INCREMENTO DE LA PRODUCCIÓN DEL CAMPO PATUJUSAL MEDIANTE EL DISEÑO DE LA TRAYECTORIA DEL POZO PJS-2H SLIMHOLE 2. INTRODUCCION La alta demanda de hidrocarburos y los pocos hallazgos nos llevan a buscarnuevas tecnologías y a investigar cómo aprovechar al máximo las reservas yaexistentes. Es por esto que los esfuerzos de los ingenieros y demásprofesionales involucrados en las actividades de exploración y explotación deun campo productor de petróleo, deben estar encaminados a este propósito. La perforación Slimhole es una técnica que está siendo aplicada en el mundoentero por sus buenos resultados operacionales, siendo un factor importante enel aumento de la capacidad de producción de un pozo de petróleo. La reducción del diámetro de un pozo puede reducir significativamente de los costos de perforación. Un diámetro reducido tiene un peso de perforación cerca de una quinta parte de un equipo de perforación convencional y su pequeño tamaño puede abrir nuevas fronteras al hacer la exploración económica en áreas ambientales sensibles o remotas. Si la perforación diámetro reducido se podría aplicar de forma segura en alta mar donde los costos así se multiplican, el ahorro son propensos a ser enormes. Al final de la década de 1950, la industria de exploración de petróleo empezó a investigar la viabilidad de una nueva y especializada forma de perforación. Sus defensores sostenían
que la conquista de los retos técnicos seria
recompensada por el ahorro de costos. En ese momento, estos desafíos resultaron demasiado difíciles, y pocos creían que esta nueva técnica de perforación podría materializarse. Veinticinco años más tarde, la mayoría de los obstáculos se superaron y la perforación horizontal se consolido con los años. Hoy en día los partidarios de la perforación slimhole esperan producir un ahorro del 40 al 60 por ciento de las perforaciones de exploración.
3.- ANTECEDENTES 3.1.- Historia del campo El campo Patujusal seencuentra ubicado sobre un lineamiento estructural en la zona del ante país, al norte del arco estructural del Boomerang. Los primeros trabajos de exploración sísmica se realizaron en el año 1985, en el marco del proyecto deexploración detrampas estratigráficas de YPFB. En 1991 seregistraron 55 kilómetros
adicionales de sísmica con el objeto de
definir, con mayor precisión las características estratigráficas yestructurales del campo. El pozo PJS- 1 se perforó el año 1993 alcanzando una profundidad final de 2480 m. en la etapa de terminación fueensayada la formación petaca, resultando productor de petróleo envolúmenes comerciales. En el año 1997, la empresa CHACO S. A. Se hacecargo de las operaciones en este campo siguiendo con las perforaciones de pozos de desarrollo y de más actividades Un aspecto relevante paracompletar lainformación geológica fue el registro de sísmica3D efectuado el año 2001, en el área de los campos Patujusal y los Cusís. En noviembre del2003 seinició el proyecto piloto de inyección de agua para recuperación secundaria. En total se han perforado 18 pozos de los cuales los primeros 12 fueron ejecutados por YPFB, los restantes 6 pozos fueron perforados por CHACO S.A. el único pozo no productor es el PJS-17 el mismo fue perforado como un side track de investigación en un área exploratoria desde la localización del POZO PJS-15H.
TABLA 3.1.- DESCRIPCION DE POZOS CAMPO PATUJUSAL ESTADO
CANTIDAD
PERFORADOS
POZOS PJS-1H, PJS-2D, PJS-3D, PJS-4D,
18
PJS-5D, PJS-6H, PJS-7, PJS-8, PJS9, PJS-10, PJS-11, PJS-12H, PJS13H,
PJS-
14D,
PJS-15H,
16D,PJS-17, PJS-18D. PJS-1H, PJS-2D, PJS-4D,
PRODUCTORES 10 INYECCION
DE 3
AGUA CERRADOS
5
PJSPJS-7,
PJS- 8D, PJS-12H, PJS-13H, PJS14H, PJS-15H, PJS-16D. PJS-6H, PJS-3D, PJS-10D. PJS-5D, PJS-9, PJS-11, PJS-17,PJS18D.
