1.
PROCEDIMIENTOS GENERALES PARA PÉRDIDAS DE CIRCULACION
La pérdida de circulación o pérdida de retorno hace referencia a la pérd pérdida ida comp complet leta a o parci parcial al de lodo lodo como como resul resultad tado o de pérd pérdida ida de presión hidrostática y anular ejercida por el fluido de perforación. Las pérdidas pueden resultar de una causa natural o inducida. Estas son identificadas por una reducción en la rata del lodo de retorno del pozo comparado con la rata a la cual es bombeado dentro del hueco (flujo entrando < flujo saliendo) Una Una buen buena a plane planeaci ación ón,, prep prepara aració ción n y el tener tener a mano mano prob probab ables les soluci solucion ones, es, antes antes que que las las pérd pérdida idas s de circu circulac lació ión n ocur ocurran ran,, pued pueden en ayud ayudar ar a elim elimin inar ar pérd pérdid idas as subs substa tanc ncia iale les s de tiem tiempo po y dine dinero ro.. Gene Genera ralm lmen ente te,, las las pérd pérdid idas as en área áreas s part partic icul ular ares es está están n sien siendo do estudiadas estudiadas y se están desarrollando desarrollando las las respectivas recomendaci recomendaciones ones de materiales, técnicas y métodos para prevención.
1.1.
TIPOS POTENCIALES DE ZONAS DE PÉRDIDA DE CIRCULACION
Las pérdidas de circulación están clasificadas dentro de cuatro tipos básicos: Formaciones altamente permeables. Formacio acion nes natu aturalm alment ente frac fractu turrada adas. (Ej (Ejemp emplo cal caliza izas fracturadas) Formación de cavernas. Fracturas inducidas debido a desbalance de presión. • •
• •
1.2.
CLASIFICACION DE LAS PÉRDIDAS
El tratamie tratamiento nto correct correcto o de pérdid pérdidas as de circula circulación ción requiere requiere de una evaluación de la rata de pérdida y el tipo de zona de pérdida. Ver árbol de decisiones Anexo Para Perdidas.
Existen cuatro tipos principales de pérdidas en operaciones de perforación: Severidad Pérdida
de
la % de Rata de Pérdida
Continuas
<10%
Parciales
10-50 %
Severas
100%
Totales
100%/ No retorno
Formaciones típicas Depósitos porosos y permeables. Arenas inconsolidadas y gravas: pequeñas fracturas abiertas. Grandes secciones de arenas inconsolidadas y fracturas. Cavernas y grandes fracturas.
Pérdidas Continuas Las pérdidas continuas ocurren usualmente lentamente y son algunas veces muy difíciles de identificar. Puede haber pérdida de filtrado debido a un pobre control de pérdida de fluido en algunas instancias. Estas pérdidas pueden ser económicamente aceptables si se trabaja a ratas elevadas en el equipo con un costo relativamente bajo en el fluido de perforación. Es muy importante chequear siempre todo el equipo de superficie y cualquier transferencia de fluido antes de diagnosticar una aparente pérdida de retornos.
Pérdidas Parciales Son más severas que las pérdidas continuas, y usualmente requieren adiciones de material de pérdida de circulación para solucionar o disminuir un poco las pérdidas. Normalmente la perforación debe ser parada debido a que el fluido de perforación no puede desarrollar sus propias funciones.
Pérdidas Severas Estas pérdidas pueden ser un serio problema. Grandes volúmenes de lodo puede ser perdido en cortos periodos de tiempo. Este puede generar una situación de control de pozo, como la falta de nivel de fluido en el anular y la respectiva reducción de la presión hidrostática. Las pérdidas severas pueden causar tambien problemas de estabilidad del hueco. Es importante que el hueco sea llenado con agua o base aceite y mantenido lleno hasta el punto de equilibrio. Se debe mantener un registro acertado de todos los volúmenes y píldoras bombeadas de modo que las cabezas hidrostáticas puedan ser calculadas.
