DESCONTROL DE POZOS
Introducción En los pozos petroleros, durante los trabajos de perforación, así como también de otras áreas como la de terminación y reparación, existe la posibilidad de que se origine un brote de hidrocarburos (fluidos! Esto es debido al desbalance que existe entre la presión la formación y la presión hidrostática del fluido de control! "i los brotes son detectados a tiempo y aplicando las medidas inmediatas y correctas para su manejo en superficie, este deja de presentar un riesgo tanto para la industria como para la ecología y el personal! En caso contrario, se incrementan los tiempos y costos de la inter#ención! "i el brote no es detectado a tiempo, y no son aplicadas las medidas necesarias y correctas, o no se tiene la integridad en los sistemas superficiales de control, este puede manifestarse de una forma #iolenta en superficie, teniendo como resultado! En algunos casos los descontroles de pozo pueden alcanzar una magnitud tal que no son considerados siniestros, pro#ocando la pérdida total del equipo, del pozo y da$os al personal y al medio ambiente! %a ocurrencia los brotes confirma la presencia de hidrocarburos, pero es muy importante que durante la inter#ención de un pozo se e#ite e#entos como los anteriormente mencionados, mediante la aplicación de sistemas adecuados de& • • • • •
'luidos de perforación onexiones superficiales de control Equipos superficiales )racticas operati#as )ersonal capacitado
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1. CAPITULO 1
1.1.
Antecedentes
%os descontroles de pozos siempre han estado presente durante la historia de la perforación y siempre han causado da$os ambientales, humanos, económicos Descontrol de Pozo
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entre otros y no solo en nuestro país sino en el resto de mundo! En algunos de los casos un descontrol alcanza la magnitud de siniestro, causando también la pérdida total del equipo y del pozo (fig! *!*!! %as empresas petrolera tienen mucho interés en el tema por lo cual nos brindan todo el apoyo necesario además de eso se cuenta con mucha información en diferentes libros, re#istas entre otras cosas más y esto nos facilita de gran manera la in#estigación!
1.2 El prole!" +l perforar un pozo siempre podemos correr el riesgo de perder el control del pozo ya sea por error humano o de herramienta por lo cual debemos de tener en cuenta todas las causas que nos conducen a el descontrol y así poder e#itar un posible re#entón! En los pozos petroleros, durante los trabajos de perforación, así como también de otras áreas como la de terminación y reparación, existe la posibilidad de que se origine un descontrol de pozo! Entonces, nosotros como estudiantes de la carrera de ngeniería )etrolera, necesitamos estar bien capacitados para poder competir contra los mejores en la industria, personas que tienen experiencia, otras que, tal #ez sin la experiencia pero pro#ienen de instituciones muy reconocidas, con muchos a$os de experiencia!
1.# Pre$unt" de in%esti$"ción -El territorio boli#iano está asociado a gradientes subnormales. -El fluido de perforación era el adecuado para perforar las formaciones atra#esadas.
1.& O'eti%os 1.&.1 O'eti%o $ener"l Descontrol de Pozo
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/eterminar las principales causas que nos condujo a los diferentes descontroles de pozos ocurridos en 0oli#ia!
1.&.2 O'eti%os Espec()icos • •
dentificar la estratigrafía y litología del territorio 0oli#iano dentificar las presiones de formaciones a encontrar a medida que se #a
•
perforando dentificar si el fluido con el que se estaba perforando era el adecuado dentificar si el personal encargado de la perforación tenía la preparación
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necesaria para contrarrestar el problema dentificar si el personal contaba con las herramientas en óptimas
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condiciones para contrarrestar el problema dentificar si el problema era a causa de un error humanó de herramienta
•
1.* +usti)ic"ción El presente proyecto de in#estigación tiene por objeti#o determinar las causas que lle#aron en nuestro territorio boli#iano en el pozo 1onteagudo 12/3435 a un descontrol de pozos para que así ya no #ol#amos a tropezar con este problema y poder tener una perforación exitosa sin causar da$o a nadie y ahorrarnos tiempo y dinero! El propósito de este proyecto, es proporcionar las competencias necesarias y suficientes para pre#enir, detectar y manejar un descontrol de gas, aceite o agua6 con técnicas y métodos internacionalmente a#alados y reconocidos, cabe mencionar que un yacimiento no necesita tener alta presión para causar un problema serio! %as zonas productoras de gas o aceite con presión normal contienen suficiente presión como para causar un brote o un descontrol de pozo!
