton, n, la cuadrilla del taladro usa un equipo de pre&entoras de re&entonas @-MP stacA
Me%i"& #res &ri&<)es *e &e%#& &) i% #")er&%e • • •
Eá"ima densidad de lodo Eá"ima presión de poro Eá"imo tamaSo de brote
EJEMPLO C&)%*)&r e) ")*;e !e +&s e )& s*'er%ie %" )"s si+*ie#es !&#"s &s*;ie!" *e es * '":" &
T2( F
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!on&ertimos la temperatura ID 4 ;BB,;G N
IC 4
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JC4 C
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5emos aprendido aprendido que que en un cambio en la 2idrostát 2idrostática ica en nuestro nuestro pozo se &erá &erá como un cambio cambio en la presión presión en los medidor medidores es de presión de supercie. +n cambio en la 2idrostática es causado por un cambio en el peso del uido, el cual está bajo nuestro control, o un cambio en el inujo, que necesitamos entender para ser capaces de controlarlo !lasicación el inujo con base en el tipo de uido de formación ' 7as' metano, 5C1 !MC n realidad, el inujo puede ser una mezcla de todos los anteriores uidos. Euc2 Euc2as as escu escuel elas as de cont contrrol de pozo pozos s ense enseSa San n cálc cálcul ulos os para para estimar el gradiente del inujo despu%s de 2aber cerrado el pozo. stos cálculos asumen que la ganancia del foso es una medida e"acta de &olumen de la manifestación, se encuentra en el fondo. stas presunciones, presunciones, combinadas con el 2ec2o de que no toman en cuenta cuenta la solubili solubilidad dad del inujo inujo en difere diferentes ntes uidos, uidos, podr#an podr#an lle&ar a un error serio. !ualquier manifestación debe manejarse como una manifestación de gas, 2asta que se sepa que se trata de otro tipo de inujo. Las manifestaciones de gas son t#picamente más dif#ciles de contr control olar ar y crean crean el mayo mayorr pelig peligro ro en super supercie cie,, por por lo que que asumir que cada manifestación es una manifestación de gas , es lo correcto. l tipo de uido de perforación tambi%n afecta la forma en que se comporta el inujo. Los gases entraran en solución con diferentes tipos de uidos y diferentes concentraciones. +n gas en solución se comportara como una manifestación de agua por el petróleo 2asta que alcanza alcanza una presión presión más baja, baja, donde puede puede salir de la solución. Las manifestaciones de petróleo que ya tienen gas en
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solución liberaran el gas a una presión más baja. !uando el gas sale sale de la soluci solución ón (pun (punto to burb burbuj uja), a), el gas gas se e"pa e"pand ndir irá á muy rápidamente, y en algunos casos, podr#an descargar una porción del del pozo pozo.. 1e 2a docum documen entad tado o casos casos de pozo pozos s que que &olar &olaron on los cojinetes más allá de la plataforma del mico. ste asunto de solubilidad podr#a describir un gas 2idrocarburo en un uido de base sint%tica o una manifestación de co C en un uido de base base agu agua. nte ntend nder er cómo cómo se comp compor orta tan n esto estos s tipo tipos s de manifestación es cr#tico para controlar su pozo adecuadamente.
5. COMPORT COMPORTAMIENTO DE LAS SURGENCIAS. SURGENCIAS. 5.1. UN RE0ENTN/ ES UNA DESCONTROLADA.
SURGENCIA
+na +na sur surgenc gencia ia que que no es recon econoc ocid ida, a, o que que se per permite mite cont contin inua uar, r, descargará uido del pozo. !uando se produce una surgencia, y no es reconocida, o no se toma la acción debida, entonces esta puede desarrollarse 2asta con&ertirse en un descontrol. 1e producirá un ujo descontrolado del uido del pozo, de aqu# este nomb nombre re.. 1i el pozo pozo desca descarg rga a de una una zona zona 2acia 2acia otra otra forma formació ción, n, se denomina descontrol subterráneo. l comportamiento del inujo &ar#a en función del tipo de surgencia, la geometr#a del pozo y el tipo de uido en el pozo.