Pérdidas Completas
Las pérdidas completas de circulación ocurren cuando no existe nada de retorno. El nivel de fluido puede desaparecer de vista. Cuando ocurren pérdidas completas el anular podría ser vuelto a llenar con volúmenes monitoreados de lodo liviano y/o agua o base aceite. El hueco debe ser monitoreado continuamente para determinar posibles problemas de control de pozo.
Causas de las Pérdidas de circulación Las pérdidas de circulación pueden ser causadas por peso del lodo mucho mas alto que el necesario y/o pobres prácticas de perforación, pueden ocurrir mas fácilmente en algunos tipos de formaciones. Algunas pérdidas de lodo, particularmente en pozos profundos, son debidas a fracturas mecánicamente inducidas, estas pueden ocurrir de la siguiente manera: •
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Técnicas de conexión, tales como, altas velocidades de tubería. Al correr sarta de perforación o casing rápido, generando altas presiones de surgencia. Corriendo sarta de perforación con una sarta taponada. Contribución del peso del lodo y de la reología a un ECD excesivamente alto. Ineficiente limpieza del hueco. Excesiva rata de penetración.
Prevención de Pérdidas de Circulación Se debe considerar las causas potenciales de las pérdidas y la localización de las zonas potenciales de pérdidas. En algunos casos, las zonas de pérdida no necesariamente se encuentran en rocas recientemente perforadas, si no que pueden estar cerca al zapato del último casing. En formaciones poco profundas las pérdidas son casi siempre inducidas y son el resultado de sobre presiones hidrostáticas causado por un
ECD excesivamente alto, pobres prácticas de perforación y viajes e incrementos inesperados en la densidad del lodo. Si al reducir el peso del lodo o la rata de bombeo no es posible controlar la pérdida, o no se obtienen los resultados deseados, se debe usar algún material de pérdida de circulación para ayudar a sellar la zona problema.
Reducción de Presión Mecánica A continuación se mostrará algunos métodos de reducción mecánica, los cuales no pueden ser usados simultáneamente. •
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Control en el ROP, basado en el cálculo del incremento efectivo del peso del lodo en el anular. Reologías mínimas, reducen ECD y presiones de surgencia y de swabeo. Mantener una óptima rata de flujo. Al mantener en movimiento la tubería en el fondo, minimiza las presiones de surgencia y de swabeo. viaje, especialmente despues de tomar registros. Correr prueba de integridad de formación, en vez de leakoff test. No exceder el peso del lodo equivalente calculado.
Usar buenas prácticas de limpieza de hueco, para evitar pérdidas debido a la sobrecarga en el anular. En lo posible, el casing debe ser sentado en formaciones poco porosas con altos gradientes de fractura. Este debe ser sentado tan profundo como sea posible. Una formación con un alto esfuerzo de matriz se puede reconocer por lo siguiente: • • •
Reducción en la rata de penetración. Datos del Mud Logging. Datos de MWD.
Pretatar el Lodo con Materiales de Pérdida de Circulación como Agente de Puenteo Cuando se presenta un excesivo sobre balance, tratar el lodo con material de puenteo, puede ayudar efectivamente en zonas porosas y minimizar las pérdidas continuas. Con una distribución correcta del tamaño de partículas, estos materiales de puenteo pueden también disminuir la invasión de filtrado y ayudar a reducir la formación del revoque.
Tratamientos para Pérdida de Circulación Existen numerosos tratamientos para solucionar las pérdidas de circulación, y algunos han sido probados exitosamente en campo. Para cualquier situación pueden haber una o mas alternativas disponibles. El factor clave a considerar es si las pérdidas son en la zona de interés y la solubilidad del ácido del material de pérdida de circulación (LCM). Algunas herramientas y motores de fondo no permiten el uso de ciertos materiales de pérdida de circulación. El primer paso recomendado es reducir la rata de flujo y/o el peso del lodo.
Pérdidas en calizas (zonas de yacimiento) Seepage o Pérdidas Parciales Usar mezclas de BARACARB, BAROFIBRE y N SEAL. Utilizar sistemas de fluidos que generan bajos por ejemplo BARADRILN o MAXDRIL-N. Usar BARACARB de forma permanente en el fluido como material de puentéo.