1., Deli!it"ción del estudio 1.,.1 Deli!it"ción Te!por"l 7uestro estudio se basa desde el semestre 3 89*: Descontrol de Pozo
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1.,.2 Deli!it"ción Esp"ci"l )ozos perforados en 0oli#ia
1.- ipótesis %as causas de los descontroles de pozos ocurridos hasta el momento han sido por diferentes moti#os entre ellos descuido del personal,
posibles fallas en la
cementación y además de la utilización de lodo no adecuados para la perforación de diferentes zonas entre otros más que lo iremos mencionando más detalladamente mientras #amos in#estigando más a profundidad!
1.-.1 Unid"d de "n/lisis "i el pozo no tiene un control adecuado o un control a tiempo el fluido del pozo empieza a salir hacia la superficie en forma descontrolada produciéndose así un descontrol de pozo!
1.-.2 Ele!ento Ló$ico "i el fluido no es controlado y sigue saliendo de forma descontrolada empieza a generar mayor problema económico a la empresa!
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2. CAPITULO 2
2.1.
0"rco teórico
"e requiere conocer las causas y orígenes de orígenes de influjos que pueden pro#ocar un brote y esto nos lle#e al descontrol de un pozo! En el control de pozos el estudio de los principios básicos nos proporciona los fundamentos para la Descontrol de Pozo
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comprensión de los fenómenos que se presentan al descontrolarse un pozo y así poder tomar las decisiones correctas para su control! El descontrol de pozos petrolero ocurre cuando un fluido de formación ingresa al pozo esto se da siempre que la presión poral sea mayor que la presión ejercida por la columna de fluido en el pozo6 los fluidos de la formación podrán fluir hacia el pozo! Esto puede ocurrir por una combinación de #arias causas! %as causas más comunes de las surgencias son& /ensidad insuficiente del fluido! )rácticas deficientes durante las maniobras %lenado deficiente del pozo! )istoneo ; ompresión! )érdida de circulación! )resiones anormales!
?<% /E )<@<" %a definición de control de pozos es, mantener la presión de formación debajo de la presión ejercida por el gradiente hidrostático generado por un fluido de control! ('ig! 8!* 7'%AB< < 0?<>E Es la entrada de fluidos pro#enientes de la formación al pozo, generado por un desbalance entre la presión de formación y la presión hidrostática del fluido de control!