Fuente: YPFB Chaco S.A. plan de desarrollo campo Patujusal, 2010. 3.2.- Ubicación del pozo El campo Patujusal se encuentra ubicado
en la provincia Sara del
departamento de Santa Cruz, a 118 km. En línea recta desde la ciudad de Santa Cruz. El acceso al campo puede efectuárselo
en un primer tramo, a
través de la carretera nacional Santa Cruz – Cochabamba, hasta
la
intersección con la ruta acceso a la localidad de Santa Rosa del Sara. El segundo tramo comprende un camino con plataforma derápido de 60 km de longitud el mismo que conduce hasta el campo FIGURA 3.2.- MAPA DE UBICACIÓN CAMPO PATUJUSAL
Fuente: YPFB Chaco S.A., Plan de desarrollo campo Patujusal, 2010. 3.3.HISTORIA DE LA PERFORACIÓN SLIMHOLE Al final de la década de 1950, la industria de exploración de petróleo empezó a investigar la viabilidad de una nueva y especializada forma de perforación. Sus defensores sostenían
que la conquista de los retos técnicos seria
recompensada por el ahorro de costos. En ese momento, estos desafíos resultaron demasiado difíciles, y pocos creían que esta nueva técnica de perforación podría materializarse. Veinticinco años más tarde, la mayoría de los obstáculos se superaron y la perforación horizontal se consolido con los años. La perforación slimhole ha sido impulsada por las empresas petroleras que buscan explorar una serie de ventajas potenciales, sobre todo el ahorro en costos. En 1957, la Cartero Oil registro 3 a 25 por ciento de ahorro en 108 pozos de diámetro reducido en Arkansas, Louisiana, Misisispi, Oklahoma, Illinois y Wyoming, EE.UU. Los partidarios de la perforación slimhole hoy esperan producir un ahorro del 40 al 60 por ciento en las perforaciones de exploración.
“La perforación slimhole se puede definir como un pozo en el que el 90 por ciento o más de la longitud, tiene un diámetro de pozo abierto de 7 pulgadas o menos”. El cual brinda un ahorro enorme para las empresas ya que estos ahorros se acumulan en muchas fuentes; Como ser la preparación de un menor terreno, la movilización más fácil del equipo, una reducción en la cantidad de materiales de consumo, menor recortes de roca y menos equipos. En 1986, en un programa de elevación de 6 pozos en el campo plungar, Inglaterra, BP se registró en preparación del terrenoy estima que el tiempo dedicado a la preparación del terreno y estima que el tiempo dedicado a la preparación de una plataforma de menor tamaño y menos equipos, redujeron los costos de transporte en un 60 a 70 por ciento. Los ahorros resultantes de la reducción de los consumos, recortes de la roca, lodo, cemento y combustibles también son significativos. El volumen anular de un pozo slimhole puede ser tan poco como 6 barriles por 1,000 pies en comparación con los volúmenes convencionales en general de un orden de magnitud mayor. En una aplicación, se registró una disminución de seis veces la formación de volúmenes de recortes, con una reducción significativa en costos. Hay más ventajas además de los ahorros en costos. El equipo a escala reducida hace que las operaciones sean especialmente adecuadas para los sitios que exigen un bajo impacto sobre el medio ambiente. “La perforación Slimhole se puede definir como un pozo en el que el 90 por ciento o más de la longitud, tiene un diámetro de pozo abierto de 7 pulgadas o menos” “Toda perforación en el cual el pozo perforado tiene dimensiones menores comparado con un proyecto convencional, cumpliendo el requisito de que por lo menos el 90 por ciento o más longitud total perforada se haya realizado con una broca menor a 7 pulgadas.”
FIGURA 3.3.- PROGRAMA TÍPICO DE COMPARACIÓN DE CASING
Fuente: Schlumberger, slimhole, slimhole drilling, 2009. Por ejemplo, si el diámetro del pozo se reduce en un 50 por ciento, el consumo de lodo y de cortes se reducirá aproximadamente en un 75 por ciento. FIGURA 3.4.- COMPARACIÓN DE TAMAÑO DE PLATAFORMA
Fuente: schlumberger, slimhole drilling, 2009.
4. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA 4.1. IDENTIFICACIÓN DE LA SITUACIÓN PROBLEMÁTICA La producción de petróleo crudo en el país continuara en declinación, debido a un incorrecto desarrollo de los proyectos de perforación. El campo Patujusal es productor de Petróleo con una reserva probada de 1.159 (MMbbl) según la Ryder Scott. El pozo PJS-2H presenta una baja producción de la arenisca Petaca y se presenta una constante declinación de la presión, particularmente en el área donde se encuentra el pozo productor. 4.2.