5.1.1. 5.1. 1. DETE DETERM RMIN INAN ANDO DO LA NATU NATURA RALE LE9A 9A DEL DEL FLUI FLUIDO DO IN0ASOR s importante saber si el uido in&asor es gas o l#quido (petróleo $ agua.) 1e puede determinar apro"imadamente calculando la densidad del uido in&asor, asumiendo que la diferencia entre las presiones de cierre (!ierre en Iubos y !ierre en !asing) se debe a la diferencia de densidad de la columna de la surgencia. Para Para determinar determinar el tipo de uido en el pozo, se debe medir con la mayor e"actitud posible la ganancia de &olumen en los tanques.
[email protected] GAS EN EL PO9O CON LODOS ASE AGUA l gas es un uido compresible. l &olumen que ocupa depende de la presi presión ón a la que que está está someti sometido do.. 1i la presi presión ón aume aumenta nta,, su &olu &olumen men dismi disminu nuye. ye. La relac relació ión n Jolum olumen en $ presi presión ón &ar#a &ar#a para para las las difer diferen entes tes mezclas de gases. 1in embargo, el comportamiento de un gas natural puede puede calcula calcularse rse apro" apro"imad imadamen amente te utilizan utilizando do una propo proporc rciona ionalid lidad ad
in&ersa. sto signica que si se duplica la presión el gas se comprimirá a mas o menos la mitad de su &olumen. 1i reducimos reducimos la presión presión a la mitad se duplicará su &olumen. l gas gas es más más li&i li&ian ano o que que el l#qu l#quid ido, o, por por lo tant tanto o pued puede e ocur ocurri rirr migración ya sea con el pozo abierto o cerrado. >unque el gas se pued puede e separa separarr en burb burbuja ujas s pequ pequeS eSas, as, la mayor mayor#a #a de los los análi análisis sis consideran el gas como una /nica burbuja de gas. Las generalidades del comportamiento del gas en el pozo deben ser comprendidas y anticipadas para poder mantener el control sobre una surgencia de gas.
<@.- E,'&sió !e) +&s !uando el gas entra en el pozo, su efecto sobre el pozo depende de cómo se manipule el gas. +n manipuleo incorrecto de una surgencia de gas puede tener consecuencias desastrosas. \nclusi&e 2oy en d#a, e"isten di&ersas prácticas y puntos de &ista sobre como controlar un pozo. Para simplicidad, el gas será tratado como una /nica burbuja y los los efec efecto tos s de la temp temper erat atur ura, a, comp comprresib esibil ilid idad ad,, tipo tipo de uid uido o y solubilidad serán ignorados.
%@.- Si e,'&sió l pozo es cerrado y se permite la migración de la burbuja de gas 2acia la supercie (o es circulada 2acia la supercie manteniendo el &olumen de los tanques constante.) n otras palabras no se permitirá permitirá la e"pansión del gas. !on la nalidad de simplicar, ignoramos los efectos de la temperatura y la compresibilidad aunque tengan efecto en el proceso.
[email protected] E,'&sió si %"#r") Lo opuesto a no permitir que el gas se e"panda es circularlo sin mantener contrapresión sobre %l. 8ue&amente un barril (9.D
[email protected] E,'&sió %"#r")&!& 1i se bombea la burbuja de gas con e"pansión controlada, se debe permitir la e"pansión del gas manteniendo la presión de fondo igual o ligeramente superior que la presión de formación. 1e debe permitir el incremento del &olumen en supercie. !uando se utilizan los m%todos de control normales
(Perforador, spere y Fensique, !oncurrente), se permite el retorno de mayor &olumen que el bombeado, permitiendo la e"pansión del gas. l operador del estrangulador debe mantener una contrapresión que permita una suciente e"pansión del gas de tal manera que la presión 2idrostática en el pozo más la contrapresión tenga un &alor liger ligerame amente nte superi superior or a la presi presión ón de formac formació ión. n. Los Los m%to m%todo dos s de control normales permiten la e"pansión controlada del gas que está siendo bombeado a la supercie.