/E"<7>?<% "e le llama descontrol al influjo de fluidos que no puede manejarse a #oluntad dado a un problema en las conexiones superficiales de control o debido una respuesta tardía o alguna técnica mal empleada! ('ig! 8!8 Descontrol de Pozo
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<7E)><" 2E7E?+%E" /E )?E"<7 )?E"<7 C/?<">+>+ Es la presión ejercida por una columna de fluido, debido a su densidad y altura #ertical! ('ig! 8!D )?E"<7 /E '
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b %a compresión que sufren los fluidos de la formación debido a la compresibilidad de la roca, esto se presenta después de la zona de transición! /istribución de porosidades y presiones en la formación! +A"+" E 7/+/E +l momento de ocurrir un brote, el lodo en primera instancia es desplazado fuera del pozo, si el brote no es detectado ni corregido a tiempo, el problema se puede hasta llegar a producir un re#entón! En la detección oportuna del brote, se puede tener hasta un HI de probabilidad de controlarlo! +A"+" /E %<" /E"<7>?<%E" /E )<@< /urante las operaciones de perforación, se conser#a una presión hidrostática ligeramente mayor a la de formación! /e esta forma se pre#iene el riesgo de que ocurra un influjo! "in embargo, en ocasiones, la presión de formación excederá la hidrostática y ocurrirá un influjo, esto se puede originar por di#ersas causas! • • • • • • • • •
"ua#eo del pozo al sacar la tubería /ensidad insuficiente del lodo ontaminación del lodo con gas 'alta de llenado del pozo )istoneo y compresión )erdidas de circulación )resiones +normales
"A+=E< /E% )<@< +% "++? %+ >A0E?+ El efecto de sua#eo o sondeo se refiere a la acción que ejerce la sarta de perforación dentro del pozo, cuando se mue#e hacia arriba a una #elocidad mayor que la del lodo! Esto origina que el efecto sea mucho mayor! "i esta reducción de presión es lo suficientemente grande como para disminuir la presión hidrostática Descontrol de Pozo
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efecti#a a un #alor por debajo del de la formación, dará origen a un desequilibrio que causara un influjo efecto de sua#eo en la tubería! /E7"/+/ 7"A'E7>E /E% '%A/< Ana causa comJn de las surgencias es la densidad insuficiente del fluido, o un fluido que no tiene la densidad suficiente para controlar la formación! El fluido en el pozo debe ejercer una presión hidrostática para equilibrar, como mínimo, la presión de formación! "i la presión hidrostática del fluido es menor que la presión de la formación el pozo puede fluir! Ana de las funciones principales del lodo de perforación es la de ejercer de tapón hidráulico para impedir que los fluidos de la formación entren al pozo! %os influjos causados por densidades insuficientes de lodo pudieran ser fáciles de controlar con solo incrementar la densidad del lodo de perforación, pero a continuación se mencionan las razones por las cuales no es lo más adecuado& 3"e puede exceder el gradiente de fractura 3"e incrementa el riesgo de pegaduras por presión diferencial 3"e reduce significati#amente la #elocidad de penetración! <7>+17+<7 /E% %
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3?educir el ritmo de penetración 3+umentar el gasto de circulación 3ircular el tiempo necesario para desgasificar el lodo! )?+>+" /E'E7>E" /A?+7>E %+" 1+7<0?+" )robablemente la causa más comJn de las surgencias resulta de las maniobras sacando tubos fuera del pozo! 1uchos factores inter#ienen durante una maniobra! "implemente considere que no se tiene un peso de fluido adecuado para mantener las presiones de formación, o la presión fue reducida en el pozo durante la maniobra permitiendo que el pozo fluya!
'+%>+ /E %%E7+/< /E% )<@< El no mantener el pozo lleno de lodo cuando se retira la herramienta de perforación del mismo es la causa de las mayorías de las surgencias que ocurren en las operaciones de perforación, a medida que sacamos la herramienta del pozo el #olumen del lodo baja debido al #olumen del metal remo#ido, como el ni#el baja la altura de la columna hidrostática también baja, esto causa una disminución en la presión hidrostática! "i no agregamos lodo al pozo a medidas que sacamos la herramienta puede ser que la reducción en la presión hidrostática sea muy importante y se dará el caso de que llegue a ser menor que la presión de formación, si esto ocurre estamos en presencia de una surgencia (descontrol de pozo!