Pérdidas Severas o Totales
Normalmente las píldoras con LCM convencionales no son efectivas, si este es el caso probar píldoras entrecruzables (N SQUEEZE / N PLEX) y píldoras de bentonita con diesel. No se recomienda forzar ninguna píldora ya que esto puede contribuir a propagar las fracturas e incrementar o hacer más severas las pérdidas de circulación.
L DE DECISIONES DE BAROID PARA PERDIDAS DE CIRCUL EVENTO DE PERDIDA DE CIRCULACION
Pérdida Inaceptable
Establezca la Severidad
Pérdida Aceptable
Reducir ROP Reducir Caudal Reducir MW (si es posible)
Detener la Perforación
SI Pozo Fluye?
SI Circular fondos arriba
Usar Proced. Well Control
(*) % Perdida = (1-(Q retorno/
YACIMIENTO: Píldora Barrido/Spot: 20 lpb BAROFIBRE-F/C/BARACARB 40-100 Adicionar al sistema 10-20 lpb BAROFIBRE-F/C/BARACARB 40-100 NO YACIMIENTO: Reemplazar BAROFIBRE por MICATEX, KWIK SEAL, STEEL SEAL, WALLNUT
NO Yacimiento: Píldora Barrido: 10-20 lpb BAROFIBRE-F/BARACARB 40100 /MICATEX-F Incrementar CNC Bentonita Incrementar CNC Almidón FRACTURAS: BAROFIBRE-C/BARACARB/KWIK SEAL
NO
Cuantificar Severidad de Pérdidas (*)
Acciones Iniciales: Reducir ROP Reducir Caudal Reducir MW (si es posible)
Prueba de Presión Negativa?
Cierre el Pozo y lea Presiones
NO
Parcial 10-30%
Yacimiento: Píldora Barrido: 10-20 lpb BAROFIBRE-F/BARACARB 40100 Incrementar CNC Bentonita Incrementar CNC Almidón : ili
ombeado x1
Moderado 30-60%
Severa 60-95%
Acciones Iniciales: Reducir ROP Reducir Caudal Reducir MW (si es posible)
Acciones iniciales: Reducir ROP Reducir Caudal Reducir MW (si es posible)
YACIMIENTO: Fracturas: Píldora Barrido/Spot: 50 lpb BARACARB 40-100/10-40 - N-SEAL Permeabilidad: Píldora Barrido/Spot: 20 lpb BAROFIBREC/BARACARB 40-100/10-40 Adicionar al sistema 20-30 lpb BAROFIBRE-C/BARACARB 40-100/1040 NO YACIMIENTO: Reemplazar BAROFIBRE por MICATEX, KWIK SEAL, STEEL SEAL, WALLNUT Tapón Flex Plug
YACIMIENTO: Spot Píldora: 70 lpb BARACARB 40100/10-40/ N-SEAL / STEEL SEAL Tapón Flex Plug NO YACIMIENTO: Spot Píldora: 70 lpb KWIK SEALC/BARACARB 40-100/10-40/NSEAL/STEEL SEAL Gunk Sqeeze / Tapón de Cemento
Total >95%
Reventón Subterráneo
Acciones Iniciales: Reducir ROP Reducir Caudal Reducir MW (si es posible)
Acciones iniciales: Reducir ROP Reducir Caudal Reducir MW (si es posible)
YACIMIENTO: Spot Píldora: 100 lpb STEEL SEAL Spot Píldora: 70 lpb BARACARB 40100/ 10-40/ N-SEAL/ STEEL SEAL Tapón Flex Plug NO YACIMIENTO: Spot Píldora: 70 lpb KWIK SEALC/BARACARB 40-100/10-40/NSEAL/STEEL SEAL Gunk Sqeeze / Tapón de Cemento
Tapón Flex Plug Tapón de Cemento Gunk Sqeeze Tapón de Barita
Si se llegara a presentar perdidas severas de circulación, se recomienda sacar la sarta y retirar el BHA direccional para bombear píldoras con altas concentraciones de partículas medianas y grandes:
PRODUCTO
Lbs/b bl
Sacos a mezclar (Para píldoras de 40 bbls)
BARACARB DF 600 x 110 lb/sx BARACARB DF 150 x 110 lb/sx BAROFIBRE Fino x 25 lb/sx BAROFIBRE Grueso x 40 lb/sx STEEL SEAL 1000 x 50 lb/sx
20
8 sx
20
8 sx
10 10 20
16 sx 10 sx 16 sx
También se puede utilizar la siguiente formulación : BARACARB DF 150 ………………….........30 ppb BAROFIBRE Coarse ……………………… 30 ppb BAROFIBRE Fino …………………………. 30 ppb Para pérdidas severas a totales, también se recomienda utilizar N – SQUEEZE / N-PLEX:
N-PLEX / N-SQUEEZE Píldora entrecruzable. Si se presentan pérdidas severas se recomienda bombear una píldora de N PLEX / N SQUEEZE, que se puede también utilizar en zonas de yacimiento.
