Curso Ingenieria de Terminacion de Pozos

EXPLORACION Y PRODUCCION

Curso de Ingeniería de Terminación

Instructor :Héctor Arredondo Maldonado

Gerencia de Estrategias de Ingeniería y Diseño Subgerencia de Ingeniería de Terminación y Mantenimiento de Pozos 11 de abril de 2005

Temario


Objetivo Capítulo I.-

Introducción

Capítulo II.-

Metodología de diseño de la terminación

Capítulo III.Capítulo IV.Capítulo V.Capítulo VI.-

Análisis Nodal Tipos de Terminaciones Límite técnico en terminación Diseño de la terminación Diseño de la prueba de TR Diseño de la sarta para escariar Diseño de lavado de pozo Diseño del aparejo de producción y movimientos Selección del empacador de producción Selección del fluido empacador Selección del medio árbol de válvulas Diseño de condiciones de presión para el disparo

Capítulo VII.-

Control de procesos de terminación Problemática recurrente Buenas prácticas

Capítulo VIII.-

Evaluación de la terminación Tiempo – Costo , índices y eficiencia de la Terminación Gráficas de avance

Capítulo IX.-

Terminaciones especiales

Objetivo


Asimilar la metodología para el diseño de la terminación de pozos, con el propósito de minimizar tiempo y costo.

Capítulo I EXPLORACION Y PRODUCCION

Introducción Debido a la necesidad de estandarizar el proceso de la terminación, se presenta una metodología de diseño, la cual considera una secuencia de actividades de terminación y utiliza como herramienta de trabajo el concepto de límite técnico, que nos permite realizar el diseño optimizado y su evaluación. Se presentan los conceptos de diseño de la terminación de pozos, así como las actividades y subprocesos para el control y la evaluación.

Capítulo I EXPLORACION Y PRODUCCION

Definición de Terminación de Pozos El propósito de la perforación de un pozo, es localizar y producir hidrocarburos de manera comercial segura y rentable, una vez

perforado el pozo, para lograr éste objetivo, es necesario acondicionar el pozo con: tubería de producción, empacador, camisa etc, que permitan conducir los hidrocarburos a superficie de manera optimizada a este proceso se le denomina Terminación del pozo.

Objetivos: Maximizar la producción Minimizar riesgos Minimizar costos

Minimizar requerimientos de reparaciones a corto plazo Acceso a la toma de información

Capítulo II EXPLORACION Y PRODUCCION

Metodología de Diseño de la terminación

Capítulo II


Paso 1: Análisis Nodal Ingeniería de Yacimientos Mapa Base Sísmico L-22L-58

L-60 L-35

L-56

Diámetro de Tubería Análisis de disparos Prof. de anclaje del empacador L-54 L-52

L-63

L-63 L-31 L-33 L-29

L-38

NARVAEZ CHOCHAL NUEVOS LIRIOS

LAGUNA ALEGRE L-53

L-50

CAÑAVERAL L-95 BOCA DEL TOROTASISTE L-52 L-54

L-16 L-58

L L-3034 9

L 4 9

CHOCHAL CHOCHAL

NUEVOS LIRIOS

L-51

L-14

LAGUNA ALEGRE

L-50

ARENA 16 Y BOCA 18 CAÑAVERAL DEL L-52

L-54

TORO TASISTE L-14

L-16 L-58

NUEVOS LIRIOS

L-303

L-95

2 1

1

NARVAEZ

L-53

3 2

NARVAEZ

ARENA 30 ARENA 41 ARENAS 43 y 45 L-51

Capítulo II


Paso 2: Identificación de pozos de correlación

Estructura del yacimiento

Perfíl de Presión y Temperatura PERFIL DE TEMPERATURA 5500

5600

PROFUNDIDAD , m

5700

5800

5900

6000

6100

6200 138

140

142

144

146

148

TEM PERATURA , °C

PERFIL DE PRESION 5500 5600

PROFUNDIDAD , m

Análisis de Registros

5700 5800

5900 6000

6100 6200 13000

13200

13400

13600

PRESION, ps i

13800

14000

Capítulo II


Paso 2: Identificación de pozos de correlación Análisis de G . Pozo: Vertical/ Poro, G.Fract Direccional POZO : PUERTOCEIBA 117

Tipo de Terminación

TRAYECTORIA DIRECCIONALREAL

SECCIÒN VERTICAL 0 DESPLAZAM IENTO 1000

900 500 800

700

DIRECCIÒN N / -S

1000

600

500

400 1500 300

200 2000 100

TP 3 ½” A 4700m

0 -400

-300

-200 -100 DIRECCIÒN E /-W

0

PROFUNDIDAD (m) PROFUNDIDAD (m)

2500

3000

3500

BL 5” A 4700m

EMPACADOR 7” A 4699m

4000 4000

TR 7” A 6150m

4500 4500

INTERVALO 64406515m

5000 5000

TCP 3 3/8” 20c/m 5500 5500

TR 5” A 6580m

6000 6000 0 0

200 200

400 600 400 600 DESPLAZAM IENTO (m )

800 800

1000 1000

1200 1200

PI= 6536m

Capítulo II


Paso 3: Límite técnico POZO

PROF. TOTAL(m ) PROF.BL(m ) P-EMPAC.(m ) ANGULO ° FORMACION INTERVALO TIPO A PUERTO CEIBA 133 6536 4700 4699 40 K.I. 6440-6515m PUERTO CEIBA 135 7121 6264 5200 40 J.S.K. 7080-7070m TIPO B PUERTO CEIBA 117 5690 4100 35 K.I. 5350-5650m PUERTO CEIBA 155 6300 4000 34 K.S.A.N 6234-6300m PUERTO CEIBA 159 6100 4700 44 K.I. 5100-5707m PUERTO CEIBA 157 6155 4494 44 K.M. 5994-6155m PUERTO CEIBA 103D 6406 5100 40 J.S.T. 5509-6456m PROMEDIO 6330 5482 4613 40

Metros/ días PROFUNDIDAD TOTAL PROFUNDIDAD DE LA BL PROFUNDIDAD DEL EMPACADOR RECONOCER PI ESCARIAR TR TOMANDO REGISTROS DISPARAR METE AP. DE PRODUCCION INST ARBOL EVALUA INTERVALO

PC117 5690 4100 5.21 4.42 0.00 0.00 1.71 1.08 1.83

PC155 6300 4000 3.50 2.29 0.00 0.00 2.08 1.17 1.75

PC 159 6100 4700 2.63 1.21 0.00 0.00 1.75 1.33 1.96

PC 157 6155 4494 5.71 2.00 0.00 0.00 2.00 1.04 3.00

PC 103D 6406 5100 8.67 2.67 0.00 0.00 2.00 1.06 6.50

HIBRIDO TIPO B(K) 6130 4479 2.63 1.21 0.00 0.00 1.71 1.04 1.75

POZO HÍBRIDO TERMINACIÓN TIPO B (K) 1

PUERTO CEIBA 117 PUERTO CEIBA 155

2

PUERTO CEIBA 159 PUERTO CEIBA 157 3

PUERTO CEIBA 103D HIBRIDO TIPO B(K)

4

5

6

7

8

0

5

10

15

20

TIEMPO (DIAS)

25

30

ULTIMA TR 5" a 6580m 5" a 7151m 7" a 5300m 7" a 6134m 7" a 5707m 7" a 5991m 7" a 5509m

HIBRIDO TIPO B(J) 6406 5100 2.75 1.26 0.00 0.00 1.79 1.09 1.83

Capítulo II


Paso 3: Diseño del aparejo de producción Modelo Traxial

Movimientos del aparejo de producción

Design Limits - 4 1/2" x 3 1/2" Production Tubing - Section 1 - OD 4.500 - Weight 13.50 - Grade TRC-95 14000 12000 10000 8000 6000 4000

Initial Conditions DESANCLANDO EMP ANCLANDO EMPACADOR PROBANDO TP Burst Connection 1.100 Burst 1.100 LAVANDO POZO CIERRE 1 PRODUCCION INICIAL CIERRE 2 ESTIMULACION PRODUCCION 5 AÑOS CIERRE 3 CONTROL. DE POZO INDUCCION

Tri-axial 1.250 Tension 1.600

2000 Connection Compression 1.600

Connection Tension 1.600

0 -2000 -4000 -6000 -8000 Collapse 1.125 -10000 -12000 Note: Limits are approximate -14000 -350000 -300000 -250000 -200000

-150000

-100000

-50000 0 50000 Effective Tension (lbf)

100000

150000

200000

250000

300000

350000

Cargas sobre el empacador

Capítulo II


Paso 4: Selección del empacador de producción HALLIBURTON ENERGY SERVICES OPERATING ENVELOPE 7 32-35 lb/ft HPH Retrievable Packer

(Set-Down) FORCE (lbs.) (Tensile)

200000 150000 100000 50000 0 -50000 -100000 -150000 -200000 -250000 -12500

-10000

-7500

-5000

(Above)

-2500

0

2500

PRESSURE (p.s.i.)

5000

7500

10000

(Below)

ESTIMULACION LAVANDO POZO PRUEBA DE ADMISION

ANCLANDO EMPACADOR

CIERRE 3

INDUCCION

CIERRE 1

DESANCLANDO EMP

PRODUCCION INICIAL

CIERRE 2

CONTROL DE POZO

12500

Capítulo II


Paso 5: Diseño de lavado del pozo

Fluido de perforación Fluido espaciador (agua ó diesel) Fluido lavador Fluido viscoso Fluido de terminación

Flujo Laminar Flujo Turbulento

Capítulo II


Paso 6: Selección fluido empacante F L U I D O

E M P A C A D O R

Criterios de Selección 

Características del fluido



Temperatura del pozo



Aditivos anticorrosivos

Capítulo II Paso 7:Disparos


Ps

Dp

Gradiente presión

Dp=Py-(Ph+Ps) P r o f u n d i d a d

Ph

Go

Py Gft

Gp

GF

Capítulo II


Paso 8:Aparejos de limpieza y molienda Casing 7" 35# 0 - 5990m I.D. 6.004in Drift: 5.879in

3 1/2" Tuberia de Perforacion con coneccion 3 1/2" IF (caja arriba )

4.75" Ported By-pass Sub PBS 102 con conexion 3 1/2" IF caja arriba (bola de 1.3/8" )

7" Bristle Brush Cepillo (5.675" estabilizadores) con 3 1/2" IF caja arriba

Ensamblaje 1

7" Well Patroller WP 106 con conexion 3 1/2" IF caja arriba (6.35" copa divertora)

7" Magno Back (Magneto) MB 109 con conexion 3 1/2" IF caja arriba (5.874" estabilizadores)

7" Razorback RB 104 (5.874" estabilizadores) con conexion 3 1/2" IF caja arriba

3 1/2" Tuberia de Perforacion con coneccion 3 1/2" IF (caja arriba ) un singular

CANASTA 5 1/2" con conexiones 3 1/2" IF

CANASTA 5 1/2" con conexiones 3 1/2" IF

7" Magno Back (Magneto) MB 109 con conexion 3 1/2" IF caja arriba (5.874" estabilizadores) Combinacion 3 1/2" IF box x 2 7/8" WT-26 pin Liner 5" 18# 5192 - 6500 m I.D. 4.276" Drift: 4.151"

2 7/8" Tuberia de Perforacion con conexion 2 7/8" WT-26

Combinacion 2 3/8" reg caja x 2 3/8" reg caja 3.5" nipple de aguja con conexion 2 3/8" Reg pin arriba

Capítulo III


Análisis Nodal

Capítulo III


Definición: El análisis de un sistema de producción ,permite determinar el comportamiento actual de y futuro de un pozo productor de hidrocarburos , como resultado de éste análisis se obtiene un incremento de producción y mejoramiento de la eficiencia de flujo. En el análisis nodal se evalúa un sistema de producción, de acuerdo a 5 componentes básicos: Flujo a través del medio poroso (IPR) Flujo a través de la tubería (VLP) Flujo a través estrangulador Flujo a través la línea de descarga Flujo en el separador Para predecir el comportamiento del sistema ,se obtiene la caída de presión de cada componente , es decir definir los puntos de salida y llegada de cada tramo los cuales llamamos NODOS , para determinar por medio de diversos gastos y métodos adecuados de calculo ,las caídas de presión en cada nodo de solución. Después de seleccionar un nodo de solución las caídas de presión son adicionadas o sustraídas al punto de presión inicial o nodo de partida ,hasta que se alcanza el nodo de solución incógnita .