@.- Mi+r&%ió !e) +&s 1iempr 1iempre e se deben deben obser&a obser&arr las presio presiones nes de cierre cierre.. Las presio presiones nes pueden aumentar a medida que el gas migra 2acia arriba a tra&%s del uido del pozo cuando este está cerrado. La migración del gas puede aumentar las presiones en el pozo 2asta que la formación y el equipamiento de supe super rci cie e fall fallen en.. sto sto podr podr#a #a resul esulta tarr en daSo daSo a la for formaci mación ón o un descontrol subterráneo. La migración del gas en un pozo cerrado puede aumentar la presión en el pozo y causar un descontrol subterráneo.
[email protected] S*r+e%i& !e )i*i!"s l petr petró óleo, leo, agu agua y agua gua sal salada ada son son casi casi inco incomp mprresib esible les. s. 8o se e"pa e"pand ndir irán án a ning ning/n /n &alo &alora ra prec precia iabl ble e a medi medida da que que la pres presió ión n es reducida. 1i una surgencia de liquido no se e"pande a medida que es circulada fuera del pozo, la presión en el casingno aumentará como en el caso de una surgenciade gas (mientras que no se permita un inujo adicional.) +til +tiliz izan ando do los los m%to m%todo dos s de pres presió ión n de fond fondo o cons consta tant nte e la pres presió ión n 2idro 2idrostá státic tica a en el anula anularr camb cambiar iará á en funció función n de las las &ariac &ariacio iones nes en lageometr#a del pozo.
@.-G& @.-G&s s e e) '":" '":" %" )"!"s )"!"s <&se <&se 'e#ró) 'e#ró)e" e" 7'e#r 7'e#ró)e ó)e" " si#e#i%" l comportamiento de las surgencia de gas en lodos base petróleo es diferente de las surgencias en lodos base agua. l gas que entra al pozo contie contiene ne uido uidos s oleo oleosos sos que que entra entrara ran n en soluc solución ión.. 1e estima estima que que la mayor#a (;9 por ciento) del gas que entra en el pozo entrara en solución. Los lodos base de petróleo sin sint%tico mostrarán las mismas
caract caracter er#st #stica icas s de absor absorció ción n de gas que que los los lodo lodos s de base base petr petról óleo eo natu natura ral. l. !on !on los los uid uidos os base base agua agua,, la gana gananc ncia ia en los los tanq tanque ues s de supercie reejará el tamaSo del inujo de gas. l asumir que se tiene una surgencia de petróleo o agua salada no debe ser ser 2ec2 2ec2a a si se está está util utiliz izan ando do lodo lodo base base petr petról óleo eo.. l inu inujo jo no se e"pandirá a medida que es circulado sino 2asta que est% muy pró"imo a la supercie. !uando el gas se libera de la solución, se e"pandirá rápidamente. 1i el pozo está siendo circulado, esto resultará en una descarga repentina de uido uido encim encima a del del gas gas a medid medida a que que se prod produce uce la e"pa e"pansi nsión ón.. 1i la sur surgenc gencia ia está está sien siendo do cir circula culada da a tra& tra&%s %s del del estr estran angu gula lado dor, r, esta esta e"pansión rápida requerirá ajustes en el estrangulador para mantener la presió presión n en el fondo fondo constan constante. te. l operado operadorr del estrang estrangulad ulador or deberá deberá anticiparse a los cambios del#quido a gas a medida que la surgencia se apro"ima apro"ima a la supercie y debe estar preparado para realizar los ajustes necesarios.
i@
Presió ;$,i;& es#i;&!& !e *& s*r+e%i& e s*'er%ie
s imposible estimar la presión má"ima en supercie de una surgencia que podr#a ser esperada en una surgencia mal controlada, debido a que la presión es regulada con la bomba y el estrangulador. 1i la surgencia es de gas y se le permite migrar a la supercie sin ali&iar la presión, entonces la presión en supercie (considerando que nada 2a fallado pozo abajo o en la supercie) podr#a ser de entre la mitad a dos tercios de la presión de formaciónque 2a producido el gas.