)"><7E< K <1)?E"<7 >oda #ez que se mue#en tubos a tra#és de fluido, aparecen las fuerzas de pistoneo (sLab y compresión (surge! "e llama pistoneo! uando una reducción de presión es creada debajo de la tubería permitiendo que fluido de formación alimente este #acío hasta que la falta de presión pare! "i es pistoneado suficiente Descontrol de Pozo
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fluido de formación, podrá aligerar la columna hidrostática lo suficiente para que el pozo comience a surgir! %as presiones de compresión también están presentes cuando la tubería es maniobrada para sacarla del pozo! El fluido que está alrededor de la tubería debe salir del camino mo#iéndose hacia arriba alrededor de la tubería y para arriba del pozo! "i la tubería se mue#e muy rápido, no todo el fluido puede salir del camino! Esto puede ocasionar un aumento de presión, lle#ando a pérdidas de fluido y pérdida de columna hidrostática! En la maniobra de sacada, tres cosas afectan a la compresión y el pistoneo& el espacio entre tubería y pozo, las propiedades del fluido y la #elocidad de mo#imiento de la tubería! )E?//+ /E ?A%+<7 "e llama perdida de circulación a la pérdida de lodo hacia las formaciones! %a pérdida de circulación puede producirse de una de dos maneras básicas& n#asión o pérdida de lodo hacia las formaciones que son ca#ernosas, fisuradas, fracturadas o no consolidadas! 'racturación es decir la pérdida de lodo causada por la fracturación hidráulica, cuando la presión hidrostática es superior a la presión de fractura! ('ig! 8!:! Ana pérdida de circulación puede causar una caída en el ni#el del lodo en el pozo, esto por consecuencia reducirá la presión hidrostática! "i esta cae por debajo de la presión de formación de una arena permeable con algJn fluido en sus poros estaremos nue#amente con un pozo en surgencia!
)?E"<7E" +7
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presión de una zona a otra! 'ormaciones cargadas debido a perforación en sobrebalance o por re#entones subterráneos! @onas que están cargadas por presiones pro#enientes de proyectos de inyección tales como inyección de #apor, agua, altas temperaturas, <8 o gas! 'allas o fugas en el casing 'ractura de la formación de una zona a otra, tanto ocurrida en forma natural o por el hombre (trabajos excesi#os de fractura miento! <0">?A<7E" /E )<@< uando existe una obstrucción en el pozo, debe recordarse que puede haber presión atrapada debajo! "i se tiene que perforar o fresar a tra#és de algo que está obstruyendo el pozo (como un empaque, tapón de cemento o un puente en el pozo, se debe tener extremo cuidado! El turno debe ser ad#ertido de esta posibilidad y debe estar preparado para tomar las acciones inmediatas! El pozo puede estar en línea con el manifold del estrangulador y perforado en mayor estado de control en caso de una surgencia! <)E?+M7 /E E1E7>+<7 %as surgencias que ocurren mientras se está cementando son el resultado de la reducción de la columna hidrostática del lodo durante la operación! /iferentes acontecimientos pueden conducir a la reducción de la presión hidrostática por debajo de la presión de formación! An fluido espaciador es bombeado delante dela lechada de cemento! "i no es de la densidad adecuada, el pozo podría comenzar a fluir! "i se utiliza cemento de densidad li#iana, debería mantenerse la presión a tra#és del estrangulador para compensarla! "i se mantiene una presión inadecuada, el pozo podría fluir! El cemento se deshidrata cuando fragua! Esto podría reducir la presión hidrostática efecti#a, permitiendo que el pozo fluya! 7ormalmente cemento es dise$ado para fraguar por etapas para minimizar este efecto! 7osotros podemos detectar que hay una surgencia por los siguientes moti#os& •
+umento del caudal de retorno
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• • • • • • •
+umento de #olumen en los tanques 'lujo con bombas detenidas ambio de la presión =elocidad de la bomba 1uestra de gas;petróleo irculando surgencias mientras se cementa "urgencia con la columna fuera del pozo
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#.1. Estr"te$i" 0etodoló$ic" #.1.2. Tipo de In%esti$"ción 7uestra in#estigación es Explicati#a porque Nueremos encontrar las razones o causas que ocasionan ciertos fenómenos! 7uestro objeti#o Jltimo es explicar por qué ocurre este fenómeno y en qué condiciones se da éste!
#.1.# Procesos de In%esti$"ción El proyecto es descontrol de pozos porque nos basamos en una área teórica y emprender para solucionar el problema, especialmente de conocimiento!