Capítulo III


Para utilizar el concepto nodal, se deberá conocer por lo menos la presión en el punto de partida .En un sistema de producción se conocen dos presiones ,las cuales se suponen constantes ,siendo estas la presión de separación (Psep) y la presión del yacimiento (Pws).

Pth

Pe

Psep

P1= Pws-Pwf en el yacimiento P2= Pwf-Pth en la TP P3= Pth-Pe en el estrangulador P4= Pe-Psep en la línea de descarga P5= Pws-Psep Caída total en el sistema

Pwf Pws

Capítulo III


En el sistema se incluye flujo en el yacimiento (medio poroso),flujo en la tubería de producción, flujo en las restricciones de la sarta (VT),Flujo en la línea de descarga. Flujo en el yacimiento: Ley de Darcy

7.08x10-3 kh (Pws-Pwf)

q=

 o Bo (ln(re/rw)-0.75 +s) Índice de Productividad q

J=

(Bpd/psi) (Pws-Pwf)

Ecuación de IP en términos de ley de darcy

J=

7.08x10-3 kh Bo (ln(re/rw)-0.75 +s)

Capítulo III


Ecuaciones de comportamiento de afluencia en el yacimiento: Yacimientos de aceite:

Yacimientos de Gas y condensado:

 Índice de productividad (J)

Índice de productividad (J)

 Ecuación de Vogel

Ecuación Back pressure



Ecuación Jones

Compuesto

 Ecuación de Fetkovick  Ecuación de Jones

Ecuaciones gradiente de presión :

Capítulo III


f m ρ m v 2m ρ m v m dv m dP g  ρ m sinθ   dZ tot g c 2g c d g c dZ Tuberías: Término por elevación (0 - 30%) Término por fricción (70 - 100 %) PT=

Pe+

Pe= 0.433 γ Pf = 0.06056

Pf Unidades: d-pies; L,pie, q-pie3/s; P,psi h ,pies

h f

γ

q2 L

γ ,Dens Rel Pe- psi,

d5 PT= 0.433 γ

h +

0.06056

f

γ

q2 L

d5

ρvd NRe=

μ

Adimensional

Capítulo III


Para calcular el valor de f (factor de fricción) es necesario determinar el régimen de flujo. Flujo laminar el factor de fricción depende del número de Reynolds es decir Nre < 2300 f = 64 NRe

Para flujo turbulento Nre>3100, el factor de fricción se puede calcular con la ecuación :

f= f=

-2 L og(

є 3.715d

є – Rugosidad

))2

(1.14 - 2 Log(є/d +

21.25

) )-2

є/d – Rugosidad

Relativa

Nre 0.9

Para flujo crítico (2300
f=

0.5675 N Re -0.3192

el factor de fricción se puede

Capítulo III Tipo de Tubería

Plásticos, vidrios, etc Tuberías nuevas Acero comercial Tuberías sucias


Rugosidad (pg)

0.0 0.0006 0.0018 0.009

f- ( 0.0006 a 0.0008) Є-(0.0006) TP Є-(0.0006-0.00075) L.D.

Capítulo III


Flujo en la tubería : Correlaciones de Flujo multifásico Nodo 1 P1, DL 1

ΔPc= ΔP

Considerar

si

incremento

p  L

1

p Correlaciones determinar ,propiedades PVT a

p

Calcular

ΔP= ΔL* dP/dL

 Flujo Burbuja.

 Flujo Bache.  Flujo Transicion.  Flujo Anular - Niebla.

no

ΔP= ΔPc

1

Capítulo III


Flujo en la tubería : Correlaciones de Flujo multifásico

• Las pérdidas de presión por elevación son función del llamado resbalamiento del gas o colgamiento del liquido • Las pérdidas de presión por fricción son función del régimen de flujo, determinado por la inclinación del ángulo y las velocidades “superficiales” del gas y líquidos.

Flowing bottomhole pressure, psi

3500

Tubing Curve

3000

2500

Zona inestable 2000

1500

1000

Zona Estable

500

0 0

500

1000

1500

2000

2500

3000

Production rate, STB/D

3500

4000

4500

Capítulo III


Flujo en la tubería : Correlaciones de Flujo multifásico

Correlación

Aceite/vert

Aceite/dir

Gas y cond/vert

Duns -Ross

√

√

√

Orkiszewwski

√

x

√

Beggs -brill

√

√

√

Govier,Aziz -forgasi

√

√

√

Olgas 89

√

√

√

BJA Cond

x

x

√

Olgas 92

√

√

√

Gray

x

x

√

Ansari

√

x

√

Hangerdon-Brown

√

x

√

Capítulo III


Métodos de afluencia en el yacimiento IPR

Métodos de afluencia en La TP, flujo multifásico 3500

3500

3000



Inflow (Reservoir) Curve

2500

2000

1500

1000

500

Tubing Curve

3000

2500

Zona inestable 2000

1500

1000

Zona Estable

500

0 0

500

1000

1500

2000

2500 3500

3000

Análisis nodal


Production rate, STB/D 3000

3500

4000

0

4500

0

500

Inflow (Reservoir) Curve Tubing Curve

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

4500


2500

Aplicaciones : Análisis de desempeño disparos Profundidad de anclaje empacador

2000

1500

1000

500

0 0

500

1000

1500

2000

2500

3000


3500

4000

4500

de del

Capítulo IV

Tipos de Terminaciones


Capítulo III Convencional


Agujero Descubierto

Ventajas

Ventajas

 Producción Multizonas

 Producción una zona

Intervalos largos

Bajo costo

Pozos HP,HT

Reintervención T.T.

Bajo costo Reintervención T.T. Selectivo

Desventajas Restricción de paso de htas.

Producción de finos

Desventajas

No selectivo (Estimulación)

Restricción de paso de htas.

Para formaciones consolidadas Agujero descubierto

Capítulo III Control de arena


Sencillo Selectivo

Ventajas

Ventajas

 Producción multizonas

 Producción multizonas

Método eficaz de control Formaciones no consolidadas

Desventajas

Desventajas

Caída de presión adicional

Alto costo( T .I) Flujo cruzado Accesorios múltiples

Capítulo III Tieback

Ventajas  Alto gasto de producción Pozos de aceite


Doble Terminación

Ventajas  Producción multizonas Alto costo

Menores caídas de presión Selectivo

Desventajas

Desventajas

Alto costo

Restricción de paso de htas. Accesorios varios para control

Capítulo IV


Tubingless Ventajas  Bajo costo  Terminación sin equipo Pozos someros Pozos de gas

Desventajas Restricción de paso de herramientas en diámetros pequeños

Zona 1

Capítulo IV


POZO TIZON 201 Tipo Integral agujero descubierto.(6/13) RECONOCE PI

0

ESCARIANDO

1

REGISTROS

2

14 DIAS

METE COMPL. DE TR3 PRUEBA ALIJO

4

ESCARIA TR 7”

5

LAVA POZO

6

BICELO BL 5”

7

METE AP. DE PROD

8

DISPAROS

9

INST. ARBOL

2 DIAS 3 DIAS

10

EVALÚA INTERVALO 11 AISLA INTERVALO

12

13

0

20

40

60

80

100

Capítulo IV


POZO LANKAHUASA 22 Tipo previamente disparado.(7/15) RECONOCE PI

0

ESCARIANDO

1

REGISTROS

2

LAVA POZO

3

REGISTROS

4

CAMBIA CABEZAL

1 DIA 3 DIAS 1 DIA 3 DIAS

5

6 DESPL. AGUA POR SALMUERA

REGISTROS

7

DISPAROS

8

PRUEBA DST

9

ESCARIANDO

10

METE AP. DE PROD

11

INST. ARBOL

12

EVALÚA INTERVALO AISLA INTERVALO

10 DIAS 1 DIA

13

14

0

20

40

60

80

100

Capítulo IV


Tipo de Terminación en la UPMP

Actividad

Actividad/ tipo de terminación

Aparejo Convencional

Aparejo Integral

Pozo Hermético

Agujero Descubierto

Pozo Hermético

Reconocer P.I.

x

x

x

x

x

Escariar

x

x

x

x

x

Tomar registros

x

x

x

Disparar

Previamente disparado Agujero Descubierto

x

Lavar pozo

x

x

Anclar empacador

x

x

Meter aparejo

x

x

Calibrar aparejo

x

Instalar medio árbol.

x

Disparar

x

Evaluar intervalo

x

x

Aislar intervalo

x

11

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

7

10

8

6

x x

x x

Capítulo IV


Tipo de Terminación Aparejo de Prueba DST

Actividad

Pozo Hermético

Intervalo Disparado

Agujero Descubierto

TCP-DST (integrado)

TCP / Empacador - DST con USMV

TCP (disparar-sacar) DST integral

DST (integrado)

Reconocer P.I.

x

x

x

x

Escariar

x

x

x

x

Tomar registros

x

x

x

Lavar pozo

x

x

x

Anclar empacador

x

Meter aparejo

x

x

x

x

Instalar cabeza de prueba.

x

x

x

x

Disparar

x

x

Evaluar intervalo

x

x

x

x

Aislar intervalo

x

x

x

x

9

10

8

6

Capítulo IV

DST-TCP (Hermético)

DST (Disparado)

Integral


DST (A D)

TCP-EMP USMV-DST (Hermético)

EMP USMV-DST (Disparado)

EMP USMV-DST (A D)

Dos viajes

Capítulo V

Limite técnico en terminación


Capítulo V.- Límite técnico


Concepto de Límite Técnico Límite técnico se define, como el mejor desempeño posible en la perforación de un pozo para un sistema dado de parámetros de diseño.

Es un medio de realizar un cambio en la manera como se perforan los pozos; el cual tiene como resultado un mejoramiento en las operaciones, comparando este desempeño, contra una base histórica de datos bien estructurada.



Concepto de Límite Técnico Si bien, el concepto de “Límite Técnico”, se originó para la optimización de las operaciones de perforación, es posible adoptar ésta técnica al proceso de la terminación de pozos.

El “Límite Técnico”, es un proceso, el cual nos ayuda a identificar las mejores operaciones, con la mejor gente, tecnología y una buena planeación.



Profundidad

Efo=Tp/Tr

Pr Tr

Efo

Pp Tp

Programado Real

Tiempo



Tiempos actuales de terminación Tiempos de operaciones normales

Tiempos del LT

Tiempos no productivos

Tec. Tiempos perdidos invisibles

Tiempo que se puede remover

Tiempos no productivos: es el tiempo causado por falla del equipo, error humano, problemas en el pozo, eventos no programados, esperas. Tiempos invisibles: una buena parte de este, se encuentra dentro de las operaciones normales, y es causado, en alguno de los casos, por operaciones lentas.



Proceso de Terminación Para poder identificar y seleccionar las mejores prácticas operativas, es de vital importancia describir el proceso de la terminación de un pozo en etapas o actividades, y de esta manera, poder analizar donde tenemos que enfocar los esfuerzos para la optimización del

proceso.

ACTIVIDADES

Reconoce P.I. Escarear T.R. Toma de Registro Lavado de Pozo Bajar y anclar empacador Meter aparejo de producción Conexiones Sup. de Control Disparar intervalo programado Evaluar intervalo Aislar Intervalo

TIE MPO

Concepto de Límite Técnico EXPLORACION Y PRODUCCION

Base histórica de datos Selección de pozos de correlación Días

50,00 40,00 30,00 20,00 10,00 0,00 0

10

20

30

40

50

60

70

Pozos Terminados en el Campo

80


Graficamos los tiempos de cada una de las actividades del proceso, para identificar las mejores prácticas operativas. ACTIVIDADES Pozo A Pozo B Pozo C Pozo D Pozo E

Reconoce P.I. Escarear T.R.

Toma de Registro Lavar Pozo Bajar y anclar empacador Meter aparejo de producción Conexiones Sup. de Control Disparar intervalo programado Evaluar intervalo Aislar intervalo

0,00

2,00

4,00

6,00

8,00

10,00

12,00

14,00

16,00 Días


Identificación de los mejores tiempos en las actividades del proceso. Tiempo en días

Escariar TR

Reconoce P.I.

1.14

3.40

0,00

2,00

4,00

6,00

8,00

Toma de Registro

0,00

0,50

1,00

1,50

2,00

2,50

3,00

2,00

2,50

3,00

Lavar Pozo 1.48 0.20

0,00

0,05

0,10

0,15

0,20

0,25

0,30

0,00

0,50

1,00

1,50


Terminación Híbrida ACTIVIDADES Pozo A Pozo B Pozo C Pozo D Pozo E

Reconoce P.I. Escarear T.R.