J@. T&;&" T&;&" !e )& s*r+e%i& s*r+e%i& s importante recordar que cuanto más tiempo se tarda en reconocer una surgencia surgencia y e iniciar los procedimiento procedimientos s de control tanto mayor será la surgencia y mas dif#cil su control. !uanto mayor la surgencia, mayor la presi presión ón en el casin casing. g. +nas +nas cuanta cuantas s regl reglas as genera generale les s deter determi minan nan la má"ima presión esperada. stas son' U La presión presión en el casing aumenta con la magnitud magnitud y tamaSo tamaSo de la surgencia.
U Las Las presi presion ones es de formaci formación ón y de circula circulació ción n aumen aumentan tan con la profundidad del pozo. U La presión presión de circulación circulación aumenta aumenta con con el aumento aumento de de la densidad densidad del uido. U Las Las presio presione nes s en super supercie cie son son más baja bajas s con surge surgenci ncias as de agua agua salada y aumentan con las surgencias de gas. U l m%to m%todo do de cont contrrol de pozo pozo afect afecta a la pres presió ión n en super superc cie ie.. >umento de la densidad del uido en el pozo antes de circular podr#a ayudar a minimizar la presión del casing en supercie. U La migr igració ción de gas mient entras el pozo está stá cerra errad do puede ede aumentar las presiones de supercie acercándolas a la presión de formación. U Los Los márgen márgenes es de seguri segurida dad d y la densid densidad ad adici adicion onal al en el peso peso del del uido de control durante las operaciones de control pueden causar mayores presiones de circulación.
@.- M&s !e *& s*r+e%i& 1i no se mantiene una presión de fondo constante apropiada cuando se circula un inujo 2acia fuera, puede ocurrir una segunda surgencia. Fespu%s de 2aber circulado el uido de control 2asta la supercie, la bomba debe ser detenida y el pozo cerrado. 1i se obser&a presión en el casing, 2ay una posibilidad que 2aya ocurrido una segunda surgencia. +na segunda circulación es a &eces necesaria para desplazar un inujo fuera fuera del del pozo pozo debid debido o a despl desplaza azami mient ento o inec inecien iente te y por por efecto efecto de canalización del inujo. sto no debe ser confundido con un segundo inujo. Las principales causas de surgencias secundarias son' U Proc Procedi edimi mient entos os inadec inadecuad uados os de circul circulaci ación ón despu despu%s %s de 2aber 2aber cerrado el pozo. U Nelació elación n de presi presión ón en tubo tubos s &ersus &ersus embo embolad ladas as en la bom bomba ba (caudal de circulación) inadecuado. U 7as o lodo saliendo a tra&%s del estrangulador. U rro rrorr 2uma 2umano no U respu respuest esta a incor incorre recta cta a probl problema emas s mecán mecánico icos s tales tales como la&ado en los tubos, taponamientos, etc.