#.1.& 0todos tcnic"s de In%esti$"ción 7uestra técnica es documental porque recopilamos información para anunciar las teorías que sustenta al estudio de los fenómenos y procesos
#.2 Conclusión )ara lle#ar a cabo el control de un pozo, es necesario que el personal que participar directamente, este debidamente capacitado y entrenado! %os Descontrol de Pozo
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conocimientos adquiridos sobre el control de pozo junto con las habilidades desarrolladas en práctica de control de pozo, permitirán que el personal desempe$e las funciones y responsabilidades de sus puestos! /e esta manera se logra e#itar da$os personales, al medio ambiente y a las instalaciones mientras se realiza acti#idades en el pozo!
#.# Reco!end"ciones •
Es indispensable realizar reuniones de trabajo con la finalidad de delegar responsabilidades en situaciones de emergencias en caso de que se
•
detecte un flujo en el pozo! En el área de trabajo solo deben estar las personas que lle#aran a cabo la operación de control del pozo con la finalidad de minimizar los riesgos
•
personales! ontar con centros de adiestramiento dise$ados para las capacitaciones de las cuadrillas de perforación, para una mejor compresión de los fenómenos que se presentan en el fondo del pozo! +sí capacitar como el personal de piso de perforación, para que desempe$en sus funciones en caso de un
•
influjo o descontrol! mplantar y difundir las políticas de seguridad industrial y protección ambiental la compa$ía!
#.& 3I3LIO4RA5IA http&;;LLL!scribd!com;doc;89HGH8H9;/escontrol3de3)ozos3)etrolerosOscribd http&;;LLL!buenastareas!com;ensayos;/escontrol3/e3)ozos;D95:PP9!html
6ttp788999.slides6"re.net8teres"!or$"n28control::descontrol:de:po;os1 #.& ANE
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=ndice Descontrol de po;o
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ntroducciónQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQ!!!* apítulo *QQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQ!!!8 *!* +ntecedentesQQQQQQQQQQQQQQ!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!D *!8 El problemaQQQQQQQQQQQ!!QQQQQQQQQ!!!D *!D pregunta de in#estigación!!QQQQQQQQ!!QQQQQ!!!!D *!GeóricoQQQQQQQQQQQQQQQQQQ!Q!5 ontrol de pozoQQQQQQQQQQQQQQQQQQ!!!5 3 nflujo o broteQQQQQQQQQQQQQQQ!!QQQQ!5 3 /escontrolQQQQQQQQQQQQQQ!!!QQQQQQ 3 )resión CidrostáticaQQQQQQQQQQQ!!QQQ!QQ 3 )resión de formaciónQQQQQQQQQQQQQQ!!Q!! 3 ausas e indicadores de brotesQQQQQQQQ!QQQ!H 3 ausas del descontrol de pozoQQQQQQQ!QQQQ!!H 3 "ua#eo del pozo al sacar la tuberíaQQQQQQQ!QQ!!*9 3 /ensidad insuficiente del lodoQQQQQQQQQQQQ*9 3 ontaminación del lodo con gasQQQQQQQQQQQ*9 3 'alta de llenado del pozoQQQQQQQQQQ!!Q!Q!!** 3 )istoneo y compresiónQQQQQQQQQQQQQQ!*8 3 )erdidas de circulaciónQQQQQQQQQQQQQQ*8 Descontrol de Pozo
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3 )resiones +normalesQQQQQQQQQQQQQQ!!!*D 3 ipo de in#estigaciónQQQQQQQQQQQQ!*P D!*!D)roceso de in#estigaciónQQQQQQQQQ!Q!!*P D!*!G1étodos y técnicas de la in#estigaciónQQQ!Q!!!*P G!* onclusiónQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQ!*P :!* ?ecomendacionesQQQQQQQQQQQQQQQQ!!!*P P!* 0ibliografíaQQQQQQQQQQQQQQQQQQQ!!!!!*5 5!* +nexosQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQ!*5
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