Terminación Híbrida

Toma de Registro Lavar Pozo Bajar y anclar empacador

Identificar y eliminar los NPT´s

Meter aparejo de producción

Límite Técnico.

Conexiones Sup. de Control

Identificar y eliminar tiempos invisibles

Disparar intervalo programado Evaluar intervalo

Implementación de Tecnologías

Aislar intervalo

0,00

2,00

4,00

6,00

8,00

10,00

12,00

14,00

16,00



Ubicación del Paleocanal Chicontepec Agua Fría – Coapechaca - Tajín

Al Norte del Estado de Veracruz A 250 km de Ciudad de México A 5 km de la Ciudad de Poza Rica Superficie de 3,815 Km2

Base de Datos EXPLORACION Y PRODUCCION

Historial de pozos terminados en los campos Agua Fría-Coapechaca-Tajín 50,00

Tiempo (Días)

40,00

30,00

20,00

10,00

0,00 0

20

40 Pozos terminados

60

80

Selección EXPLORACION Y PRODUCCION

Selección de pozos de correlación, con profundidades de intervalo y asentamiento de empacador similares 30,00 25,51 25,00 21,34 20,00

19,99

19,23 17,04

18,00

13,71

15,00

15,36

15,18

16,56

10,00 5,00 0,00 1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Actividades EXPLORACION Y PRODUCCION

Análisis de actividades y construcción de la terminación híbrida ACTIVIDADES Agua Fría 897

Reconoce P.I.

Corralillo 678

Coapechaca 565

Escarear T.R.

Agua Fría 587

Toma de Registro

Coapechaca 545

Lavar Pozo

Tajín 43 Agua Fría 891

Bajar y anclar empacador

Agua Fría 872 Agua Fría 877


Corralillo 608

Conexiones Sup. de Control Disparar intervalo programado Evaluar intervalo Aislar intervalo

0,00

5,00

10,00

15,00

20,00

25,00

30,00 Días

Construcción del pozo híbrido EXPLORACION Y PRODUCCION

Terminación híbrida ACTIVIDADES

Agua Fría 897 Corralillo 678

Reconoce P.I.

Coapechaca 565

Escarear T.R.

Agua Fría 587

Toma de Registro

Coapechaca 545

Lavar Pozo

Agua Fría 891

Bajar y anclar empacador

Agua Fría 872

Tajín 43

Agua Fría 877


Corralillo 608

Conexiones Sup. de Control Disparar intervalo programado Evaluar intervalo Terminación Híbrida

Aislar intervalo

0,00

5,00

10,00

15,00

20,00

25,00

30,00 Días

Límite técnico EXPLORACION Y PRODUCCION

Campos Agua Fría-Coapechaca Tajín Paleocanal Chicontepec ACTIVIDADES Reconoce P.I.

Hibrido Menos Tiempos Invisibles

Escarear T.R.

Menos Tiempos No Productivos Nuevas Tecnologías

Toma de Registro Lavar Pozo Bajar y anclar empacador Meter aparejo de producción Conexiones Sup. de Control Disparar intervalo programado Evaluar intervalo Aislar intervalo

Terminación Híbrida

0,00

5,00

10,00

15,00

20,00

25,00

30,00 Días

Identificación de pozos de correlación


Terminación tipo “A” ( K.I.) TIEMPOS DE TERMINACION POZO PUERTO CEIBA 133 RECONOCE PI ESCARIANDO

TP 3 ½” A 4700m

1

2

REGISTROS

3

DISPAROS

4

METE AP. PROD

REPASANDO RESISTENCIA (63HRS) DESCONECTO 15 DC(7HRS) Y ARMO 1933M

5

DE TP 3 ½” MVAM (22HRS) INSTALA ARBOL

EFECTUO VIAJE DE LIMPIEZA ADICIONAL POR

6

28 Días

NO BAJAR SONDA DE CBL A 6460M

EVALÚA INTERV.

EMP. 7” A 4699m BL 5” A 4700m

OBSERVO ATRAPAMIENTO DE PISTOLA TCP 72HRS

7

CONTROLO POZO 12HRS 8

0

5

10

15

TIEMPO (DIAS)

TR 7” A 6150m INTERVALO 6440-6515m

TCP 3 3/8” 20c/m PI= 6536m

TR 5” A 6580m

20

25

30



Terminación tipo “A” (J.S.K.) TIEMPOS DE TERMINACION POZO PUERTO CEIBA 135

TP 3 ½” A5228m

RECONOCE PI

1

ESCARIANDO

2

REGISTROS

3

DISPAROS

4

RECEMENTO BL (119HRS) METE AP. PROD

5

TXT (42HRS) DESCONECTO 75 TP 3 ½” IF(9RS) Y

EMP. 7” A 5228m INSTALA ARBOL

ARMO 4014M DE TP 3 ½” MVAM (45HRS) ESCARIO EN DOS VIAJES

EVALÚA INTERV.

SACO APAREJO DE PRODUCCION PARA CAMBIO DE

6

7

BL 5” A 6264m 8

TR 7” A 6365m INTERVALO 7070-7080m TCP 3 3/8” 20c/m PI= 7121m TR 5” A 7151m

REPASANDO RESISTENCIAS

0

CAMISA (54 HRS) CONTROLO POZO POR PERDIDA 14HRS

5

10

15

30 Días 20

TIEMPO (DIAS)

25

30

35



Terminación tipo “B” ( K.I.) TIEMPOS DE TERMINACIÓN POZO PUERTO CEIBA 117 RECONOCE PI ESCARIANDO

REGISTROS DISPAROS METE AP. PROD

TP 3 ½” A 4100m INST ALA ARBOL

14.2 Días

EVALÚA INTERV.

ARMO TUBERÍA DE PRODUCCIÓN REPASA TXT A.DESC FALLA DE L EQUIPO DE APRIETE

EMP. 7” A 4100m

0.00 TR 9 5/8” A 5100m TR 7” A 5300m

INTERVALO 5300-5690m K.I. Agujero descubierto PT= 5690m

2.00

4.00

6.00

8.00

10.00

TIEMPO (DÍAS)

12.00

14.00

16.00



Terminación tipo “B” (K.S.A.N.) TIEMPOS DE TERMINACIÓN POZO PUERTO CEIBA 155 RECONOCE PI ESCARIANDO REGISTROS DISPAROS

TP 3 ½” A 4000m

METE AP. PROD INST ALA ARBOL

ARMO TUBERÍA DE PRODUCCIÓN

10.8 Días

REPASA TXT A.DESC EVALÚA INTERV.

SUSPENDIO POR FALTA DE TUBERIA FALLA DE L EQUIPO DE APRIETE CIRCULO HOMOGENEIZANDO COLUMNAS POR GASIFICACIÓN

EMP. 7” A 4000m

0.00 TR 9 7/8” A 5715m TR 7” A 6134m

INTERVALO 6134-6300 K.S.A.N Agujero descubierto PT= 6300m

2.00

4.00

6.00 TIEMPO (DÍAS)

8.00

10.00

12.00



Terminación tipo “B” (K.I.) TIEMPOS DE TERMINACION POZO PUERTO CEIBA 159 RECONOCE PI ESCARIANDO REGISTROS DISPAROS METE AP. PROD

TP 3 ½” A 4700m

8.5 Días

INST ALA ARBOL ESPERO ACOND. DE LINEA DE ESCURRIM EVALÚA INTERV. METIO APAREJO TXT LENTO POR CASCARRIA DE TP

CIRCULO HOMOGENEIZANDO COLUMNAS POR GASIFICACIÓN

EMP. 7” A 4700m

0.00

2.00

TR 9 5/8” A 4710m TR 7” A 5707m

INTERVALO 5707-6100 Brecha P.I. Agujero descubierto PT= 6100m

4.00

6.00

TIEMPO (DÍAS)

8.00

10.00



Terminación tipo “B” (K.M.) TIEMPOS DE TERMINACION POZO PUERTO CEIBA 157 RECONOCE PI 1

ESCARIANDO 2

REGISTROS 3

DISPAROS 4

TP 3 ½” A 4494m

METE AP. PROD 5

ARMO 1515M DE TP 3 ½” MVAM (20HRS)

INST ALA ARBOL 6

ESCARIO EN DOS VIAJES

TR 9 7/8” A 3963m EVALÚA INTERV.

14 Días

CONTROLO POZO POR PERDIDA

7

8

0

2

EMP. 7” A 4494m

TR 7” A 5991m

INTERVALO 5991-6155m K.I. Agujero descubierto PT= 6155m

4

6

8

10

TIEMPO (DIAS)

12

14

16



Terminación tipo “B” (J.S.T.) TIEMPOS DE TERMINACION POZO PUERTO CEIBA 103D

RECONOCE PI

1

ESCARIANDO

2

REGISTROS

TP 3 ½” A 5100m

DISPAROS

METE AP. PROD

3

4

5

REC PI: SACO MOLINO POR TAPARSE (42HRS) METIO AP DE PROD A 4473 M RESIST INST ARBOL

EVALUA INTERV.

6

REPITIO VIAJE4 CON MOLINO((125HRS) ARMO TP HD533 ,PARA REC PI REPASANDO RESISTENCIAS TXT CEMENTO SIN

26 Días

7

CONSISTENCIA (63HRS), REPITIO VIAJE DE MOLINO ESPERO LLAVE HCA Y EMPACADOR (10HRS)

EMP. 7” A 5100m TR 9 5/8” A 5100m

8

0

TR 7” A 5509m

INTERVALO 5509-6406 J.S.K. Agujero descubierto PT= 6406m

5

10

15

TIEMPO (DIAS)

20

25

30

Construcción del pozo híbrido


Terminación tipo A Metros /días PROFUNDIDAD TOTAL PROFUNDIDAD DE LA BL PROFUNDIDAD DEL EMPACADOR RECONOCER PI ESCARIAR TR DE EXPLOTACION TOMANDO REGISTROS DISPARANDO METIENDO AP. DE PRODUCCION DESM BOPS INST ARBOL Y CSC EVALUA INTERVALO

PC 133 6536 4700 4699 5.58 4.54 2.67 2.50 2.00 0.96 5.58

PC 135 7121 6246 5200 9.04 6.67 1.00 4.50 4.42 0.97 3.17

PC 159 6100 4700 2,63 1,21 0,00 0,00 1,75 1,33 1,96

PC 157 6155 4494 5,71 2,00 0,00 0,00 2,00 1,04 3,00

HIBRIDO TIPO A(K) 6828.5 5473 4949.5 5.58 4.54 1.00 2.50 2.00 0.96 3.17

HIBRIDO TIPO A(J) 7121 6246 5200 5.82 4.73 1.04 2.61 2.09 1.00 3.30

Terminación tipo B Metros/ días PROFUNDIDAD TOTAL PROFUNDIDAD DE LA BL PROFUNDIDAD DEL EMPACADOR RECONOCER PI ESCARIAR TR TOMANDO REGISTROS DISPARAR METE AP. DE PRODUCCION INST ARBOL EVALUA INTERVALO

PC117 5690 4100 5,21 4,42 0,00 0,00 1,71 1,08 1,83

PC155 6300 4000 3,50 2,29 0,00 0,00 2,08 1,17 1,75

PC 103D 6406 5100 8,67 2,67 0,00 0,00 2,00 1,06 6,50

HIBRIDO TIPO B(K) 6130 4479 2,63 1,21 0,00 0,00 1,71 1,04 1,75

HIBRIDO TIPO B(J) 6406 5100 2,75 1,26 0,00 0,00 1,79 1,09 1,83



POZO HÍBRIDO TERMINACIÓN TIPO A (K)

RECONOCE PI

ESCARIANDO

1

2 PUERTO CEIBA 133 PUERTO CEIBA 135

REGISTROS

3

DISPAROS

4

METE AP. PROD

5

INST ARBOL

6

EVALUA INTERV.

7

HIBRIDO TIPO A(K)

19 Días 8 0

5

10

15

20

TIEMPO (DIAS)

25

30

35



POZO HÍBRIDO TERMINACIÓN TIPO A (J)

1 RECONOCE PI ESCARIANDO

PUERTO CEIBA 135

2

PUERTO CEIBA 133 REGISTROS

3

DISPAROS

4

METE AP. PROD

5

INST ARBOL EVALUA INTERV.