[email protected] C"r#es !e +&s
!ortes de gas en el uido, aunque sean aparentemente se&eros, crean solamente una pequeSa reducción en la presión de fondo del pozo. +n inujo pequeSo del fondo del pozo puede cortar se&eramente el uido en la supercie debido a la naturaleza compresible del gas que causa una una gran gran e"pan "pansi sión ón cer cerca de la supe super rci cie. e. !uan !uando do se cir circula cula una una pequeSa cantidad de gas 2asta la mitad del pozo, la presión 2idrostática del uido ido ser será di&i i&idida. l &olumen de gas se duplicar cara, pero ero prácticamente no tendrá efecto sobre la columna total de uido. !uando el gas alcance la mitad superior, el gas se duplicará otra &ez, pero su efecto en el fondo aun no será signicati&o. l corte de gas puede ser un problema signicati&o cuando se perforan pozo pozos s poco poco prof profun undo dos. s. Fepe Fepend ndien iendo do de la reducci educción ón de la colum columna na 2idr 2idros ostá táti tica ca tota total, l, las las sur surgenc gencia ias s y los los re&en e&ento tone nes s en pozo pozos s poco poco profundos 2an ocurrido por cortes de gas. 7eneralmente una &ez que el casing supercial es asentado, este problema se minimiza. l comportamiento y la solubilidad de los diferentes gases en los uidos es un problema ema complej lejo. l tip tipo de uido ido en uso, so, la presió sión, temperatura, p5 y tipos y relaciones de gases encontrados todos en conjunto afectan la solubilidad. Iambi%n, Iambi%n, el tiempo que el gas está e"puesto e"puesto al liquido deber#a ser conocido, si las especicaciones de la solubilidad y del inujo pueden ser determinados con e"actitud. 1in emba embarg rgo, o, si la discu discusió sión n se centra centraliz liza a en los los tipos tipos gener generale ales s de uidos (base agua, petróleo o petróleo sint%tico) y un gas com/n simple (metano,5C1 o !MC), se pueden obser&ar las generalidades siguientes. U 1i se ejerce ejerce suciente suciente presión, presión, el gas gas puede ser comprimido comprimido a un estado liquido. 1i sucede una surgencia de gas liquido, el uido de la surgencia no migrará o se e"pandirá en un &alor apreciable 2asta que sea circulado a un punto en el que el gas no puede permanecer en estado l#quido. +na &ez que alcanza su punto de ebullición, el gas se e"pandirá rápidamente al &olumen que deber#a ocupar. ocupar. U La solubilidad solubilidad cambia cambia con con &ariables &ariables tales tales como temperatura, temperatura, p5, presión y tipo de uido. U l metano metano y el ácido ácido sulf2#drico sulf2#drico son más más solubles solubles en soluciones soluciones de aceite que en soluciones de agua. U !ambios en condiciones (por ejemplo presión) pueden permitir que el gas se disuel&a nue&amente y den como resultado e"pansiones
inesperadas que pueden deri&ar que el uido descargue desde ese punto para arriba.
5.2.
RESUMEN.
Los efectos y el comportamiento de las surgencias deben ser conocidos con con la nal nalid idad ad de pre& pre&en enir ir que que las las sur surgenc gencia ias s se con& con&ie iert rtan an en desc descon ontr trol oles es.. Las Las sur surgenc gencia ias s de gas gas y de agua agua actu actuar arán án en for forma diferente. 1e debe permitir la e"pansión del gas, con la mayor e"pansión ocurriendo cerca de la supercie. La e"pansión no controlada o la ausencia de e"pansión del gas puede crear problemas que pueden deri&ar en descontroles. 1i una surgencia ocurre, recuerde que el tamaSo de ella está en proporción in&ersa con la &igilancia de la cuadrilla. 1urgencias grandes causan mayores presiones, y pueden dar mayores dicultades para el control del pozo. Necuerde que el gas migra para arri arriba ba del del pozo pozo,, por por lo que que las las pres presio ione nes s de cier cierrre nece necesi sita tan n ser ser controladas y que los pozos no deben ser cerrados por inter&alos de tiempo prolongados. +tilic +tilice e proc procedi edimie miento ntos s de liber liberaci ación ón de presi presión ón con con la nalid nalidad ad de permitir permitir la e"pansión e"pansión controlada 2asta que se inicien los procedimien procedimientos tos de control de pozo. 1i se usan uidos base de petróleo o petróleo sint%tico, las surgencias son más dif#ciles de detectar, porque la mayor#a del inujo entrará en solución. 1i se utilizan uidos base de aceite, las pruebas de ujo deben durar más tiempo que las pruebas realizadas usando uidos base agua. La alarma de &olumen de los tanques debe ser ajustada a los &alores m#nimos posibles y siempre asumir que una ganancia en &olumen es resultado de una surgencia 2asta que no se pruebe lo contrario.
