UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR
FACULTAD DE INGENIERÍA EN GEOLOGÍA, MINAS, PETÓLEOS Y AMBIENTAL PEFORACIÓN I
HIGH PRESSURE/HIGH TEMPERATURE (HPHT) INTEGRANTES: SANTIAGO MORALES • GLEN OBANDO • ANDRÉS PANAMÁ • • ALEJANDRA VÁSQUEZ CRISTIAN VERDEZOTO •
POZOS HP/HT Los pozos HP/HT (alta presión y alta temperatura) se refieren a aquellos pozos profundos que tienen presiones superiores a los 10000 psi o un gradiente de presión de poro de formación por encima de 0,8 psi / ft y una temperatura de fondo de pozo por encima de 300 ° F.
Pozos con presiones de fondo y/o temperaturas altas pueden requerir pesos de lodo lodo de hasta hasta 20 ppg ppg (lb/gal) (lb/gal),, para manten mantener er el control del pozo.
POZOS HP/HT • •
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Peligros Costosos
Campos existentes agotándose Blancos fáciles escasos
Altas presiones relativamente mas hidrocarburo contenido Campos normalmente presionados
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Aumento de pozos HPHT
Pozos HP/HT: Presiones mayores a 10000 psi • • Temperaturas mayores 300 º F
Pozos Ultra HP/HT: Presiones mayores a 15000 psi • • Temperaturas mayores 425 º F
Las principales características de la perforación de alta presión a alta temperatura diferenciándola de la operación de perforación convencional son las siguientes: 1. Tiene mayores requisitos generales en términos de la plataforma de perforación y herramientas de fondo de pozo.
2. El fluido de perforación que se debe utilizar es de alta densidad.
3. Lodo de perforación de alta calidad con buena estabilidad para las condiciones de alta presión y temperatura. 4. Mantiene la perforación y la presión equilibrada, con supervisión y control continuo.
5. La gama de cambios de presión de formación es amplia, lo que tiende a causar problemas en la formación sensibles a la presión.
6. Los efectos del fluido de formación que se introduce en el pozo en el rendimiento del fluido de perforación y en la calidad del pozo deben ser objeto de una gran atención y tratamiento adecuado.
7. Mayor dificultad en lo que respecta a la cementación de pozos, extracción, pruebas y otras operaciones
Requieren servicios: • Evaluación Pruebas • Terminación de fondo •
POZOS HP/HT
Mejorando la tecnología: Instrumentos • Herramientas •
Altas temperaturas provocan fallo en la lectura de las herramientas de registros de pozos convencionales
Además temperaturas y presiones altas afectan respuestas de los sensores. Mejoras en el desarrollo: Herramientas • Procedimiento de disparos •
Nuevo explosivo de alta temperatura: Mejora el rendimiento de cargas • Mayor producción de petróleo y gas •
Pozos HPHT temperatura de fondo (BHT) alcanza 150°C (300°F) su presión de fondo (BHP) asciende a 69 MPa [10000 lpc]. Pozos Ultra HPHT temperatura de fondo (BHT) alcanza 205°C (400°F) su presión de fondo (BHP) asciende a 138 MPa [20000 lpc]. Pozos HPHT-hc temperatura de fondo (BHT) alcanza 260°C (500°F) su presión de fondo (BHP) asciende a 241 MPa [35000 lpc].
Pruebas que se realizan a equipos de HPHT
Simulador de tubería de revestimiento HPHT, a temperaturas y presiones de hasta 316°C y 207 Mpa (Registros)
Los consistómetros HPHT pueden evaluar el comportamiento de espesamiento y fraguado de las lechadas de cemento hasta 371°C [700°F] y 207 MPa.
Para las mediciones de aseguramiento del flujo, las celdas de análisis (PVT) HPHT detectan los cambios de la fase de fluido y los puntos de burbujeo en condiciones de hasta 250°C y 172 Mpa
Un dispositivo similar para medir el comportamiento reológico de los fluidos de perforación puede operar a 316°C y 276 MPa [40,000 lpc]
Limitaciones Tiempo durante el cual las herramientas, materiales y productos químicos deben tolerar el ambiente hostil.
Las herramientas de obtención de registros y pruebas, los lodos de perforación y los fluidos de estimulación (Tiempo limitado) Los empacadores, filtros de arena, equipos de monitoreo de yacimientos y sistemas de cementación deben sobrevivir muchos años (> vida del pozo)
Perforación (características de los fluidos) Siempre que sea posible, los pozos de alta temperatura se perforan con fluidos a base de aceite (SBF) o fluidos sintéticos (SBF), debido a las limitaciones térmicas de la mayoría de los fluidos a base de agua (WBFs). Tales limitaciones de los WBF incluyen: 1. Gelación inducida por temperatura 2. Alto riesgo de contaminación por CO2 de la formación que se está perforando y / o de la degradación de aditivos orgánicos de lodo 3. Mayor sensibilidad a los sólidos que está relacionada con altas temperaturas
CIRCUITO DE LODO DE ALTA PRESIÓN Sus principales componentes son: líneas de alta presión y válvulas a través de las cuales el lodo fluye dentro y fuera del pozo durante el control de blowout. El circuito de lodo de alta presión tiene una función extremadamente importante y por lo tanto todas las partes tienen que ser chequeadas periódicamente y bien mantenidas, detal manera que aseguren eficiencia y funcionalidad El circuito de alta presión incluye: kill lines • • choke lines choke manifold • líneas de quemado • válvulas de alta presión • chokes ajustables •
Nuevos Explosivos de HT Las Temperaturas de fondo limitan la eleccion de explosivos
MICROSCOPIO ELECTRÓNICO DE BARRIDO (SEM) FOTOGRAFÍAS DE POLVOS EXPLOSIVOS HPHT
HTX
HNS
TATB
EXPLOSIVOS HPHT
TATB es un explosivo de alta temperatura, insensible a los impactos, con una salida de alta energía a su densidad óptima comprimida.