HIBRIDO TIPO A(J)

6 7

21Días

8 0

5

10

15

20

TIEMPO (DIAS)

25

30

35



POZO HÍBRIDO TERMINACIÓN TIPO B (K) RECONOCE PI

1


ESCARIANDO


PUERTO CEIBA 103D

REGISTROS DISPAROS

HIBRIDO TIPO B(K)

4

5

METE AP. PROD 6

INST ARBOL 7

EVALUA INTERV.

8 Días 8

0

5

10

15

20

TIEMPO (DIAS)

25

30



POZO HÍBRIDO TERMINACIÓN TIPO B (J) RECONOCE PI

1


PUERTO CEIBA 159

ESCARIANDO

PUERTO CEIBA 157 3

PUERTO CEIBA 103D

REGISTROS

HIBRIDO TIPO B(J) 4

DISPAROS 5

METE AP. PROD 6

INST ARBOL 7

EVALUA INTERV.

9 Días

15 Días

8

0

5

10

15

TIEMPO (DIAS)

20

25

30



Costos por actividad Terminación tipo A COSTO POR ACTIVIDAD RECONOCE PI

1

ESCARIANDO

2

REGISTROS

3

DISPAROS

4

METE AP. PROD INST ARBOL EVALUA INTERV.

Pozo

Costo (MM$)

Tiempo (dias)

PC 133

13.6

28

PC 135

13.3

30

5

6

7

8

0

5,000 10,000 COSTO (M$) PUERTO CEIBA 133

15,000

PUERTO CEIBA 135



Costos por actividad Terminación tipo B COSTO POR ACTIVIDAD

Pozo

Costo (MM$)

Tiempo (dias)

PC 117

9.4

14

PC 159

8.7

9

PC 155

9.1

11

PC 103D

13

26

PC 157

9.5

11

RECONOCE PI1 ESCARIANDO2 REGISTROS 3 DISPAROS

4

5 METE AP. PROD

INST ARBOL 6 7 EVALUA INTERV. 8

0

2,000

4,000

6,000 8,000 10,000 12,000 14,000 COSTO (M$)

PUERTO CEIBA 117

PUERTO CEIBA 159

PUERTO CEIBA 155

PUERTO CEIBA 103D

PUERTO CEIBA 157

Propuesta de diseño


POZO HÍBRIDO TERMINACIÓN TIPO A (K)

Agujero previamente disparado RECONOCE PI 1

Reconocer P.I.

ESCARIANDO 2 REGISTROS

3

Armar,molino reconocer P.I. y sacar .

DISPAROS

4

Escariar T.R´S de explotación

5

Armar molino o bna con escariadores, reconocer la P.I y sacar.

METE AP. PROD INST ARBOL

6

19 Días

7

Tomar registros Instalar URE, tomar registro y desmantelar URE

EVALUA INTERV. 8 0

5

10

15

20

25

TIEMPO (DIAS)

Disparar Armar TCP, bajar y disparar ,sacar

POZO HÍ BRIDO TERMINACIÓN TIPO A (J)

Meter aparejo productor RECONOCE PI

Instalar equipo de apriete, meter aparejo productor con empacador, anclar, efectuar ajuste y probar bola colgadora. Probar E.A. y abrir camisa.

1

ESCARIANDO 2 REGISTROS DISPAROS

3

4


5

METE AP. PROD

INST ARBOL

6

21 Días

Desmantelar BOP´S e instalar medio árbol y c.s.c y probar.

7

EVALUA INTERV. 8 0

5

10

15 TIEMPO (DIAS)

20

25

Evaluar intervalo Desplazar F de C por Fluido empacante, cerrar camisa. Definir intervalo.



PROPUESTA TERMINACIÓN TIPO B(K)

Agujero Descubierto

RECONOCE PI

Reconocer P.I.

ESCARIANDO

Armar,molino sacar .

REGISTROS

reconocer P.I. y

Escariar T.R´S de explotación

DISPAROS

8 días

METE AP. PROD INST ARBOL

Armar molino o bna con escariadores, reconocer la P.I y sacar.

EVALUA INTERV.

0

2

4

6

8

10

TIEMPO (DIAS) POZO HÍBRIDO TERMINACIÓN TIPO B (J) Meter aparejo RECONOCE PI

1

ESCARIANDO

2

REGISTROS

3

DISPAROS

4


METE AP. PROD


5

INST ARBOL

9 días

6

EVALUA INTERV.


7

8

0

2

4

6

TIEMPO (DIAS)

8

10

Evaluar intervalo Desplazar F de C por Fluido empacante, cerrar camisa. Definir intervalo.

Capítulo VI

Diseño de la terminación


Capítulo VI


Siguiendo la secuencia de actividades de terminación de pozos que aplique según el tipo , se diseñan los aspectos que se ven involucrados en cada subproceso.

Capítulo VI


A.- Reconociendo Profundidad Interior Presión máxima de prueba de la tubería de revestimiento Consideraciones : condición critica (mala cementación)

ρ2

Prueba de hermeticidad a preventor cerrado

Densidad del fluido (1) ,Densidad del lodo etapa anterior(2),Densidad del cemento(3) Resistencia de la TR

ρ1

Gradiente de poro y fractura Prueba al 80% de su resistencia a la P.Interna,(TR mas débil)

Caso 1: Caso 2:

ρ3

Caso 3:

ρ1> ρ2 ρ1< ρ2 ρ1= ρ2

Limitante en la cima de cemento Limitante en la superficie Limitante en la de menor resistencia

Capítulo VI


A.- Reconociendo Profundidad Interior Presión máxima de prueba de la tubería de revestimiento

ρ2

Presión Hidrostática= Ph= ρ h/10 Resistencia a la presión interna de la TR =

Pint= 0.875

2 Yp t D

P-Presión de cedencia mínima, psi Yp-Fuerza de cedencia ,psi t- Espesor, pg

ρ1

D- Diámetro nominal ext, pg Procedimiento de cálculo:

1.-Calcular la diferencial de presión en el pozo según cima de cemento y densidad de lodo de la etapa anterior. 2.-Verificar la TR en condición crítica .

ρ3

3.- Calcular la resistencia de la TR ,mas débil 4.- Calcular para diferentes presiones en superficie las diferenciales en los puntos de análisis 5.- Definir la presión de prueba

Capítulo VI



ρ2

ρ1

ρ3

Respaldo de cemento

Capítulo VI


A.- Reconociendo Profundidad Interior Presión máxima de prueba de la tubería de revestimiento Respaldo de Lodo

ρ2

ρ1

ρ3

Capítulo VI



ρ2

ρ1

ρ3

Respaldo de Agua

Capítulo VI


A.- Reconociendo Profundidad Interior Presión de admisión

ρ2

Presión Presión fractura

ρ1

Presión máxima Presión admisión

Pci Q3,Pa3 Q2,Pa2 Q1,Pa1

Pf

ρ3 Volumen

Capítulo VI


A.- Reconociendo Profundidad Interior

Presion ,psi

Presión de admisión 9000 8000 7000 6000 5000 4000 3000 2000 1000 0 0

50

100

150

200

volumen ,bls Presion TP psi ______________

Presion TR psi ___________

Capítulo VI


B.- Escariando Diseño de sarta para escariar Consideraciones : Escariadores en cascada Ángulo de desviación (Dogleg) Profundidad de la BL Viaje corto Tiempo de circulación (gasto, presión)

Vel= Q/A ;

A= PI*(ditr2-Detp2)/4

Tiempo de atraso=

T= Q/Vol an

Capítulo VI


C.- Toma de registros CBL/VDL-RG/CCL

Normalmente, los equipos sónicos miden el “tiempo de transito” de la primera señal que llega al receptor, la cual es la que viajó del transmisor a la formación como onda compresional, se reflejo en la formación como onda compresional viajando paralela a la pared del pozo y se reflejó nuevamente de la formación al pozo como onda compresional

Capítulo VI


C.- Toma de registros CBL/VDL-RG/CCL

El registro de adherencia del cemento – densidad variable (CBL-VDL), es un importante servicio en agujero entubado, se corre en combinación con un Rayos Gamma y un detector de coples. Su principal aplicación es evaluar la calidad de los trabajos de cementación de la tubería. Normalmente se corre antes de efectuar los disparos, una aplicación secundaria pero igualmente importante es la de correlacionar el registro de Rayos Gamma en agujero descubierto con los coples de la tubería cementada. Así el CBL-VDL-GR-CCL es el registro básico de agujero entubado, al cual se relacionan en profundidad todos los trabajos subsecuentes. El registro de adherencia del cemento se basa en el concepto de que la tubería “resuena” (el sonido no es atenuado) cuando la calidad de la adherencia del cemento es pobre, y la tubería “ensordece” (el sonido es altamente atenuado) cuando la calidad de adherencia del cemento es buena. Para tomar este tipo de registro solamente funciona el transmisor superior y sus dos receptores. La medida del CBL es la amplitud en mV del primer arribo compresional E1 en el receptor cercano (3 pies) y el VDL presenta el tren de ondas del receptor lejano (5 pies), como una serie de ondas oscuras y claras.

Capítulo VI


C.- Toma de registros Formación

Tiempo de Transito medido(TT) Lodo

T1

a

TT = a/VL + b/VF + d/VL

b

V = Velocidad del sonido en el lodo VF = Velocidad del sonido en la formación

d R1

R2

c

e

Donde:

TT1 = a/VL + b/VF + d/VL TT2 = a/VL + b/VF + c/VF + e/ VL t = TT2 – TT1 = c/VF sólo si d = e

Capítulo VI C.- Toma de registros Interpretación del registro CBL/VDL-RG/CCL


Capítulo V C.- Toma de registros Interpretación del registro CBL/VDL-RG/CCL


Capítulo VI


C.- Lavado del pozo El proceso de lavado de pozo tiene la finalidad de desplazar el lodo y remover los sólidos adherido a las paredes de la tubería para eliminar los sólidos como barita , recortes, cemento y sedimento, para tener un fluido libre de contaminantes, y así evitar daño a la formación durante las operaciones de disparos, estimulación, y/o fracturamiento.

Los sólidos pueden taponar los poros y canales de la formación productora causando una drástica reducción de la permeabilidad

Capítulo VI


C.- Lavado del pozo

Lodo

Espaciador Lavador

Viscoso

Pozo lleno con lodo

Desplazamiento de lodo por fluido de terminación

Fluido de Terminación

Pozo lleno con fluido de terminación

Capítulo VI


C.- Lavado del pozo Parámetros a considerar para el diseño :  Sarta de lavado  Tipo y cantidad de baches  Volumen ó longitud lineal de baches  Presión diferencial  Propiedades de los baches

 Velocidades anulares  Régimen de flujo  Eficiencia de transporte  Gasto óptimo de desplazamiento  Nivel de turbidez (NTU)

Ingeniería de Fluidos

Capítulo VI


C.- Lavado del pozo Aparejo de limpieza

Tipo y cantidad de baches de lavado Fluido de perforación Fluido espaciador (agua ó diesel)

Escariador Cepillo Fluido lavador Fluido viscoso

Escariador Cepillo

Fluido de terminación

Capítulo V


C.- Lavado del pozo Volúmenes de tratamiento El volúmen de los fluidos lavadores debe ser seleccionado bajo el el siguiente criterio: 1. 150 m lineales en el espacio anular más amplio

2. 10 minutos de tiempo de contacto

Se seleccionará el criterio que genere un menor volumen de fluido

Capítulo VI V


C.- Lavado del pozo Presión diferencial

Determinar la presión diferencial entre el fluido de perforación y el fluido lavador.

UAP BL Ptbl= Presión de trabajo de la bomba de lodos

Capítulo VI V


C.- Lavado del pozo Ingeniería de Fluidos 

Baches lavadores y espaciadores Es representado por el modelo Newtoniano, el cual se define matemáticamente como sigue:

Determinación del gasto adecuado de lavado


Capítulo VI V



Baches lavadores y espaciadores

v fl

vsl

Cálculo de la eficiencia de transporte:

Capítulo V



Baches Viscosos Es representado por el modelo Newtoniano, el cual se define matemáticamente como sigue:

Este modelo requiere dos parámetros para su caracterización:

Indice de comportamiento de flujo n 

Indice de consistencia K 

Capítulo VI V



Baches viscosos

Criterio para determinar el régimen de flujo (para cada área de flujo ):


Capítulo VI V


Baches viscosos Determinación del gasto óptimo de lavado:  Determinar el Índice de comportamiento de flujo

 Obtener el Indice de consistencia

 Calcular el Número de Reynolds critico


Capítulo VI V


Baches viscosos Determinación del gasto óptimo de lavado:  Obtener la velocidad crítica

 Determinar el gasto mínimo de bombeo


Capítulo VI V



Baches viscosos

v fl

Determinación de la eficiencia de transporte:

vsl

Capítulo VI V


C.- Lavado del pozo FT  0.999984

FT  0.999978 FT  0.999974

FT  0.99993

FT  0.999974

Capítulo VI V


C.- Lavado del pozo La turbidez de un fluido es una medida de la luz dispersada por las partículas suspendidas en el fluido. Esta es medida con un Nefelómetro. Un fluido limpio ha sido definido como uno que no contiene partículas de diámetro mayor a 2 micras y dar un valor de turbidez no mayor a 30 NTU.

