Titulo: Controladores de Pérdida de circulación Las perdidas extremas de circulación producidas durante las perforaciones de cementación ponen en peligro al pozo. Para limitar el impacto potencial de la perdida de circulación, los Ing habitualmente reducen la densidad de la lechada, limitan las cadas de presión por fricción durante el bombeo, o realizan operaciones de cementación por etapas! sin embargo estas pr"cticas no siempre funcionan. Introducción. #e denomina pérdida de circulación, o pérdida de retorno, a la pérdida parcial o total de lodo hacia la formación como resultado de la presión anular e$ercida por el %uido de perforación. Las presiones pueden resultar de causas naturales o inducidas. La pérdida de circulación es identi&cada por una reducción en el caudal de retorno comparada con el caudal al cual se bombea hacia el pozo '%u$o de salida ( %u$o de entrada). *sto produce la disminución del +olumen en el anular un impedimento en las operaciones normales de perforación. *n casos extremos, la pérdida de circulación puede lle+ar a problemas de control de pozos, incluendo blo- outs. Las pérdidas ele+an los costos del pozo, tanto en tiempo como en materiales. na me$or plani&cación preparación, tener posibles soluciones al alcance de la mano, puede audar a eliminar pérdidas sustanciales de tiempo dinero. *n el pasado se dio maor énfasis al uso de los materiales obturantes de pérdidas de circulación /ue eran comunes en el "rea f"ciles de obtener. obtener. *n la actualidad, se estudian las pérdidas pé rdidas en cada "rea particular se hacen recomendaciones de materiales, técnicas métodos para pre+enirlas.
0b$eti+o 1eneral *+aluar la abrasi+idad el comportamiento geológico de %uidos de perforación base agua, para la perforación de pozos en el 2rea a perforarase
0b$eti+os *spec&cos Con la &nalidad de lograr el ob$eti+o general, se establecieron los siguientes 0b$eti+os espe&cos: 3. 4ormular %uidos base agua con los sistemas , de aditi+os aditi+ os /ue +an a utilizar /ue son 5e/ueridas para el "rea.
6. 7nalizar el comportamiento geológico de los %uidos de perforación formulados. 8. Calcular el ndice de abrasi+idad de los %uidos de perforación formulados para la aplicabilidad en la perforación de pozos.
Contenido Tipos de zonas potenciales de pérdida de circulación. 9 9
onas altamente permeables 4ormaciones naturalmente fracturadas
9 4ormaciones ca+ernosas o fracturas inducidas debido a un desbalance de presión 9 4racturas inducidas 3. onas permeables 'poros;matriz) Las pérdidas en zonas permeables pueden llegar a ser hasta del 3<<= del +olumen bombeado. na zona permeable consiste de arenas gruesas o gra+a, particularmente en los pozos de super&cie. >antos de conchas, mantos de arcilla, depósitos de corales reser+orios despresurizados también pueden ser clasi&cados como zonas permeables. #i se obser+a cierto retorno en la lnea de %u$o, el pozo debera permanecer lleno con las bombas desacti+adas, sin embargo, el ni+el de %uido puede caer lentamente. 6. 4ormaciones normalmente fracturadas Las pérdidas en las formaciones fracturadas naturalmente, pueden ser del 3<<= sin haber tenido pérdidas graduales precedentes. *stas pérdidas pueden ocurrir con sobrebalances tan ba$os como ?< psi. *l pozo normalmente no permanecer" lleno. Las fracturas naturales pueden ser encontradas a cual/uier profundidad pero ocurren m"s frecuentemente a profundidades intermedias particularmente en zonas tensionadas tectónicamente. 8. 4ormaciones ca+ernosas 'grandes aberturas) Las pérdidas en formaciones ca+ernosas son normalmente el tipo m"s f"cil de reconocer. 0curre inmediatamente una pérdida del 3<< = del retorno, acompa@ado por una pérdida de peso sobre el trépano. Aurante perodos de tiempo geológico, las calizas, dolomitas sales fueron disueltas por el agua subterr"nea, creando fracturas ca+ernas /ue +aran en tama@o. La probabilidad de conseguir retorno exitosamente es limitada.