ANALISIS CAUSA – EFECTO
TECNOLOGIA
PARAMETROS
Falta de equipos
Alta
Elevadas
Buzamient os angulares
DISMINUCIÓN DE LOS VOLÚMENES DE PRODUCCIÓN
Formaciones de mucho más Inadecuado procesos de Inestabilid ad de
GEOLOGIA
Profesiona les no
METODO
4.3.
FORMULACIÓN DEL PROBLEMA
Los buzamientos angulares muy elevados, la inestabilidad de formación, las formaciones de mucho más espesor y dureza, la falta de equipos tecnológicos, las elevadas presiones, la alta profundidad, los inadecuados procesos de recuperación y los profesionales no capaces, provoca la disminución de los volúmenes de producción del pozo en el Campo Patujusal 2H, ubicado en la provincia Sara del Departamento de Santa Cruz, en la gestión 2015. 5. OBJETIVOS 5.2. OBJETIVO GENERAL Diseño de la trayectoria del pozo Slimhole PJS-2H para el incremento en los volúmenes de producción del reservorio Petaca en el Campo Patujusal. 5.3.
OBJETIVO ESPECIFICO
Evaluar las características geológicas del Campo Patujusal. Realizar el diseño de la sección horizontal con la aplicación de la perforación slimhole. Análisis de la historia productiva. Estimar la productividad del pozo PJS-2H a través del software PROSPER. Evaluar técnica y económicamente los resultados obtenidos.
6. JUSTIFICACION 6.1. JUSTIFICACIÓN TÉCNICA Los pozos slimhole utilizan menos lodo, casing, cemento, agua, diésel: generan un volumen menor de cortes; y se necesita menor cantidad de personal para operación y soporte del sistema de perforación que con el sistema convencional. Con un pozo horizontal se reduce la inversión de desarrollo, se puede llegar a incrementar hasta 7 veces más barriles de producción, debido que se tiene una mejor recuperación en áreas remanentes sin drenar. Además se tiene mayores facilidades en el desarrollo de las operaciones de perforación.
Una mayor facilidad de transporte en áreas donde la logística tiene un valor elevado como el campo Patuiusal por ser un terreno pantanoso, porque este método 1rrequiere una plataforma cinco veces menor a una convencional. 6.2.
JUSTIFICACIÓN ECONÓMICA
Debido al menor tamaño de la plataforma de perforación, por el diámetro pequeño que se tiene se genera grandes ahorros en costos de operación entre un 40 a 60% a comparación de uno convencional. Debido a las siguientes razones: -
Menor inversión El uso de equipos más pequeños de perforación y workover. Reducción del tamaño del casing y los costos. Plataforma 5 veces más pequeña. Reducción de recortes, equipos, lodo, cemento, y costos en combustible asociados con el tamaño del hueco.
También se espera que los ingresos generados debido a la producción de hidrocarburos en el Campo Patujusal se incrementen debido a que los volúmenes de producción según transcurra el tiempo serán mucho mayores que los actuales. Debido a que se tendrá una mayor área de contacto y llegando así incluso evitar la perforación de otros pozos, lo que reduciría notablemente el costo de desarrollo del campo. 6.3.
JUSTIFICACIÓN AMBIENTAL
El impacto ambiental es uno de los principales problemas al realizar perforaciones, teniendo en cuenta que este aspecto cada día se vuelve más importante. La tecnología Slimhole brinda la oportunidad de reducir al mínimo los residuos y mejorar su impacto ambiental. Siempre reduce el área de trabajo, potencia requerida (menor contaminación del aíre), consumo de combustible, lodo y desechos de perforación, emisiones de gases, ruidos y transporte entre otros Lo que se traduce en un aproximado de 70% de menor en daño a la naturaleza, que una peroración convencional, que necesita de un área mayor y
se destruye el ecosistema perjudicando el hábitat de algunas especies de la región. Este proyecto se ajustará a la ley 1333 al igual que con el REGLAMENTO AMBIENTAL PARA EL SECTOR HIDROCARBUROS o RASH, en especial con el capítulo llI, DE LA PERFORACIÓN, TERMINACION E INTERVENCIÓN. 7. ALCANCE 7.1. ALCANCE TEMÁTICO El presente proyecto abarcará a las siguientes materias: Geología Petrolera, Reservorios, Perforación, Producción Petrolera y Simulación. 7.2. ALCANCE GEOGRÁFICO El presente proyecto estará aplicado en el Campo Patujusal que se encuentra ubicado en la provincia Sara del Departamento de Santa Cruz, a 118 Km y específicamente en el pozo PJS-2 en el reservorio Petaca. La altura promedio del terreno es de 224 metros sobre el nivel del mar, y conforma una planicie húmeda cubierta de espesa vegetación y abundantes lagunas pantanosas. 7.3. ALCANCE TEMPORAL La elaboración del presente trabajo asumirá un periodo de 10 meses y tendrá un alcance temporal de la propuesta que significara toda la vida productiva del reservorio Patujusal. 7.4. ALCANCE INSTITUCIONAL. En este trabajo se involucrara principalmente YPFB Chaco SA ya que es la empresa operadora del campo Patujasal. 8. MARCO TEORICO 8.1 DESARROLLO DE LA FUNDAMENTACIÓN TEÓRICA El campo cuenta con 10 pozos productores de la arenisca Petaca, todos asistidos con sistema de gas lift (PJS-1H, PJS-2D, PJS-4D, PJS-7, PJS-8D, PJS-12H, PJS-13H, PHS-14H, PJS-15H PJS-16D).