NTU

Tiempo (min)

Capítulo V


D.- Metiendo aparejo de producción Diseño de tuberia de producción Definición: El aparejo de producción es el medio por el cual se transportan los hidrocarburos del yacimiento a la superficie, este debe soportar íntegramente las presiones y los esfuerzos a que es sometido durante las operaciones:

• Inducciones • Pruebas de admisión • Estimulaciones • Fracturamientos • Etapa de producción • Cierres • Recuperación del aparejo • Control del pozo

Considerando ambientes corrosivos

Capítulo VI V


D.- Metiendo aparejo de producción Diseño de tubería de producción Características de las tuberías: Las tuberías en la industria petrolera fueron clasificadas por el API en 5 propiedades • Grado de acero • Tipo de conexión • Rango de longitud • Peso por unidad de longitud • Forma de fabricación Grado de Acero Esta definido por una letra (grado de acero según fabricación) y un número, que indican el esfuerzo a la cedencia mínima del acero. Grado H40 J-55 K-55 L-80

Esfuerzo min ,psi Esfuerzo max ;psi 40,000 55,000 55,000 80,000

80,000 80,000 80,000 95,000

UTS psi 60,000 75,000 95,000 95,000

Capítulo VI V


D.- Metiendo aparejo de producción Diseño de tubería de producción Propiedades mecánicas : Ley de Hook: Si una barra de longuitud L es sometida a una fuerza de tensión T, se observará (dentro de la región elástica) ,una deformación longitudinal  , que es proporcional al área de la sección transversal de dicha barra.

FL  A

 A T

Introduciendo una constante E referido a las características del material llamado modulo de Young :

FL  EA

FL E A

F  A



 L

Esfuerzo axial (M/L2)

E Deformación axial (L/L)

 

M. young (M/L2)

Capítulo VI V


D.- Metiendo aparejo de producción Diseño de tubería de producción Propiedades mecánicas : Esfuerzo último a la cedencia UTS Esfuerzo de cedencia API (Yp ) Límite Elástico

Falla

Zona dúctil

Zona De falla

Deformación

Ultimo Esfuerzo mímino de cedencia (UTS).- Esfuerzo de Tensión mínimo requerido para producir una falla Esfuerzo de cedencia API (Yp ).- Esfuerzo de Tensión mínimo requerido para producir una elongación de 0.005” Límite elástico .- Esfuerzo de Tensión sin lograr deformación permanente

Capítulo VI V


D.- Metiendo aparejo de producción Diseño de tubería de producción Esfuerzos sobre la tubería : Tensión Compresión Colapso Compresión Presión interna

P.Interna

Tensión

Uniaxial Colapso Este efecto asume que no hay carga axial (tensión ó compresión) en la tubería, al mismo tiempo en que se aplica una carga de presión interna ó colapso.

Presión interna

pi

Ec.Barlow:  Relación D/t  0.875= Tolerancia de fabricación permisible de -12.5% en el espesor de pared (API 5C2)

 2Y  t  pi  0.875  D  

F1

Tensión

D d

F1  YpAs

T  Yp

 2  D d2 4

Capítulo VI V


D.- Metiendo aparejo de producción Diseño de tubería de producción

Colapso : Es la fuerza capaz de deformar un tubo por efecto de presiones externas . La resistencia al colapso es función de la fuerza de cadencia del material y de relación de delgadez ,D/t1 y el API los clasifica en 4 tipos: Colapso de fuerza de cedencia Se basa en la cedencia de la pared interna usando la solución elástica de pared gruesa de Lamé,para D/t<15

 D       1 t p cc  2Y    2   D       t  1.- La mayoría de las tuberías para uso de pozos petroleros varia la relación D/t entre 15 y 25 Colapso plástico y transición

Capítulo VI V


D.- Metiendo aparejo de producción Diseño de tubería de producción Colapso Plástico: Se basa en datos empíricos derivados de 2488 pruebas a tuberías , el análisis de las pruebas arrojo resultados de que el 99.5% de todas las tuberías fabricadas de acuerdo al API, fallarán a una presión de colapso mayor que la presión de colapso plástico.

   A  pcp  Y   B  C   D     t  

15  D / t  25

Colapso de transición: Se obtiene por medio de un ajuste de curva numérica entre dos regímenes plástico y elástico.

   F  pct  Y   G D        t  

Capítulo VI V



Capítulo VI V


D.- Metiendo aparejo de producción Diseño de tubería de producción Colapso Elástico: Se basa en la inestabilidad elástica teórica , este criterio es independiente de la fuerza de cedencia y se aplica a la tubería de pared delgada (D/t)> 25 .

pce 

46.95 x106  D   D        1  t   t  

2

yp

INESTABILIDAD ELASTICA TEORICA

CEDENCIA DEL MATERIAL

COMPORTAMIENTO DE COLAPSO REAL

COLAPSO DE CEDENCIA

COLAPSO PLASTICO

COLAPSO DE TRANSICION

15  RELACION

COLAPSO ELASTICO

25 

D/t

Capítulo VI V


D.- Metiendo aparejo de producción Diseño de tubería de producción Límites para cada tipo de colapso en función del grado de acero y relación D/t . A mayor espesor de tubería ,menor relación D/t y el colapso cambia de elástico ,transición, plástico y cedencia.

40 35

Colapso Elástico

Colapso de Transición

30 25 20

Colapso Plástico 15

Grado de acero

180

170

160

155

150

140

135

130

125

120

110

P-105

100

95

C-90

L&N-80

C-75

70

60

J&K-55

50

H-40

35

30

10

25

Colapso de Cedencia 20

Diámetro (D) / Espesor (t)

45

Capítulo VI V



Biaxial El efecto biaxial considera el cambio en la resistencia al colapso y presión interna debido a la tensión ó compresión de la tubería. 2       Ye  Yp  1  0.75 z   0.5 z   Yp  Yp    

z 

T As

Ye  Cedencia efectiva  z  Carga axial T  Tensión , lbs As  Area. sec Transversal , pg

Mientras que el esfuerzo axial ( z ) se incrementa ,la resistencia al colapso de la P.Interna tubería disminuye .  Tensión reduce resistencia al colapso  Tensión incrementa resistencia a la presión interna Tensión

Compresión

 Compresión reduce resistencia a la presión interna  Compresión incrementa resistencia al colapso NOTA: Ye se emplea en las fórmulas anteriores de resistencia Presión interna y dependiendo del tipo de colapso

Colapso

Capítulo VI V



Triaxial El diseño triaxial considera que en cada elemento de acero en la tubería actúan tres esfuerzos sobre su superficie, estos son el esfuerzo axial, radial y tangencial

r

z

 El concepto de esfuerzos biaxiales y triaxiales se deriva de la teoría de distorsión de energía , la cual se representa por la siguiente ecuación :

Capítulo VI V



Triaxial Esta ecuación es también conocida como ecuación de VON MISSES o triaxial. Simplificando y reagrupando términos

    pi   Yp 



 3   z  pi     1 4   Yp  





pi D 2  d 2  2 pc D 2  D2  d 2

   Esfuerzo tangencial  z  Esfuerzo axial

 1   z  pi    2  Yp   2

   

T z  As

Esta es la ecuación que se representa por medio de la elipse de esfuerzos , el signo a utilizar (+ - ) en el primer término , depende del cuadrante en análisis , esto es: Cuadrante I y 3: Presión interna _Compresión y Colapso –Tensión , se utiliza el signo negativo. Cuadrante 2 y 4: Presión interna –Tensión y Colapso-Compresión , se utiliza el signo positivo

Capítulo VI V



Triaxial Una forma alterna de representar el modelo triaxial de Von Misses ,para su aplicación en el campo de ingeniería, ha sido resultado de simplificar , a partir de la misma teoría clásica de la elasticidad, el significado de los esfuerzos tangenciales y radiales mediante las ecuaciones de Lamé:







p I ri 2 re2  r 2  p E re2 ri 2  r 2 T  r 2 re2  ri 2

R













 p I ri 2 re2  r 2  p E re2 r 2  ri 2  r 2 re2  ri 2



r : radio de referencia PI : Pr esión Interna PE : Pr esión Externa ri : radio int erior re : radio exterior



Esfuerzo Tangencial



Esfuerzo Radial

Capítulo VI V



Triaxial

2  VME   A2  C1 PI  C2 PE  A  C3 PI2  C4 PE2  C5 PI PE

d 2d

/ t C  / t  1 C1  2  C C2  C C3  C

2

2

 C 1

C4  C C 5   2C 2  C d e : diámetro exterior d i : diámetro int erior

Capítulo VI V



Modelo Triaxial  σ  p i     Y   

1

3  σ z  pi

 4

Y

  

2 

1  σ z  pi

 2

Y

  

I

IV

II

III

Capítulo VI V


D.- Metiendo aparejo de producción Diseño de tubería de producción Factores de diseño

Los efectos de carga son separados de la resistencia de la tubería por un multiplicador conocido como factor de seguridad, cuya función es tener un respaldo en el diseño, debido a la incertidumbre en determinar las condiciones de carga reales, además del cambio de las propiedades del acero debido a corrosión y desgaste. Resistenci a del material FS  Carga apli cada CONDICIONES DE CARGA

RANGO

MAS COMÚN

RECOMENDADO

PRESIÓN INTERNA

1.0 – 1.35

1.125

1.25

COLAPSO

0.85 – 1.50

1.125

1.125

TENSIÓN JUNTA

1.50 – 2.0

1.80

1.80

TENSIÓN CUERPO

1.30 – 2.0

1.80

1.60

Capítulo VI V D.- Metiendo aparejo de producción


Diseño de tubería de producción

Diseño en ambientes corrosivos La pérdida de metal reduce el espesor de pared de la tubería y conduce a una correspondiente reducción en su resistencia a las cargas . Éste fenómeno se debe a dos factores durante la etapa de producción del pozo Desgaste por erosión esta asociado a la velocidad de flujo. Desgaste por corrosión , debido al contacto de fluidos corrosivos de la formación,(H2s,Co2) . Tipos de corrosión a).- Por H2s .- Sulfite stress corrosión cracking (SSCC) b).- Por Co2 .- Chloride stress corrosión cracking (SCC) Parámetros que se deben considerar en el diseño. para evitar desgaste por corrosión de la tubería:  Presión parcial del H2S  Presión parcial del CO2  Efecto de la temperatura sobre la resistencia del acero  Erosión

Capítulo VI V


Diseño en ambientes corrosivos Condiciones para que existe corrosión:  Presencia de componentes amargos (H2S,CO2)  Agua (ph<5) y gas libre  Velocidad fluido mayor a la velocidad de erosión  Presión y temperatura Riesgos para incrementar la corrosión por : Incrementando la Presión parcial de H2S Incrementando la dureza del material (RC>22) Incrementando el tiempo de exposición Incrementando el esfuerzo de tensión Disminuyendo el PH de el agua Disminuyendo la temperatura(65°C-80°C)


Capítulo VI V


D.- Metiendo aparejo de producción Diseño de tubería de producción Velocidad de erosión :

C= Constante

Servicio continuo; C=1 Servicio intermitente C=125 Controlado por anticorrosivo continuo C=150-200 Controlado por anticorrosivo Intermitente C>250 Ver = Velocidad de erosión (pie/ seg)

Se recomienda ef<90% para evitar desgaste por erosión Presión parcial :Se define como el producto de la presión en un punto determinado de la tubería de producción por el % mol de fluido corrosivo (H2S /CO2).

Pp por H2S: El fenómeno de corrosión (SSCC) se conoce como corrosión amarga y se acentúa ,con el incremento del esfuerzo a la tensión de la tubería y con la presencia de agua , el H2S reacciona por medio de los átomos de H+,los cuales se introducen en el acero , incremento de presión en los espacios ínter granulares ,generando fisuras.