Los militares usan TATB en misiles porque es extremadamente seguro de manejar y muy difícil de detonar.
HNS es una explosión de alta temperatura sensible al impacto que tiene una menor producción de energía principalmente porque tiene una menor densidad presionada.
HNS es más fácil de detonar que TATB. Tanto TATB como HNS tienen valores de temperatura similares. Muchas pruebas con pistolas cargadas con cargas en forma de HTX y HNS no han demostrado degradación en el rendimiento a 500 ° F durante una hora y hasta 460 ° F durante 100 horas.
EXPLOSIVOS HPHT •
Power Enerjet, HTX, graban 24,7 pulgadas en un objetivo API, en comparación con 21,6 pulgadas con el HNS a una densidad de disparo más baja.
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Más de 40 pozos han sido perforados con cargas HTX en muchos países, incluyendo el Golfo de México, Mar del Norte, Indonesia, Malasia, Tailandia, Argentina y Australia.
HTX FRENTE A LA PENETRACIÓN DE HNS
Fig . 2
armas HPHT -El desafío perforación de HPHT
No se limita a los explosivos, sino también a las armas y otro hardware.
Las armas no solo deben ser construidas para sobrevivir detonaciones potentes sino que también deben ser capaces de soportar altas presiones, y hacer esto a temperaturas elevadas.
Schlumberger cambia rutinariamente componentes de plástico a un plástico más caro que no se desprendan gases para HPHT esencialmente para punzadas que se utilicen cargas HTX. Del mismo modo, grasas y lubricantes reaccionan adversamente con explosivos.
Lubricantes especiales tienen que ser utilizados para juntas tóricas y el hardware tiene que ser protegido de la corrosión.
Armas HPHT -El desafío perforación de HPHT
POZO DE PRUEBA EXPLOSIVO DE HORMIGÓN
PRUEBAS DE POZOS HPHT
Las pruebas de pozos tradicionales de HPHT usan lodo pesado o salmuera, a base de metal claro para el fluido anular.
Estos fluidos frecuentemente causan severas dificultades operacionales, involucrando altos costos de pozos incurridos con las cadenas de amarre necesarias, corrosión y otras preocupaciones ambientales y de seguridad.
La experiencia demuestra que el uso de lodo pesado puede ocasionar pérdidas de tiempo de perforación con un promedio de varios días por prueba debido a las fuerzas excesivas del gel o la hendidura de la barita.
Una alternativa, favorecida por algunos operadores, es cambiar el peso del lodo a las salmueras pesadas. Las salmueras transparentes a base de metal evitan los problemas de asentamiento de barita, taponamiento de válvulas de prueba y transmisibilidad de presión.
PRUEBAS CON AGUA DE MAR EN POZOS HPHT En los últimos años, el uso de agua de mar para ensayos de pozos poco equilibrados ha mejorado la fiabilidad operativa de las herramientas DST y las pistolas TCP, lo que a su vez mejora la seguridad y los rendimientos financieros. Varios operadores se han trasladado a este sistema para entornos de 10.000 psi y 15.000 psi.
UN DESAFIO PARA LA INDUSTRIA Las temperaturas y presiones elevadas pueden generar el daño de nuestras herramientas de fondo de pozo, como son: -sensores para la dirección e inclinación -las mediciones de rayos gamma -la medición de la presión anular durante la perforacion -las complejas mediciones lwd, -las baterias de litio y componentes electricos
UN DESAFIO PARA LA INDUSTRIA
HIGH PRESSURE HIGH TEMPERATURE TECHNOLOGIES
HT/ HP, BHT > 300 °F; BHP > 10KSI
UHT/ UHP, BHT > 400 °F; BHP > 20KSI
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Costos elevados de equipos de perforación.
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PowerDrive H6 HT
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EcoScope HT
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Haynesville
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PowerPak HT
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PowerDrive H6 HT
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La segunda región mas activa en operaciones de perforación después de EU, es la integrada por China, indonesia, Malasia y el Golfo de Indonesia. SthetoScope HT trabajo continuamente por 5 horas en un yacimiento a 340 °F.
SISTEMA MWD/LWD
Tanto los sistemas MWD como LWD incorporan la transmisión de datos electromagnéticos (EM) con transmisión de impulsos positivos estándar, dentro del mismo conjunto de herramientas, lo que permite transmitir los datos independientemente de las actividades de la plataforma y las propiedades del lodo. Por lo tanto, se pueden obtener datos en momentos en que la transmisión de señal tradicional puede estar prohibida, incluso durante el disparo, en los ajustes de HP y HT, y durante las operaciones MPD.
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LODOS NO CONVENCIONALES ESPUMA AIRE LODO AIREADO
HIGH PRESSURE HIGH TEMPERATURE TECHNOLOGIES
HIGH PRESSURE HIGH TEMPERATURE TECHNOLOGIES