En noviembre del 2003, se inició la inyección de agua al reservorio productor para recuperación secundaria con 1 solo pozo inyector de agua. Actualmente existen tres pozos inyectores. (PJS-6H, PJS-3D y PJS-10D). 8.1.1. GEOLOGÍA DEL CAMPO PATUJUSAL El modelo geológico del Campo Patujusal describe una arquitectura compleja de depósitos de origen fluvial frecuentemente anastomosados, constituidos por canales principales, canales subsidiarios, barras, depósitos de planicies de inundación y barras de arcilla dispersa o canales abandonados. FIGURA 8.1.- COLUMNA ESTRATIGRAFICA CAMPO PATUJUSAL
Fuente: YPFB Chaco S.A., Plan de desarrollo campo Patujusal, 2010 8.1.2. DESCRIPCIÓN DEL RESERVORIO 8.1.2.1. RESERVORIO PRODUCTOR El reservorio productor es la arenisca Petaca.
FIGURA 8.2.- CORRELACION ESTRUCTURAL DE POZOS
Fuente: YPFB Chaco S.A., Plan de desarrollo campo Patujusal, 2010 8.1.3. FORMACIÓN PETACA
El reservorio Petaca del campo Patujusal, es una estructura de tipo anticlinal de dirección E-W de 5.5 Km de largo y 2.5 Km de ancho aproximadamente, el Flanco Norte truncado por una falla normal. De acuerdo a las correlaciones efectuadas, la formación Petaca está conformada por varios ciclos de depósitos fluviales, en los cuales se han podido diferenciar 7 Capas. Las Capas 1 y 2 son parte del acuífero y a partir de la capa 3 hasta la 7 se tiene presencia de hidrocarburos. Por lo general se observa una buena porosidad intergranular, que de acuerdo al análisis de testigos varía entre un 20% a 28%, la saturación de Agua de 39 a53% (Sw=47%) y permeabilidad de 130 a 1400md. Arenisca: Petaca Espesor Promedio: 90m.En el año 2001, la empresa petrolera Chaco S.A. registro 100 km2 de sísmica 3D en el área que corresponde a los campos Patujusal Oeste, Patujusal y los Cusís. FIGURA 8.3.- MAPA ESTRUCTURAL FORMACIÓN PETACA
Fuente: YPFB Chaco S.A., Plan de desarrollo campo Patujusal, 2010 El fluido del reservorio Petaca corresponde a un petróleo sub-saturado. 8.2. HISTORIAL DE PRODUCCIÓN Con la inyección de agua se ha logrado cambiar Ia declinación del pozo. FIGURA 8.4 PRODUCCION AÑO 2014
Fuente: YPFB Chaco S.A., Plan de desarrollo campo Patujusal, 2010 Se puede observar una producción actual de 250 (bpd). 8.3. RESERVAS Resumen reservas de Ryder Scott dic/2009 TABLA 8.3.- RESUMEN DE RESERVAS PROVADAS
Fuente: YPFB Chaco S.A., Plan de desarrollo campo Patujusal, 2010. 8.4.- ESTADO DEL ARTE La perforación slimhole ha sido impulsada por las empresas petroleras que buscan explorar una serie de ventajas potenciales, sobre todo el ahorro en costos. En 1957, la cartero Oil registro 3 a 25 por ciento de ahorro en 108 pozos de diámetro reducido en Arkansas, Louisiana, Misisispi, Oklahoma, Illinois y Wyoming, EE.UU. Los partidarios de la perforación slimhole hoy esperan producir un ahorro del 40 al 60 por ciento en las perforaciones de exploración.