Capítulo VI V


D.- Metiendo aparejo de producción Diseño de tubería de producción Pp por CO2: El fenómeno de corrosión por CO2 se conoce como corrosión dulce y ocurre cuando el agua de formación tiene contacto con el acero, por lo cual se torna crítico en pozos con alto corte de agua Ptpi= Presión en un punto determinado (i)

C=100 en % mol C=10,000 en PPM Si PPH2s< 0.05 psi No hay corrosión Ptpi= Presión en un punto determinado (i)

C=100 en % mol C=10,000 en PPM Si PPCO2: 0- 7 psi No hay corrosión 7- 30 psi Posible corrosión >30 psi Corrosión

La norma estándar internacional NACE MR 0175 ,define los criterios para ambientes amargos y da requerimientos de materiales .

Capítulo VI V



Capítulo VI V


D.- Metiendo aparejo de producción Diseño de tubería de producción Efecto de la Temperatura : El incremento de temperatura produce una disminución en la resistencia a la cedencia de los tubulares , por lo tanto se debe aplicar un factor de corrección por este efecto y obtener el valor real de la resistencia . El factor debe aplicarse multiplicando el dato de resistencia a la cedencia antes de aplicar el factor de seguridad.

Capítulo VI V


D.- Metiendo aparejo de producción Movimientos de la tubería de producción El cambio de longitud del aparejo originado por cambios de presión y temperatura producto de operaciones como inducciones , fracturamientos ,produccion del pozo, cierres, estimulaciones etc, puede generar grandes esfuerzos en la tubería y/o empacador cuando este no permite el libre movimiento de la tubería, Cuando la tubería tiene movimiento libre, su acortamiento puede ser tal que la longitud de los sellos ó juntas de expansión sea insuficiente . Los efectos que producen estos movimientos netos del aparejos de producción son los siguientes:  Pistón  Ballooning (aglobamiento)  Buckling (pandeo helicoidal)  Temperatura

Capítulo VI V


D.- Metiendo aparejo de producción Movimientos de la tubería de producción Pistón El efecto de pistón se basa en la Ley de Hooke y se debe a la diferencial de presión actuando sobre una diferencial de área. La ley de Hooke establece que el cambio en longitud es directamente proporcional a la fuerza aplicada

Capítulo VI V


D.- Metiendo aparejo de producción Movimientos de la tubería de producción Pistón El efecto de pistón se basa en la Ley de Hooke y se debe a la diferencial de presión actuando sobre una diferencial de área, entre la tubería de producción y el empacador La ley de Hooke establece que el cambio en longitud es directamente proporcional a la fuerza aplicada

Acortamiento (-) :Pi>PEA Alargamiento (+) :Pi
Acero: E=30x10 6 psi L-long de la TP, pies E=30x 10 6 psi As=Área de la secc tranv. de la TP, pg2 F.=Cambio de la Fuerza en lbs

Capítulo VI V


D.- Metiendo aparejo de producción Movimientos de la tubería de producción Baloneo(Ballooning) Cuando la presión interna en un aparejo de producción es mayor que la presión externa, los esfuerzos radiales que actúan sobre la pared generan una expansión (aglobamiento) del tubo, este fenómeno causa una contracción longitudinal del aparejo.(-) 1  2μ   2 Δρ  R Δρ  δ i a 2  μL  2μ  2μμ  Δp i  R 2 Δp a    ΔL 2   2 2   E E  R 1 R 1      Despreciando efectos de fricción

0.3  L2  i  R 2  a  0.6 L  pi  R 2 pa       L2  2 2 E  R 1  E  R 1 

R

D d

Primer término .- Cambio de densidad de los fluidos Segundo término.- Cambio de presión en superficie interior y exterior

Capítulo VI V


D.- Metiendo aparejo de producción Movimientos de la tubería de producción Buckling Buckling (pandeo helicoidal) es producido por una diferencial de presión actuando sobre un área transversal del aparejo de producción , causando un acortamiento de la tubería (-) y el pandeo se produce del punto neutro para abajo. El punto neutro se define donde el esfuerzo axial ,tangencial y radial son iguales y se determina con la siguiente ecuación:

n.- Distancia del fondo de la TP al punto neutro Ff.-Fuerza ficticia = AE (Pi-Pa) AE= Área del empacador Pi= Presión interior a la profundidad del empacador P a= Presión exterior a la profundidad del empacador

Capítulo VI V


D.- Metiendo aparejo de producción Movimientos de la tubería de producción Buckling

r 2 Ap2 pi  p a 

2

d

Pa

Pi

L3  

8EIw

 4 I  D  d 4  64 w  wt  w fi  w fa w fi   i * Ai w fa   a * Aa

wt  Peso  de  la  TP

Capítulo VI V


D.- Metiendo aparejo de producción Movimientos de la tubería de producción Temperatura

La transferencia de calor de los fluidos inyectados ó del yacimiento a la tubería de producción causan contracción ó elongación de la misma.

Capítulo VI V


D.- Metiendo aparejo de producción Movimientos de la tubería de producción

Corrida

Pistón

Ballooning

Buckling Temperatura

Movimiento Total LLT T

LL11

LL 22

 LL33

 LL44

Capítulo VI V


D.- Metiendo aparejo de producción Selección del empacador de producción El empacador es un accesorio empleado para sellar la parte exterior del aparejo de producción y la parte interior de la tubería de revestimiento ó de explotación. El empaque es realizado por el elemento de sello que se expande contra el revestimiento.

Fluido Empacador Aparejo de Producción

Empacador

Capítulo VI V


D.- Metiendo aparejo de producción Selección del empacador de producción Funciones principales de un empacador de producción:  Proteger el revestimiento de la presión del yacimiento.  Proteger el revestimiento de los fluidos producidos.

 Aislar zonas con daño ó perforaciones recementadas. Cuñas

 Mantener un fluido tratado en el espacio anular.

Clasificación general de empacadores de producción: Elemento de sello

• Permanentes:

Conos

Empacadores que quedan fijos a la tubería de revestimiento mediante cuñas de acción opuesta, su recuperación requiere la molienda de los mismos.

Cuerpo del empacador

Capítulo VI V D.- Metiendo aparejo de producción Selección del empacador de producción • Recuperables: Empacadores que son diseñados para ser anclados y desanclados después de cierto tiempo para su recuperación, estos son acondicionados para utilizarse en una nueva intervención. Características integrales de un viaje En una sola corrida Presiones diferenciales de 10,000 psi Ambientes amargos Recuperable Control de la presión de anclaje Características integrales de dos viajes En una sola corrida Presiones diferenciales de 10,000 psi

ambientes amargos recuperable en un segundo viaje alta temperatura> 350°f se puede soltar del rach latch


Capítulo VI V


D.- Metiendo aparejo de producción Selección del empacador de producción Los empacadores de producción son diseñados para ciertas condiciones de trabajo, las cuales deben ser bien conocidas para evitar falla de los mismos. La matriz de carga de un empacador provee las bases para evaluar los efectos simultáneos de: 1. Presión diferencial 2. Cargas axiales

Tensión aplicada con presión sobre el empacador

Tensión aplicada con presión bajo el empacador

Compresión aplicada con presión sobre el empacador

Compresión aplicada con presión bajo el empacador

Capítulo VI V


D.- Metiendo aparejo de producción Selección del empacador de producción Evaluación de un empacador considerando solo la presión diferencial no describe los limites de fatiga de éste, para una correcta evaluación y comparación del rendimiento de diferentes empacadores se requiere un entendimiento de los efectos simultáneos de presión diferencial y cargas axiales.

T.R. 7” 23 lb/pie (6.336”)

Fuerza

T.R. 7” 38 lb/pie (5.920”)

CompresiónTensión

Por lo tanto, con el conocimiento de la interacción de condiciones de cargas combinadas se puede operar dentro de una zona segura, lo cual evitará la ocurrencia de falla durante la ejecución de operaciones críticas ó la compra innecesaria de productos de alta resistencia

Envolvente de Desempeño 23 lb/pie

38 lb/pie

Arriba

Abajo

Presión Diferencial

Capítulo VI V


D.- Metiendo aparejo de producción Selección del empacador de producción Parámetros a considerar para la selección del empacador : 1.

Condiciones de operación. a) Diferencial de presión

2.

4. Intervenciones futuras.

b) Cargas axiales

a) Reparaciones mayores

c) Temperatura

b) Reparaciones menores

d) Fluidos producidos

c) Intervenciones sin equipo

Condiciones del pozo. a) Diámetro interiore de la T.R b) Fluido de terminación

c) Desviación y severidad 3. Procedimiento para correrlo y anclarlo. a) Tubería de perforación b) Cable/Linea c) Tubería flexible d) Integral

5.

Selección del empacador a partir de la Envolvente de Desempeño.

Capítulo VI V


D.- Metiendo aparejo de producción Selección del empacador de producción 1. Condiciones de operación. a) Diferencial de presión

Inducción Prueba de admisión

b) Cargas axiales

1.

c) Temperatura

Estimulación

d) Fluidos producidos

Fracturamiento

Condiciones de operación.

a) Diferencial de presión Inducción Desplazamiento del fluido de terminación por Nitrógeno

PSE P SE

PTR=presión en el espacio anular , psi PTP= Presión en TP,psi DvE= Prof.vertical del empacador,m Rhoe = Dens,del fluido exterior gr/cc

Práctico: Despreciar perdidas por fricción y considerar una densidad promedio de nitrógeno de 0.2 gr/cc ó considerar pozo vacío PBE P BE

Capítulo VI V


D.- Metiendo aparejo de producción Selección del empacador de producción Prueba de admisión y estimulación Inyección de fluidos por TP , con presión en TR

PSE PSE

Cargas axiales

PBE

Inducción Desplazamiento del fluido de terminación por Nitrógeno Balloning Pistón Temperatura

Alargamiento (+) Alargamiento (+) Acortamiento (-)

PBE

Capítulo VI V


D.- Metiendo aparejo de producción Selección del empacador de producción Cargas axiales Prueba de admisión y estimulación Inyección de fluidos por TP , con presión en TR

Balloning

Acortamiento (-)

Pistón

Acortamiento (-)

Temperatura Buckilng

Acortamiento (-) Acortamiento (-)

Selección del empacador Factores para la selección    

Presión diferencial Tipos de sellos y empaques (Ambientes amargos, estándar) Temperatura de trabajo Cargas por movimientos (tensión, compresión …)

Capítulo VI V


D.- Metiendo aparejo de producción Selección del empacador de producción Envolvente de falla Cartas de límites de carga , sobre el empacador (esfuerzos de tensión compresión ,presión diferencial ,combinados ), proporcionados por el fabricante en base a pruebas de laboratorio . HALLIBURTON ENERGY SERVICES OPERATING ENVELOPE

SIZE 92-40x32 "SAB-3" PACKER 7-5/8" 39.0# Csg. (6.625 I.D.) - Unplugged 500000

200000

400000 (Set-Down) FORCE (lbs.) (Tensile)

(Set-Down) FORCE (lbs.) (Tensile)

7 32-35 lb/ft HPH Retrievable Packer

300000 200000 100000 0 -100000 -200000 -300000 -400000 -500000 -20000 -15000 -10000 -5000

0

5000 10000 15000 20000

(Above) PRESSURE (p.s.i.) (Below)

150000 100000 50000 0 -50000 -100000 -150000 -200000 -250000 -12500 -10000

-7500

-5000

-2500

0

2500

5000

(Above) PRESSURE (p.s.i.) (Below)

7500

10000

12500

Capítulo VI V


D.- Metiendo aparejo de producción Selección del empacador de producción Cargas sobre el empacador

El cambio de longitud del aparejo de producción genera una fuerza empacador , el cambio de longitud se calcula como sigue:

Efecto pistón

Pandeo helicoidal

sobre el

Capítulo VI V


E.- Selección del fluido empacador Definición Un fluido empacador es por lo general un liquido que ocupa el espacio anular entre la tubería de producción y la tubería de revestimiento desde el empacador, hasta el cabezal de tuberías, con la siguientes características:

Funciones  Evitar la corrosión de las tuberías  Minimizar la transferencia de calor a través del aparejo en caso de presencia de parafinas y asfáltenos  Mantener una columna hidrostática para controlar el pozo en todo momento  Facilite la recuperación del aparejo durante las reparaciones.

Capítulo VI V


PROPIEDADES  Estabilidad con la presión y temperatura del pozo a través del tiempo  Anticorrosivo  Antibacteriano  Libre de sólidos para evitar el daño a la formación productora  Aislante en el caso presencia de parafinas y asfáltenos  No dañar el medio ambiente BASE ACEITE Los fluidos empacadores base aceite :  Evitan la corrosión de las tuberías Baja conductividad térmica al aislar y disminuir la transferencia de calor Tubería de revestimiento se expande y contrae con los cambios de temperatura.