7lgunas zonas pe/ue@as pueden responder a pldoras de gasoil;cemento, sin embargo, son necesarios +arios intentos. La solución m"s comBn es perforar sin retorno por deba$o de esta zona luego ba$ar la ca@era. . 4racturas inducidas *ste tipo de pérdidas es la m"s comBn. Las pérdidas pueden ser lentas moderadas o completas Las pérdidas pueden ser lentas moderadas o completas a cual/uier profundidad. Las fracciones inducidas generalmente ocurren cuando el *CA excede al gradiente de fractura causando una ruptura de la formación. *stas pérdidas también pueden ocurrir con presiones de pistoneo, por e$emplo durante los +ia$es o conexiones. Las fracturas inducidas ocurren durante incrementos de la densidad del lodo o durante una operación de ahogo del pozo. *l pozo puede /uedar lleno o ba$ar a un punto de e/uilibrio de presiones. *n caso de admisión inducida, es posible /ue el pozo de+uel+a algo de %uido cuando se apagan las bombas. *s mu importante comprender las presiones de poro gradiente de fractura +ersus la densidad e/ui+alente de circulación las presiones de pistoneo con las propiedades de lodo utilizadas en un "rea particular. Clasi&cación de las pérdidas. Severidad
% de perdida
Formaciones típicas
Filtración
<10%
Depósitos porosos y permeables de corales y conchas.
Parcial
10-50%
Arenas y grava no consolidada; peqe!as "ractras abiertas
Total
100% #o hay retorno
$avernasgrandes "ractras
*l correcto tratamiento de la pérdida de circulación re/uiere una apreciación de la +elocidad de pérdida el tipo de zona de pérdida de circulación.
Pérdidas por <ración.
Las pérdidas por <ración ocurren normalmente lentamente son muchas +eces difciles de identi&car. Puede haber pérdida de <rado en algunas situaciones debido a un pobre control de las propiedades del %uido. Las pérdidas por <ración pueden ser normalmente controladas o pre+enidas con el tratamiento adecuado. Las pérdidas por <ración pueden ser económicamente aceptables si el costo diario del e/uipo es alto el costo del %uido es relati+amente ba$o.
#i el control de la presión es crtico, las pérdidas deben ser solucionadas. *s siempre importante che/uear todo el e/uipo de super&cie antes de diagnosticar una aparente pérdida de %uido.
Pérdidas parciales
Las pérdidas parciales son m"s se+eras /ue las pérdidas por <ración, usualmente re/uieren adición de material de pérdida de circulación para solucionar o disminuir la +elocidad de pérdida. La perforación normal debe ser detenida debido a /ue el %uido de perforación no puede realizar sus ob$eti+os. *l costo del lodo del e/uipo de perforación se +uel+en importante. La logstica la capacidad de preparar lodo pueden ser limitadas, de manera tal /ue puede ser necesario tomar tiempo de e/uipo para solucionar estas pérdidas.
Pérdidas total
La pérdida completa de circulación es cuando no ha retorno. *l ni+el de %uido puede no ser +isto. Cuando ocurre una pérdida total el anular debe ser llenado con +olBmenes controlados de %uido li+iano ;o aceite base o agua. Aetermine la reducción en presión hidrost"tica reduzca el sistema acti+o a este +alor de densidad del lodo. *l pozo debe ser controlado cuidadosamente por posibles problemas de control de pozo. Causas de pérdida de circulación. La pérdida de circulación puede ser causada por densidades de lodo maores de lo necesario. 7ntes de perforar, todos los interesados tienen /ue estar completamente enterados de zonas de pérdidas potenciales de forma tal /ue las pr"cticas de perforación las propiedades del %uido puedan ser controladas, minimizando el potencial de pérdidas inducidas. >uchas pérdidas de %uidos, particularmente en pozos profundos, son debidas a fracturas mec"nicas inducidas. *llas pueden ocurrir de +arias maneras: 9 Técnicas de conexión, tales como alta +elocidad de la sarta o acelerar las bombas demasiado r"pido. 9 Da$ar la sarta de perforación o casing demasiado r"pido, produciendo presiones de pistoneo altas.
9
Da$ar la tubera de perforación con el trepano tapado
9
7lta densidad reologa contribuendo a un +alor excesi+o del *CA.
9
7nular restringido, arcillas hinchables o embolamiento del trépano.