“La perforación slimhole se puede definir como un pozo en el que el 90 por ciento o más de la longitud, tiene un diámetro de pozo abierto de 7 pulgadas o menos”. El cual brinda un ahorro enorme para las empresas ya que estos ahorros se acumulan en muchas fuentes; Como ser la preparación de un menor terreno, la movilización más fácil del equipo, una reducción en la cantidad de materiales de consumo, menor recortes de roca y menos equipos. En 1986, en un programa de elevación de 6 pozos en el campo plungar, Inglaterra, BP se registró en preparación del terrenoy estima que el tiempo dedicado a la preparación del terreno y estima que el tiempo dedicado a la preparación de una plataforma de menor tamaño y menos equipos, redujeron los costos de transporte en un 60 a 70 por ciento. Los ahorros resultantes de la reducción de los consumos, recortes de la roca, lodo, cemento y combustibles también son significativos. El volumen anular de un pozo slimhole puede ser tan poco como 6 barriles por 1,000 pies en comparación con los volúmenes convencionales en general de un orden de magnitud mayor. En una aplicación, se registró una disminución de seis veces la formación de volúmenes de recortes, con una reducción significativa en costos. Hay más ventajas además de los ahorros en costos. El equipo a escala reducida hace que las operaciones sean especialmente adecuadas para los sitios que exigen un bajo impacto sobre el medio ambiente. “La perforación Slimhole se puede definir como un pozo en el que el 90 por ciento o más de la longitud, tiene un diámetro de pozo abierto de 7 pulgadas o menos” “Toda perforación en el cual el pozo perforado tiene dimensiones menores comparado con un proyecto convencional, cumpliendo el requisito de que por lo menos el 90 por ciento o más longitud total perforada se haya realizado con una broca menor a 7 pulgadas.”
8.5.- POSIBLES SOLUCIONES Con el uso de la tecnología de perforación Slimhole reduciremos los costos de Perforación y mejorar los resultados de exploración. Pero ¿Por qué perforar un Slimhole?, la respuesta se divide en 2 partes, la primera
es
muy
simple
y
básicamente
es
conseguir
mejores
resultadoseconómicos y la segunda es reducir los costos del proyecto sobre los costos ya estimados en un proyecto convencional. 8.5.1. COMPARACION DE LA TECNOLOGIA SLIM HOLE CON LA PERFORACIÓN CONVENCIONAL Estas áreas pueden carecer de infraestructura, donde la construcción decarreteras y la logística tienen un valor elevado. En esta situación, el pozo Slimhole puede ser concebido simplemente como un pozo de exploración sin teneren cuenta sus capacidades productivas. El Slim Hole, reducirá losrequerimientos de capital para alto riesgo, y altos costos de operación. Los pozos Slim Hole utilizan menos lodo, Casing, cemento, agua, diesel;generan un volumen menor de ripios; y necesita menor cantidad de personalpara operación y soporte del sistema de perforación que con el sistemaconvencional. Por ejemplo, si el diámetro del hueco se reduce en un 50%, elconsumo de lodo y los ripios se reducirán en un 75%. Los costostotales se reducirán entre 40% -60%. FIGURA 8.5.- REDUCCION EN AEREA Y COSTOS DEL SITIO SLIMHOLE
Fuente: Dachary, j. and Vighetto,r 1992 Slimhole drilling proven in remote. Las
técnicas
de
perforación
Slim
Hole
han
sido
utilizadas
por
la
compañíaUnocal para perforar en el valle San Joaquín cerca de Bakersfield, California. Los campos ubicados al oeste del valle San Joaquín usan inyección de vapor como recobro secundario debido a la baja gravedad de crudo en esa área. Anteriormente
los
pozos
inyectores
fueron
normalmente
perforados
conplataformas de perforación convencional. Estos pozos inyectores han sidoperforados
utilizando
plataformas
de
workover
y
técnicas
de
completamientoSlim Hole con un tubing hasta superficie de 2⅜ pulgadas. Unocal indicó que lospozos inyectores fueron perforados sin mayores problemas. El tubing de 2⅜ pulgadas fue cementado con un cemento termo estable desde el TD hasta lasuperficie para asegurar que este no presente una brecha de vapor hacia laperficie y para aislar el tubing de la formación de agua, de tal modo que sereduzcan las pérdidas de calor. En comparación con la inyección convencionalno hay un cambio significativo en la presión de inyección. La reduccióneconómica en la inyección de vapor con Slim Hole es muy superior respecto ala convencional. El costo total del pozo fue reducido a aproximadamente 50%de la inyección convencional. Unocal indicó que usando pozos Slim Hole como inyectores bajos de presióntienen las siguientes ventajas y desventajas:
Reducción total del costo del pozo varía entre 25% y 50% comparado con uninyector convencional. Reduce el tamaño en la locación Reduce los costos en tubería ( no es necesario el casing de 5½ ) Se dificulta el manejo de operaciones de workover dentro de la tubería de2⅜. FIGURA 8.6. COMPLETAMIENTO SLIMHOLE DE BP EN EL CAMPO PLUNGAR
Fuente: (Murray, p,j Spicer, Jant Zen, r.)