Capítulo VI V


BASE AGUA  Agua tratada con aditivos de densidad 1.0 gr/cm3.  Salmuera sódica de densidad de 1.03 a 1.19 gr/cm3.  Salmuera cálcica de densidad de 1.20 a 1.39 gr/cm3.  Salmuera mezcladas con 2 o 3 tipos de sales Ca Cl2-CaBr2-ZnBr2 que varían su densidad de 1.31 a 2.30 gr/cm3.

Desventajas salmueras Alto costo Vida útil menor (degradación de sales )

Capítulo VI V


E.- Colocación del fluido empacador PARAMETRO

DIESEL

AGUA DULCE

Criterios de selección

EMULSION INVERSA

FLUIDO DE PERF

SALMUERA BAJA DENSIDAD

SALMUERA ALTA DENSIDAD

DIESEL GELIFICADO

Alto

Bajo

Media

Alta

Media

No

No

No

Media

Media

Alta

 Corrosión(pH,Ttemperatura yBajo velocidad Bajo bajo Altode flujo) Medio

RITMO DE CORROSION

 Densidad

DENSIFICACION

Fija

Fija

Media

Alta

 Expansión térmica y temperatura de cristalización

 CondiciónNotérmica Si(parafinas No y asfáltenos) Si

DAÑO A LA FORMACION

 Económicos

ESTABILIDAD TERMICA

Alta

Media

Baja

Amigable

No amigable

 Daño a la formación

ECOLOGIA

No amigable

Media No amigable

No amigable

No amigable

No amigable

COSTO

Alto

Menor

Alto

Medio

Medio

Muy alto

Alto

TEMPERATURA

Afecta

Afecta

Afecta

Afecta

Afecta

Afecta

No afecta

TRANSFERENCIA DE CALOR

Media

Media

Media

Media

Media

Alta

Baja

Capítulo VI V


F.- Disparos Los principales factores que afectan la productividad del pozo son:  Factores geométricos del disparo

 Presión diferencial al momento del disparo  Tipo de pistolas y cargas  Daño generado por el disparo

 Daño causado por el fluido de la perforación  Daño causado por el fluido de la terminación Como se puede observar, los cuatro primeros factores que afectan la productividad pueden ser manipulados durante el diseño del disparo. Por lo tanto con el análisis de las condiciones del pozo y la selección del sistema de disparo adecuado, se obtendrá la máxima producción del pozo

Capítulo VI V


F.- Disparos FACTORES GEOMÉTRICOS DEL DISPARO

La geometría de los agujeros hechos por las cargas explosivas en la formación influyen en la Relación de Productividad del pozo y está definida por los Factores Geométricos. Estos determinan la eficiencia del flujo en un pozo disparado y son:  Penetración  Densidad de cargas por metro  Fase angular entre perforaciones  Diámetro del agujero (del disparo)

Capítulo VI V


F.- Disparos PRESIÓN DIFERENCIAL AL MOMENTO DEL DISPARO.

Existen dos técnicas que pueden aplicarse durante la ejecución de los disparos:

Sobre – balance • Phindrostática > Pformación Bajo – balance • Phidrostática < Pformacion

Disparar el pozo con una presión diferencial a favor de la formación es recomendable para obtener la limpieza de los agujeros. Sin embargo, usar presiones diferenciales muy altas es inadecuado ya que arriba de cierto valor no se obtiene ninguna mejora en el proceso de limpiado. Una presión diferencial excesiva puede provocar arenamiento o aporte de finos de formación que impedirán el flujo a través de la perforación, o un colapso de la TR.

Capítulo VI V



Debido a lo antes mencionado, para calcular la presión diferencial a establecer durante el disparo se deberán considerar los factores siguientes:  Grado de consolidación de la formación  Permeabilidad de la formación  Fluido en los poros  Presión de colapso de las tuberías y equipo  Grado de invasión del fluido de perforación  Tipo de cemento La magnitud de la presión diferencial negativa dependerá básicamente de dos factores:  La permeabilidad de la formación  El tipo de fluido

Capítulo VI V


F.- Disparos PRESIÓN DIFERENCIAL AL MOMENTO DEL DISPARO. Una arena se considera consolidada si se tienen lutitas adyacentes (arriba y/o abajo) compactas con tiempos de tránsito ∆t ≤ 100 Seg/pie obtenido de un registro sónico. Una arena se considera No-consolidada cuando las lutitas adyacentes tienen un tiempo de tránsito mayor de 100 µSeg/pie o una densidad menor a 2.4 grs./cm3.

Capítulo VI V



a).- Arena con aceite:

∆Pmin =

3500 K0.37

Arena con gas: ∆Pmin =

2500 K0.17

Capítulo VI V



Dp

Gradiente presión Dp=Py-(Ph+Ps)

P r o f u n d i d a d Go Gft

Gp

GF

Capítulo VI V


G.- Selección del medio árbol Norma API 6A ( ISO 10423, 19 ed.) Parámetros de Selección Presión de trabajo

MPa Psi 13,8 2000 20,7 3000 34,5 5000 69,0 10,000 103,5 15,000 138,0 20,000 Temperatura de trabajo

Temperature Calssification

Operating range °C °F min max min max

K L P R S T U V

-60 -46 -29

82 82 82

-75 -50 -20

180 180 180

Room Temperature

-18 -18 -18 2

66 82 121 121

0 0 0 35

150 180 250 250

Capítulo VI V


G.- Selección del medio árbol Norma API 6A ( ISO 10423, 19 ed.)

Parámetros de Selección Requerimientos de material (PSL)

Minimun Material requirements Material Class

Body, bonnet end and outlet connections AA − General Service Carbon or low-alloy steel BB − General Service Carbon or low-alloy steel CC − General Service Stainless steel DD − Sour Serviceª Carbon or low-alloy steelb EE − Sour Serviceª Carbon or low-alloy steelb FF − Sour Serviceª Stainless steelb HH − Sour Serviceª CRAsb ª As defined by NACE MR 0175. b In compliance with NACE MR 0175.

Pressure-controlling parts, stems and mandrel hangers

Carbon or low-alloy steel Stainless steel Stainless steel Carbon or low-alloy steelb Stainless steelb Stainless steelb CRAsb

Capítulo VI V


G.- Selección del medio árbol Norma API 6A ( ISO 10423, 19 ed.) Parámetros de Selección Fluidos producidos (PSL)

Retained fluids General service General service General service Sour service Sour service Sour service

Partial pressure of CO2 Relative corrosivity Non-corrosive Slightly corrosive Moderately to highly Corrosive Non-corrosive Slightly corrosive Moderately to highly Corrosive

MPa

(psia)

<0,05 0,05 to 0,21 >0,21

(< 7) (7 to 30) (> 30)

<0,05 0,05 to 0,21 >0,21

(< 7) (7 to 30) (> 30)

Capítulo VI V


Christmas tree- single_ _ _Dual_ _ _ Solid block_ _ _ Stacked_ _ _ Size Materiala PSL

PR

witness?b

External coating? if yes, state type

Flanged bolting Requerimentsc Studs Nuts

Ring gasket type

Lower master valve Upper master valve Swab (crown) valve Wing valve-inboard Wing valve(s)-other Tee/cross (circle one) Choke End flange Companion flanges Instrument flanges Tree cap/top conn. Rated working pressure Retained fluid corrosivity (table A.1) Temperature rating(table2) Material class (table 3) Upper master prepared for actuator: Wing valve-inboard prepared for actuator Wing valve-other prepared for actuator Choke:adjustable or fixed: Orifice size:

yes

no

If yes, specify class l or ll bellow PR column

yes

no


yes

no


Nominal size:

Pressure drop: Flowline connection:

Size: Type: Special material requirements Other requirements Upper master valve type actuator requirements: Supply pressure/power Air Wign valve type actuator requirements: Suplly pressure:

Pneu/piston

Hydr/piston

Electric

Pneu/diaphragm

Hydr/diaphragm

Electric

Pneu/piston

Hydr/piston

Electric

Pneu/diaphragm

Hydr/diaphragm

Electric

Gas

Other: a Define or specify material requirements and, if cladding or other corrosion-resistants materials are to be inlaid , state base material type/clad material type, eg.,4130/625 b if yes, specify what and by whon c indicate required bolting for the applicable retained fluid and temperature classification specified in Table 49.

Capítulo VI V


Start here

Criterio de selección Rated working Pressure ≥103,5 MPa (15 000 psl)

yes

yes

High H2S Concentration?

PSL 3G

No yes

Gas well

PSL 3G No

NACE?

yes

High H2S Concentration?

yes

PSL 3

Rated working pressure ≤ 34,5 MPa

>34,5 MPa

yes Gas well

(5000 Psi)

PSL 3G PSL 3

(5000 Psi)

No

PSL 2

Gas well

yes

Rated working pressure

> 34,5 MPa (5000 Psi) PSL 3 ≤ 34,5 MPa (5000 Psi)

No Rated working pressure

> 34,5 MPa (5000 Psi) ≤ 34,5 MPa (5000 Psi)

yes Rated working pressure

> 34,5 MPa

Gas well

PSL 3

(5000 Psi)

No ≤ 34,5 MPa (5000 Psi)

Capítulo VII V


Control de procesos de terminación



Subprocesos (TERMINACIÓN EN PAPEL )

SUBPROCESO METIENDO AP. DE PRODŃ INTEGRAL ARMA EMP Y ACCES. INST EQ DE APRIETE

1

2

METE AP. DE PROD EN LING 3

4

METE AP. DE PROD. TXT 5

EFECTUA AJUSTE INST.UNIDAD DE ALTA

6

Y CIRCULA 7

ESPERA VIAJE DE CANICA 8

ANCLA EMP.Y PBA . HERMETICIDAD

9 0.00

5.00

10.00

15.00

20.00

25.00 TIEMPO (Horas)

30.00

35.00

40.00

45.00

50.00



Subprocesos

SUBPROCESO TOMANDO REGISTROS

1

(TERMINACIÓN EN PAPEL ) 2

SUBPROCESO ESCARIANDO 3 1

4 2

SUBPROCESO RECONOCIENDO PI ARMA EMP Y ACCES. INST EQ... 5 3

1

6

2

4

SUBPROCESO METIENDO AP. DE PRODŃ INTEGRAL ARMA EMP Y ACCES.

1

INST EQ DE APRIETE

2

3 ARMA EMP Y ACCES. INST ..

7 5

4

8 6

ARMA EMP Y ACCES. INST ..

5

METE AP. DE PROD EN LING 3

9 0.00

7

0.20

0.40

0.60

0.80

6

METE AP. DE PROD. TXT

4

EFECTUA AJUSTE

5

1.00

1.20

1.40

TIEMPO (días) 8

7

9 0.00

8

INST.UNIDAD DE ALTA

0.60

0.80

1.00

1.20

1.40

1.60

9 7

ANCLA EMP.Y PBA . HERMETICIDAD

0.40

TIEMPO (días)

Y CIRCULA ESPERA VIAJE DE CANICA

0.20

6

0.00

0.20

0.40

0.60

0.80

1.00

1.20

1.40

1.60

TIEMPO (días) 8

9 0.00

5.00

10.00

15.00

20.00

25.00 TIEMPO (Horas)

30.00

35.00

40.00

45.00

50.00

1.80

2.00

1.80

2.00

1.60

1.80

2.00

Capítulo VII


Problemática recurrente

POZO

ACTIVIDAD

BUENA PRÁCTICA

Tipo A

RECONOCIENDO PI

Tipo A

Disparando

Tipo A

METE APAREJO DE PROD

Falla del equipo de apriete de tuberìa

Tipo B

RECONOCIENDO PI

Gasificaciòn y manifestaciòn del pozo (ventana operacional,GP,GF) Repasa txt por puentes de cemento Respasa agujero descubierto

Tipo B

METE APAREJO DE PROD.

Falla del equipo de apriete de tuberìa

Repasa txt por puentes de cemento

Manifestaciòn del pozo despues del disparo

Capítulo VII


Prácticas reelevantes POZO

ACTIVIDAD

PUERTO CEIBA 103D

RECONOCIENDO PI

PUERTO CEIBA 159

ESCARIANDO

PUERTO CEIBA 117


TODOS


BUENA PRÁCTICA Reconoció fondo con la tubería de producción Escarió la TR´s en cascada Metió el aparejo producción , en lingadas , conexión Muti-vam Aparejo de producción integral .(Un solo viaje)

TODOS

EVALÚA INTERVALO

Camisa de apertura hidráulica. permite lavar el pozo con las conexiones superficiales definitivas ya instaladas y probadas.