. METODOS METODOS DE DE CONTROL CONTROL DE DE PO9OS PO9OS 5ay muc2as t%cnicas para controlar un pozo. a sea que 2aya ocurrido una surgencia durante la perforación o el reacondicionamiento o si 2ay que que contro controla larr un pozo pozo &i&o, &i&o, los fundam fundament entos os son los mismos. mismos. La diferencia en estos m%todos está en si se incrementa el peso del uido y si 2abrá circulación dentro del pozo.
.1. COMO DOCUMENTAR DOCUMENTAR EL CONTROL DEL PO9O Furante cualquier operación para controlar un pozo, la recolección de dato datos s y la docu docume ment ntac ació ión n son son 2er 2errami ramien enta tas s &ali &alios osas as,, ayud ayudan ando do a
organizar la operación y a dar conanza a aquellos que están realizando el trabajo. 5ay tres m%todos comunes que se usan para la circulación en el control de pozos. 1on el E%todo del Perforador, el E%todo de sperar y Pesar y el E%todo !oncurrente.
.2.
METODO DEL PERFORADOR.
l E%todo del Perforador es una t%cnica utilizada para circular y sacar los uidos de la formación del pozo, independientemente de si se controla el pozo o no. > menudo se usa para quitar las surgencias, descomprimido durante un retorno (tr%pano a supercie). +na &ez que &uel&e el fondo, la columna del uido anular circula y se quit quita a el inu inujo jo.. Iambi ambi%n %n se usa usa dond donde e no se nece necesi sita tan n o no está están n disponibles los materiales para incrementar el peso. >demás, se usa para para quita quitarr amag amagos os de surgen surgencia cias s de gas, gas, dond donde e las altas altas tasas tasas de migración pueden causar problemas durante el pozo cerrado. Iambi%n se puede usar donde 2ay recursos limitados de personal y$o equipos. 1in embargo, no se usa a menudo en aquellos pozos donde se anticipa o se espera que 2aya una p%rdida de circulación. !on el E%todo del Perforador, el primer amago se circula y se saca del pozo. Luego, si el pozo está con un balance por debajo de lo normal, se reemp eempla laza za el uid uido o con con uno uno que que ejer ejerza za más más pres presió ión n que que el de la formación (que el de la surgencia). > continuación está el procedimiento para el E%todo del Perforador'
1. !ierre el pozo despu%s del amago. 2. Negistre las Presiones de !ierre en la Iuber#a de perforación (1\FPP) y de estabilizadas.
!ierre !ierre de la Iuber#a de re&estimiento re&estimiento (1\!P),
3. Fe inmediato circule y saque el uido in&asor (la surgencia) del pozo.
4. >l terminar esto, cierre el pozo por segunda &ez. 5. 1i es nece necesa sari rio, o, se incr increm emen enta tará rá el peso peso del del uid uido o (la (la densidad).
. 1e circula el pozo por segunda &ez con un uido nue&o y más pesado para recuperar el control 2idrostático.
.3.