9. HIPÓTESIS
10. MATRIZ DE CONSISTENCIA
OBJETIVOS
PROBLEMA Los buzamientos angulares muy elevados, la inestabilidad de formación, las formaciones de mucho más espesor y dureza, la falta de equipos tecnológicos, laselevadas presiones, la alta profundidad, los inadecuadosprocesos de recuperación y los profesionales no capaces
HIPOTESIS
Diseño de la trayectoria del pozo Slimhole PJS-2H para el
incremento
volúmenes
de
en
los
Instrumento generalizado y personalizado
producción
del reservorio petaca en el Campo Patujusal.
Provoca ParaPermitirá La disminución de los volúmenes
de
producción del pozo en el Campo Patujusal 2H,
ubicado
provincia
en
Sara
Departamento Santa
Cruz,
La reducción del diámetro de un pozo que pueda reducir significativamente los costos de perforación.
la del de
en
la
gestión 2015.
11. DISEÑO DE LA INVESTIGACIÓN
Solucionar el problema
11.1.Tipo de estudio Esta investigación tiene como propósitoaumentar la capacidad de producción con la TECNICA SLIM HOLE ya que la reducción del diámetro de un pozo puede reducir significativamente los costos de perforación en el campo Patujusal del Pozo PJS-2H. 11.2. Matriz de diseño metodológico
OBJETIVOS
ACCIONES
ESPECIFICOS Evaluar
TEMAS
las -Recolectar
características
información -
del campo Patujusal
Sistemas
de
información geográfica
geológicas del Campo - Describir la geología -Geologia estructural Patujusal.
estructural
- Geología física
- Analizar la información.
- Evaluacion de pozos
- Interpretar los registros del pozo. - Conclusiones. Realizar el diseño de la -Recolectar
la -
sección horizontal con información
la información geográfica.
la
aplicación
de
perforación slimhole.
sobre
la perforación slimhole.
Sistemas
- Bases de datos
- Analizar y aplicar la - Geo- informática. información.
- Perforación
- Cálculos de diseño. - Diseño del pozo tipo Estimar
slimhole. la -Recolectar
información - Perforación
productividad del pozo sobre la producción en el -Software Prosper PJS-2H a través del campo patujusal. software PROSPER.
- Analizar la información. - Calcular la producción mediante
el
software
prosper del nuevo pozo tipo slimhole.
de
- Diseño del pozo tipo Evaluar
slimhole. y - Realizar la técnica y - Costos y presupuestos
técnica
económicamente
los económica
resultados obtenidos.