TODOS

EVALÚA INTERVALO

Lavado efectivo del pozo (VCP) o desplazamiento a presión fondo constante

Índices Metiento Ap. De Producción TXT (metros / hora)

Metiento Ap. De Producción en lingadas (metros / hora)

Metiendo TP de trabajo en lingadas (metros / hora)

Metiendo TP de trabajo TXT (metros / hora)

95

168

400

130

Capítulo VIII

Evaluación de la terminación


Capítulo VIII


Evaluación de la Terminación

COSTO--- TIEMPO

Semáforo RECONOCE PI ESCARIANDO

REGISTROS

+2.4 días

-1.6

1

+1.7 2

REAL

0

HIBRIDO TIPO A

3

COSTO

DISPAROS

METE AP. PROD

INST ARBOL DEFINE INTERV.

-0.5

4

+1.0 5

+0.8

Tiempo = +2.4 días

6

+1.0

7

Costo 13(MM$) 8

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

COSTO(MM$) - TIEMPO(DIAS)

Capítulo VIII


Semáforo en Terminación de pozos Eficiencia operativa de terminación Tiempo realizado menor al programado >150%

100-149% Tiempo realizado mayor al programado 85-99% 75-84% <75%

Capítulo VIII


Pozo Puerto Ceiba 137-A (J.S.K.) POZO HÍBRIDO TERMINACIÓN TIPO B-J

Semáforo

+1.08 RECONOCE PI ESCARIANDO

1

-1.26 2

PUERTO CEIBA 137A

+1 REGISTROS DISPAROS

HIBRIDO TIPO B-J

3

4

+6.8 METE AP. PROD INST ARBOL DEFINE INTERV.

5

+0.20

6

7

68%

8

0

5

10

15

20

25

TIEMPO (DIAS) ACTIVIDAD HIBRIDO TIPO B(J) PROFUNDIDAD TOTAL 6061 PROFUNDIDAD DE LA BL PROFUNDIDAD DEL EMPACADOR 4324 RECONOCER PI 5.00 ESCARIAR TR 2.60 TOMANDO REGISTROS 0.00 DISPARAR 0.00 METE AP. DE PRODUCCION 3.00 INST ARBOL 1.06 EVALUA INTERVALO 3.00

PC 137--A 6546 4600 6.08 1.33 1.00 0.00 9.80 1.25 2.00

+6.8 días

DIFERENCIA

EFICIENCIA%

1.08 -1.27 1.00 0.00 6.80 0.19 -1.00

82.24 102.56 90.37 90.37 58.21 59.92 68.31

Capítulo VIII Tipo B


Hor as

22

13

Cone cto M ol 5 5/8" m e te TXT ar m ando TP 3 1/2 IF a 1100m

23

24

M e te

24

18 1 5

M e tio M olino 5 5/8" TxT a 3881m Cir culo y pr obo con 3000 ps i ok

25

2

Ope r a m ol r e bajando ce m e nto a 3908m

2

Cir culo de s alojando ce m e nto y hule

RECONOCER P.I

14 26

27

cople de r e te nción

Ope r a m ol r e bajando cople y ce m e nto a3898m

M e te

M olino 5 5/8" TxT a 4935m

r e s is te ncia

Ope r a m ol r e bajando ce m e nto a 5060m

2

Ope r a m ol r e bajando ce m e nto a 5102m cople de or ificio

1

Cir culo y pr obo con 3000 ps i ok

3

Ope r a m ol r e bajando cople y ce m e nto a 5143m

3

Cir culo

3

M e te

12 11

7 4


r e s is te ncia

Ope r a m ol r e bajando ce m e nto s in cons is te ncia 5529m Ope r a m ol r e bajando ce m e nto a 5829m COPLE DE RETENCION Cir culo y pr obo con 1000 ps i ok Ope r a m ol r e bajando cople de r e te ncion y ce m e nto a 5844 m (cople flotador ) Cir culo de s aloja ce m e nto hule y pe dace r ia de antim onio

28

13

28

146 11

1

6

M e te m olino 5-5/8"+ ESCARIADOR PARA T.R 7" a 5844m 4400m cople flotador

3

Cir culo

2

s aca m ol y e s car iador a 4800m

2

De s lizo y cor to cable

8

s aco a s upe r ficie

TOTAL

ESCARIAR TR´S

TOTAL

TOTAL


6

2

TOM ANDO REGISTROS

Actividad

Fe cha

s aco m olino a s up.

32 1

3

2

19 2 24

Ins talo unidad de r e gis tr os Tom o r e gis tr o ultr as onico de ce m e ntación de 5840-5000m de s m ante lo unidad

Capítulo VIII 2 3


3 12 3 1 8

4

24

5

6

6

7 METER APAREJO DE PRODŃ

9 10

Con Mol a 5800m arm o 24 ingadas de TP 3 1/2" m vam P110 12.7lb/p Con Mol a 5800m Arm o 88 lingadas de TP 3 1/2" MVAM( P110 12.7lb/p 2021m y 17 ling TRC95 12.7LB/P) Con Mol a 5800m Arm o 111 lingadas de TP 3 1/2" MVAM(71 ling P110 12.7lb/p 2021m ; 40 ling TRC95 12.7LB/P)

1

Desm llave hca

3

Mete m ol 5 5/8" a 5844m cople de flotador y rebajo a 5865m

2

circula

12 1 15 1 5

Saca Molino a 250m Saco Molino a superficie Mete barrena 5 5/8" a 5865m Deslizo cable arm o 13 lingadas de TP 3 1/2" IF

2

Rebajo cem ento a 5872m (Zapata 7")

3 1

Metio barrena a 6246m PT

2

Levanto a 5793m

4

circula

14 8

Mete m ol 5 5/8" a 1000m Metio Mol 5 5/8" a 5800m Instalo llave hca Reparo llave hca

circulo

Saca bna 850m

7

Saco bna a superficie

3

Espero personal Halliburton

14

Mete aparejo de produccion integral a 2350m

21

Metio aparejo a 3895m resistencioa trabajo sarta sin liberar

3

Instalo u de registros slum berger 50%

5

Instalo u de registros slum berger 50%

1

probo Lubricador

4

Metio barra calibradora 3388m

5

Tom o reg RG/CCL de 3360-3889m

4

Desm unidad

3

Inst UAP probo lineas y lanzo canica

Capítulo VIII


SUB PROCESOS (TERMINACIÓN EN PAPEL ) SUBPROCESO METIENDO AP. DE PRODŃ INTEGRAL

Aparejo Integral Pozo Hermético

ARMA EMP Y ACCES.

Previamente disparado

Agujero Descubierto

Reconocer P.I. Reconocer P.I. Armar, reconocer P.I, dejar pozo hermético (Pba. de Armar,molino reconocer P.I. y sacar . Alijo) y sacar . Escariar T.R´S de explotación Escariar T.R´S de explotación Armar molino o bna/niple con escariadores, reconocer la P.I y sacar.(operación a realizar en caso de recementar la BL o corrección de la cementación primaria)

Armar molino o bna/niple con escariadores, reconocer la P.I y sacar.(operación a realizar en caso de recementar la BL o corrección de la cementación primaria)

Tomar registros

Tomar registros

2

INST EQ DE APRIETE

TIEMPO COSTO Armar,molino reconocer P.I. y sacar .

METE AP. DE PROD EN LING

Lavar pozo con aparejo de limpieza

Disparos

Armar aparejo de limpieza, lavar pozo y sacar. Meter aparejo

4

5

Escariar T.R´S de explotación Armar molino o bna niple con escariadores, reconocer la P.I y sacar.

METE AP. DE PROD. TXT

EFECTUA AJUSTE

ARMA EMP Y ACCES. ESPERA VIAJE DE CANICA

Armar TCP ,bajar ,efectuar ajuste , disparar, sacar pistola Meter aparejo

Meter aparejo



6

7

8

Y CIRCULA

Instalar URE, tomar registro y desmantelar URE

3

Reconocer P.I.

INST.UNIDAD DE ALTA

Instalar URE, tomar registro y desmantelar URE

1

INST EQ DE APRIETE ANCLA EMP.Y PBA . HERMETICIDAD METE AP. DE PROD EN LING

9

0.00

0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20 1.40 1.60 SUBPROCESO METIENDOTIEMPO AP. DE PRODŃ (días) INTEGRAL

1.80

2.00

1.80

2.00

1.80

2.00

1

2

3

4

5

Instalar equipo de apriete, meter aparejo productor con empacador, efectuar ajuste y probar bola colgadora.

METE AP. DE PROD. TXT EFECTUA AJUSTE

6

7

8

Calibrar aparejo productor con ULA Intalar ULA, calibrar y desmantelar. Instalar medio árbol.

INST.UNIDAD DE ALTA Y CIRCULA



Disparar

0.40

0.60

Aislar intervalo

Evaluar intervalo Desplazar F de C por Fluido empacante, cerrar camisa. Definir intervalo. Aislar intervalo

Evaluar intervalo Desplazar F de C por Fluido empacante, cerrar camisa. Definir intervalo. Aislar intervalo

Controlar, aislar, reconocer P.I, dejar pozo hermético.



0.80

1.00

1.20

ESPERA VIAJE DE CANICA ARMA EMP Y

1.60

SUBPROCESO METIENDO AP. DE PRODŃ INTEGRAL 1

ACCES. ANCLA EMP.Y PBA INST. EQ DE HERMETICIDAD APRIETE

2

METE AP. DE PROD EN LING

4

3

5

METE AP. DE PROD. TXT EFECTUA AJUSTE

6

7

8

INST.UNIDAD DE ALTA Y CIRCULA

9

0.00

0.20

0.40

0.60

0.80

1.00

1.20

TIEMPO (días)

Buenas prácticas

1.40

TIEMPO (días)

Instalar URE, disparar y desmantelar URE

Definir intervalo

0.20


Desmantelar BOP´S e instalar medio árbol y c.s.c y Desmantelar BOP´S e instalar medio árbol y probar. c.s.c y probar.

Evaluar intervalo

9

0.00

1.40

1.60

Capítulo VIII


Gráficas de avance POZO HÍBRIDO TERMINACIÓN TIPO A-K

POZO HÍBRIDO TERMINACIÓN TIPO A-J

1

1

RECONOCE PI 2

2

PUERTO CEIBA 137A

PUERTO CEIBA 133

HIBRIDO TIPO A(J)

ESCARIANDO

3

HIBRIDO TIPO A(K)

3

REGISTROS

4 4

5

DISPAROS

5

6

6

METE AP. PROD 7

INST ARBOL

7

8

0

DEFINE INTERV.

5

10

15

TIEMPO (DIAS)

Control de tiempo

20

25

8

0

5

10

15 TIEMPO (DIAS)

20

Ahorro en costos.

Toma de decisiones

Problemas y prácticas relevantes.

Límite técnico

Estandarización

25

30

Conclusiones


1.- Estandarizar el proceso de la terminación a nivel nacional. 2.- El concepto de Límite Técnico aplicado a la terminación es una herramienta útil para la construcción el pozo híbrido considerando la actividad y el tiempo realizado . 3.En la construcción del pozo híbrido se identificaron algunas problemáticas y prácticas relevantes así como índices que permiten controlar los tiempos por actividad.

4.- Las actividades en la terminación que se proponen , permitirá llevar un orden secuencial para la lograr la calificación en SIOP

Recomendaciones


1.- La metodología para el diseño de la terminación debe apoyarse en el uso de las guías y procedimientos de diseño disponibles como son: Aparejo de producción, Análisis nodal (profundidad del empacador, disparos ), Selección y desempeño del empacador (envolvente ) ,lavado del pozo, selección del fluido empacador, etc.

2.- Para lograr una estandarización y control de tiempos y costos en la terminación, se debe respetar la secuencia de actividades de terminación, de acuerdo al tipo que se especifique. 3.- Describir en forma detallada cada subproceso , con la finalidad de identificar problemas recurrentes buenas prácticas , controlar los tiempos y costos por actividad (programa semanal). 4.- Calificar en el reporte del SIOP, las terminaciones de acuerdo a la secuencia de actividades propuesta según el tipo que aplique , con el objeto de determinar la eficiencia.

Recomendaciones


¡Gracias por su atención !

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Curso Ingenieria de Terminacion de Pozos

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