MVTODO DE ESPERAR 8 PESAR.-
l E%todo de sperar y Pesar es una combinación de diferentes &entajas y des&entajas in2erentes a los m%todos de control de pozo manteniendo constante la presión del fondo (-5P). l E%todo de sperar y Pesar mata la surgencia en el tiempo más corto y mantiene los rangos de presiones del pozo y de la supercie más bajas que cualquier otro m%todo. n el E%todo de sperar y Pesar, el pozo se cierra despu%s de un amago. 1e registran las presiones estabilizadas y el &olumen de la ganancia regi registr strada ada en super superci cie. e. l peso peso del uido uido se incr increm ement enta a antes antes de empezar a circular, de a2# el nombre, sperar y Pesar. Luego, el uido pesado se circular por el pozo, manteniendo la densidad y las presiones correctas, durante el control del pozo. > continuación están los procedimientos para sperar y Pesar'
1. 1e cierra el pozo despu%s del amago. 2. 1e registr egistran an las Presi Presion ones es de la Iuber# uber#a a de perfo perforac ración ión (1\FPP) y la Iuber#a de re&estimiento (1\!P) estabilizadas.
3. 1e densica el lodo 2asta el peso calculado para el uido de control.
4. !uando las piletas acti&as están densicadas, empieza la circulación.
5. 1e sigue sigue una una tabla tabla de presi presión ón de circul circulaci ación, ón, &ersus &ersus el &olumen de uido bombeado de control por el pozo.
.4.
MVTODO CONCURRENTE.
>l E%todo !oncurrente, que in&olucra pesar el uido mientras se está en el proceso de circular y sacar el amago del pozo, tambi%n se le 2a llamado el E%todo de !ircular y Pesar o el E%todo de \ncrementar el Peso Lentamente. s un m%todo primario para controlar pozos con una presión de fondo constante Para ara ejec ejecut utar ar el E%to E%todo do !onc !oncur urrrente ente se requi equier ere e 2acer acer algo algo de contabilidad y cálculos, mientras está en el proceso de circular y sacar el amag amago o del del pozo pozo,, por porque que podr podr#a #an n 2abe 2aberr dens densid idad ades es dife diferrente entes s e
inter&alos irregulares en la sarta. 8ormalmente los registros de los datos se lle lle&a de manera era cen centra traliz lizada ada en el panel del operado ador del estrangulador en la plataforma del equipo de perforación (es decir, los cambios de presión que se requieren a medida que cambia el peso del uido &ersus cuándo los diferentes uidos entran a la sarta y llegan el tr%pano).
.5. MVTODO 0OLUMVTRICO PARA CONTROLAR PO9OS 1e puede describir el E%todo Jolum%trico como un medio para pro&eer una e"pansión controlada del gas durante su migración. 1e puede usar desde el momento en que se cierra el pozo despu%s de un amago o ic, 2asta que se pueda poner en marc2a un m%todo de circulación y se pueda usar, para traer un amago o ic de gas a la supercie sin usar una bomba. La intención del E%todo Jolum%trico no es la de controlar el amago de un re&entón, sino más bien es un m%todo para controlar las presiones de fondo y en la supercie 2asta que se puedan iniciar los procedimientos de control. n los casos de amagos descomprimidos, se puede usar este m%todo para traer el inujo a la supercie. , siempre y cuando que no se permita el ingreso ingreso de ning/n ujo adicional, adicional, las t%cnicas &olum%tricas se pueden usar para reemplazar el gas con uido para que el pozo &uel&a a tener el control de la presión 2idrostática.
.. IN8ECTAR 8 PURGAR >LURICACIN@ l E%tod E%todo o de \nyect \nyectar ar y Purg Purgar ar a menu menudo do es una una conti continu nuaci ación ón del E%todo Jolum%trico y se utiliza una &ez que el uido del amago de re&entón llega al cabezal del pozo. n el E%todo de Lubricar y Purgar, el uido se bombea en el pozo y se permite que caiga por el espacio anular. 1e debe dar suciente tiempo para que el uido empiece a afectar (incrementar) la presión 2idrostática en el espacio anular. Fado que se le agregó una presión 2idrostática al pozo pozo,, se pued puede e saca sacarr o pur purgar gar una una cont contra rapr pres esió ión n que que sea sea igua iguall al incremento por la 2idrostática.