del
nuevo - Estadistica
pozo slimhole con un pozo
convencional
del
campo - Analizar la viabilidad mediante los resultados obtenidos. -Conclusiones
y
recomendaciones. 11.3. MÉTODOS, TÉCNICAS, INSTRUMENTOS Técnica de perforación Slim Hole convencional Los equipos de perforación Slim Hole se dividen en dos tipos: en equipos de perforación convencional Slim Hole y los equipos de perforación no convencional Slim Hole. Los equipos de perforación convencional Slim Hole son aquellos que se modifican del equipo de perforación convencional, se reducen todas sus dimensiones y capacidades de las diferentes partes del equipo. Son utilizados para pozos exploratorios, pozos infill y pozos de producción. Los equipos de perforación no convencional Slim Hole también son llamados equipos de minería o rig minning; son equipos de dimensiones menores a los equipos convencionales y de más fácil transporte, se limitan por la profundidad y por la producción que podría tener el pozo. Mediante la técnica Slimhole se incrementara la producción en el campo patujusal utilizando esta técnica que está siendo aplicada en el mundo entero por sus buenos resultados operacionales, siendo un factor importante en el aumento de la capacidad de producción de un pozo de petróleo. La tecnología de perforación Slim Hole puede reducir significativamente los costos de perforación y completamiento. Sin embargo el ahorro alcanzado por la perforación Slim Hole se puede ver afectado por:
•Incremento en fallas mecánicas •Reducción de la longitud lateral del hueco •Carencia de control horizontal. Esta técnica está enfocado en dar una descripción de la perforación Slim Hole de un pozo Infill y determinar su viabilidad técnica y económica aplicada al Campo campo patujusal. En primer lugar se describe la tecnología de perforación Slim Hole, posterior a esto se realiza un estudio comparativo en los aspectos técnico, económico y ambiental respecto a la tecnología de perforación convencional. Finalmente se analizan los aspectos técnico, ambiental y económico para la viabilidad de aplicación en el Campo patujusal PJS-2H. Tecnología Slim hole Durante el último medio siglo, la tecnología Slim Hole ha sido aplicada en la industria del petróleo como una alternativa económica a la perforación convencional y a las técnicas tradicionales de completamiento del pozo con diámetro estándar. Los ahorros en los costos se realizan a partir del uso de diámetros de tubulares reducidos, tamaños más pequeños en los equipos de perforación, menos cemento, menos fluidos de perforación y menor disposición de los ripios de perforación, así como la capacidad de perforar el pozo y completarlo en un periodo de tiempo más corto. La tecnología Slim Hole también puede ser utilizada para extensiones en pozos existentes y operaciones de exploración en áreas remotas como lo son montañas y selvas donde la medida de la locación o las preocupaciones ambientales no permiten la perforación convencional. Para realizar un estudio de los efectos por la variación en el diámetro del pozo sobre la perforación, producción y su comportamiento, lo primero que se indica es el rango de los diámetros que se van a utilizar, así se da pie a la definición de un pozo Slim Hole como tal. La tecnología Slim Hole se define como toda perforación en la cual el pozo perforado
tiene
dimensiones
menores
comparado
con
un
proyecto
convencional, cumpliendo el requisito de que por lo menos el 90% o más de su longitud total perforada se haya realizado con una broca menor a 7 pulgadas. Los pozos Slim Hole dependen de quién lo ejecute, las dimensiones reducidas de la tubería y el equipo mismo comparado con los pozos convencionales.
Scott and Earl lo definieron como, “cualquier pozo que no resista un mínimo de tubing de 2⅜ pulgadas”. Se define como, “pozos en los que al menos el 90% de su longitud se perfora con brocas de longitud menor a 7 pulgadas” Esta es también la definición aceptada por BP Exploration Operating Co. En un informe más reciente publicado en JPT por Millheim,él dice que, “se trata básicamente de un pozo con un diámetro menor a 6 pulgadas”. Brunsman define al Slim Hole como, “cualquier pozo con un tamaño de hueco perforado de 4 pulgadas o menos”, y el completamiento Slim Hole como, “cualquier producción que maneje un Tubing de 4 pulgadas o menor independiente al tamaño final del hueco” 11.4. Unidad de análisis Como unidad de análisis elegimos implementar un diseño de la trayectoria del pozo PJS-2-H Slim Hole para el incremento de la producción. 11.5. Población La decisión de invertir y donde invertir es siempre una de las más difíciles en elmomento de desarrollar un proyecto, y está fundamentada en la aplicación deun conjunto de instrumentos analíticos de tipo económico-financiero y dediversas técnicas de evaluación de proyectos. El análisis económico es el estudio de todos los factores que afectan laeconomía de un proyecto, medidos en unidades monetarias. Este tipo deanálisis, para este proyecto se realizó teniendo en cuenta los costos poralquiler de equipos y materiales utilizados que estaban en función de lageometría del hueco, tales como casing de producción y superficie, cantidad decemento, alquiler y transporte del equipo, cantidad de personal. El objetivo principal de este análisis es ver que tan viable seria la utilización dela tecnología Slimhole para un pozo infill en Campo patujusal, teniendoen cuenta que toda la comparación se realizó con los registros del file del pozoy adaptándolos a un posible pozo Slimhole estable. Por toda la información recopilada y relacionada con los proyectos Slimhole sededuce que los factores más importantes y que más influyen en el ahorronotable de costos son la disminución casing de superficie y producción, lodo,cemento, transporte y alquiler de taladro.