9 Limpieza ine&ciente del pozo '*spacio anular cargado con recortes ;o empacado) 9 7lta +elocidad de perforación '%uido en el anular es Edensi&cadoE por grandes cantidades de recortes). Pre+ención de pérdida de circulación. La pre+ención es la cla+e para la pérdida de circulación. #e debe dar consideración a las causas potenciales de pérdida de circulación la ubicación de las zonas de pérdida potencial. *n muchos casos las zonas de pérdida no est"n en las zonas recientemente perforadas sino /ue est"n cerca del zapato del Bltimo casing. Tpicamente esta es la zona expuesta con el menor gradiente de fractura. Las pérdidas en zonas pre+iamente perforadas, formaciones menos profundas son casi siempre inducidas son resultado de sobrepresiones hidrost"ticas causadas por excesi+o *CA, pr"cticas malas de perforación; +ia$es, o aumentos no planeados en la densidad. #i se puede establecer si las pérdida son de formaciones porosas, ca+ernosas o fracturadas, se puede recomendar un tratamiento apropiado. #i una reducción de la densidad de lodo o de las bombas no es posible, entonces algBn tipo de material de pérdida de circulación debe ser utilizado para audar a sellar la zona de pérdida. 5eduzca presiones mec"nicas. Algnas de los procedimientos para redcir las presiones mec&nicas son mostrados a continación. 'n la pr&ctica estos m(todos no peden ser tili)ados simlt&neamente y algna "orma de compromiso es necesaria. •
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$ontrole la velocidad de per"oración* basado en c&lclos del amento e"ectivo en la densidad anlar de los recortes Densidad de lodo m+nima* para permitir m&,ima p(rdida de presión anlar eolog+as m+nimas redcen el '$D y las presiones de sabeo y pistoneo. antenga el cadal óptimo antenga el movimiento de la tber+a lento inimice presiones de sabeo y pistoneo
5ompa circulación lentamente +arias +eces antes de llegar al fondo durante los +ia$es, especialmente después de los registros •
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5ealice ensaos de integridad de formación m"s /ue ensaos de leaFG oH 'prueba de <ración) o exceda la densidad de lodo e/ui+alente calculada para tolerancia a los FicFs.
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se buenas pr"cticas de limpieza para e+itar pérdidas debido a la sobrecarga del anular *+ite el embotamiento de la trepano el derrumbe de la lutita. #i el anular est" sobrecargado o blo/ueado se causar" un incremento de presión sobre la formación.
Ubique zapatos de casing en zonas resistentes, profundas.
Cuando sea posible, los zapatos de casing deben ser colocados en formaciones no porosas con altos gradientes de fractura. Colocando los asientos m"s profundamente como sea posible, las formaciones con presiones porales maores pueden ser perforadas con seguridad. na formación con una matriz ele+ada es reconocida por algunos de los siguientes aspectos:
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5educción en la +elocidad de perforación Aatos de registros de %uido Aatos de >JA
Prepare el lodo con materiales de pérdida de circulación como agentes formadores de puentesCuando el excesi+o sobrebalance es ine+itable, un pretratamiento del lodo con material formador de puentes puede formar puentes en las zonas porosas minimizando las pérdidas por <ración. Con una distribución correcta del tama@o de partcula, estos materiales formadores de puentes también pueden reducir la in+asión del <rado audar en la reducción del crecimiento del re+o/ue. Tratamiento para pérdida de circulación.
*xisten +arias maneras de solucionar la pérdida de circulación, muchos tratamientos han sido probados exitosos en el campo. no o m"s pueden ser apropiados para cada situación. n factor cla+e es considerar si las pérdidas son en una zona producti+a la solubilidad en "cido del material de pérdida de circulación 'LC>). Las herramientas de fondo los motores pueden no permitir el uso de ciertos materiales de pérdida. *l primer método debe ser la reducción del %u$o o la +elocidad de bombeo si esto es posible cada +ez /ue se encuentran pérdidas. 4iltración. Las pérdidas de <ración pueden tratarse con: Pretratamientos del sistema con micro&bras carbonatos mallados. Pldoras conteniendo altas concentraciones de material de pérdida 'LC>), bombeados frecuentemente Colo/ue pldoras de LC> antes de sacar la herramienta • •
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Pérdidas parciales. Las pérdidas parciales pueden ser tratadas con: Colo/ue pldoras con una mezcla de &bras gr"nulos escamas de materiales de pérdidas. Colo/ue pldoras con un amplio rango de tama@os de partculas. Ae ser necesario calibre el pozo. •
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Pérdidas se+eras. Las pérdidas se+eras pueden ser tratadas con: tilice materiales gruesos, amplios rangos de distribución, mezcle tan espeso como el e/uipo pueda bombear. • •
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>ezcla de material de &bras, escamas granulares. Pldoras tixotrópicas reducir"n las pérdidas. También se puede agregar material de pérdida. Inecciones de silicatos de sodio;cemento. Inecciones de cemento. #i se utiliza emulsiones in+ersas colo/ue una pldora de lodo base agua con material de pérdida.
Pérdidas totales. Las pérdidas totales pueden ser tratadas con: so de materiales gruesos, con una gran distribución de tama@o, mezclado tan espeso como lo permitan las bombas del e/uipo de perforación. 1unF s/ueezes 'inección de material espeso). Inecciones de silicatos de sodio;cemento. Inecciones de cemento Perfore sin circulación hasta alcanzar un punto donde asentar el casing.#i se presentara una situación de amago de surgencia con pérdida de circulación simult"nea, se debe considerar un tapón de baritina •
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