N SQUEEZE: Es un producto diseñado para el control de pérdidas de circulación, NSQUEEZE es una mezcla de fibras celulositas de tamaño dimensionado y combinadas con un polímero soluble en agua, que no genera daño de formación
N-PLEX: Agente de entrecruzamiento para el producto N-SQUEEZE contiene un retardador para dar tiempo de colocar la píldora en la zona de pérdida.
N-PLEX es una sal alcalina y es mezclado en una proporción de 5 – 7.5 galones por cada 10 barriles de N-SQUEEZE ( 5 gal N PLEX/ 10 bls de N-SQUEEZE) El tiempo de entrecruzamiento es de 2 a 4 horas APLICACIONES: No sella la sarta de perforación durante el bombeo Usado como agente de sellado en formaciones no consolidadas, arenas, zonas fracturadas y huecos de superficie. El entrecruzamiento romperá con el tiempo (15 días aproximadamente dependiendo de las condiciones de temperatura). TRATAMIENTO TIPICO: Limpie tanque de píldora y líneas. Adicione 30 ppb de N-SQUEEZE en agua fresca Adicionar 20 ppb de BARACARB DF 150 y BARACARB DF 600. Inmediatamente antes de bombear la píldora agregar 5 – 7.5 galones de N-PLEX por cada 10 bbls de lechada bombeada ( N – SQUEEZE) Se recomienda bombear la píldora y forzar el volumen total bombeado con 100 – 130 psi. dejarla actuar entre 3 y 4 horas. Se puede agregar 0.5 – 1.0 ppb de Bactericida para retardar la degradación del N-SQUEEZE por efecto bacterial. PROCEDIMIENTO DE BOMBEO: Determine la zona donde se encuentra la pérdida de circulación (Profundidad tope y fondo) Colocar la Broca en el tope de la zona de pérdida. Usar una tasa de bombeo de 2 a 4 bbls / minuto para bombear la píldora. Es recomendable si es posible cuando la píldora de N SQUEEZE llegue a la broca, cerrar las BOP’s y forzar el volumen total de la píldora (100 – 130 psi).
Luego de desplazar el volumen total de la píldora, abrir los BOP’s , sacar al menos seis paradas y circular durante 10 minutos para asegura que la píldora sea removida de la sarta y las boquillas de la broca ( evitar taponar la sarta y/o boquillas de las broca). Permitir que la píldora entrecruzada actúe durante 3-4 horas Continuar las operaciones normales de perforación.
TRATAMIENTO DE TODO EL SISTEMA DE LODO CON LCM: Si no es posible controlar las perdidas con las píldoras descritas anteriormente, se deberá tratar todo el sistema de lodos con las siguientes concentraciones de materiales: BARACARB DF 150 BARACARB DF 50 BARACARB DF 25 BAROFIBRE FINO BAROFIBRE COARSE STEEL SEAL 100 STEEL SEAL 400 BAROTROL PLUS
10 15 10 6 6 12 6 4
Esta formulación fue probada con éxito en pozos de Infantas sur perforados en años anteriores. Para mantener estas concentraciones de materiales LCM en el lodo, no se procesaría el lodo por las zarandas.