11.6. Muestreo Lo primero que se compara es el costo que se tiene para el consumo decemento en cada uno de los casos de perforación Slimhole y convencional como se observa en la Tabla 1. Tabla 1. Comparación en gastos de cemento. Figura 13.1. Gasto total de cemento según la perforación.
Figura 13.1. Gasto total de cemento según la perforación.
Fuente: autores Se muestra el ahorro en los costos que se obtienen gracias a la disminución del diámetro del Casing en este caso de superficie En la Figura 13.2. Se muestra el ahorro en los gastos de tubería en un 36% del Slimhole respecto al convencional lo que equivale a 103558 dólares.
FUENTE: AUTORES Se cumple la tasa estimada de la literatura a partir de los parámetros, bajopeso de sarta (2000-8000lb) y altos RPM (350-1000), utilizando broca dediamante; alcanza altas tasas de penetración 393 ft/d en el caso de latecnología Slim Hole. De otra parte si se cumplen las mismas condiciones de perforación reportadasen el file del pozo Colorado 39 se estima una tasa promedio de perforación de184.8 ft/d en el caso. Haciendo la proyección para el tiempo en días deperforación para alcanzar una TD de 8000 pies se nota el ahorro reduciendo eltiempo más de la mitad del requerido para la convencional (Figura 13.3).
Figura 13.3. Tiempo de perforación requerido según cada caso para alcanzar 8000 pies.
FUENTE: AUTORES Se nota el gran ahorro de 23 días o el 46.8% del tiempo necesario para laperforación total. Esto como tal involucra una gran disminución en la inversiónen el equipo de perforación. Teniendo en cuenta que para la perforación convencional se necesita untaladro HP-1200 que su alquiler diario tiene un valor de 35000 dólares, y parala perforación con tecnología Slimhole se utiliza un taladro de HP-1000 que sualquiler diario tiene un valor de 28000 dólares, se puede apreciar el ahorro encosto total por alquiler de taladro para cada caso en proyección a los cálculosestimados para alcanzar los 8000 pies de profundidad. Figura 13.4. Costo total de alquiler de taladro según la perforación.
FUENTE: AUTOR En la Figura 13.4, se observa el ahorro del 62,5% en el costo del alquiler deltaladro respectivo para cada perforación, lo que equivale a un ahorro de$947100 dólares para alcanzar una profundidad de 8000 pies con la tecnologíade perforación Slim Hole. Teniendo en cuenta y evaluando los principales factores que representan elahorro significativo al implementar la tecnología de perforación Slimhole sepuede realizar el análisis de costos total para la operación de perforación a unaprofundidad total de 8000ft en la Tabla 2 y la Figura 13.5. Así se puede observar la viabilidad que tiene la tecnología Slim Hole sobre laperforación convencional para ser aplicada en el campo teniendo en cuenta lagran disminución en los costos totales y la disminución en el impacto ambientalque puede generar enfocado en la disminución de las dimensiones del hueco. TABLA 2. FIGURA 13.5. VIABILIDAD DE LA TECNOLOGIA SLIMHOLE
FUENTE: AUTOR Figura 13.6 Comparación de costos para perforar 8000 pies.
12. CRONOGRAMA DE TRABAJO CRONOGRAMA DE TRABAJO N°
ACTIVIDAD
1.-
Recopilación de x x X
2.-
información Idea
3.-
investigación Planteamiento
4.-
del problema Formulación de
5.-
objetivos 1° objetivo
6.-
especifico 2° objetivo
7.-
especifico 3° objetivo
8.-
especifico Costos presupuestos
1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 4 5 6 7
de x x X x x
y
x x X x x x x x x
9.-
Realización
del
10.-
informe Finalización
del
x x X
informe 13. PRESUPUESTO N°
DESCRIPCION
UNIDAD
CANTIDA
PRECIO
TOTAL
D
UNITARIO
Bs
Bs 1 2 3
A. Personal Investigador a
4
Investigador b B. Equipos
5
Computador
Hora
130
1
130
6
Internet
Hora
120
2
240
7
Impresora
Unidad
50
0,50
25
8 9
Tinta de impresión C. Materiales
Unidad
1
25
25
10
Libros
Unidad
3
3
11
Papel oficio-carta
Unidad
70
7
12
Bolígrafos
Unidad
3
1,5
4,5
Unidad
15
0,30
4,5 439
13 Fotocopias TOTAL Bs.
14.
BIBLIOGRAFÍA
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