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Técnicas de Perforacion

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Perforacion Direccional-

Perforación Direccional

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PERFORACIÓN DIRECCIONAL

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Este manual fue elaborado por el Ingeniero Luis E. Mendoza O.


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TAB LA DE CONTEN CONTEN

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CAPITULO 1 CAUSAS QUE ORIGINAN LA PERFORACIÓN ORIGINAL •

Localizaciones inaccesibles

•

Formaciones de fallas

•

Múltiple pozos con una misma plataforma

•

Pozo de alivio

•

Desviación de un hoyo perforado originalmente (side track)

•

Pozos verticales (control de desviación)

•

Pozos geotérmicos

•

Diferentes arenas múltiples

•

Aprovechamiento de mayor espesor de un yacimiento

• Económicas

CAPITULO 2 CONCEPTOS BÁSICOS •

Glosario de términos

•

Elaboración de un gráfico de pozo direccional según cada concepto Sign up to vote on this title

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 Useful  Not useful CAPÍTULO 3 HERRAMIENTAS UTILIZADAS EN LA PERFORACIÓN DIRECCIONAL

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TAB LA DE CONTEN

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CAPÍTULO 4 TIPOS DE POZOS DIRECCIONALES • Tipo tangencial •

Tipo “S”

•

Tipo “S” Especial

•

Ejercicios de cálculos de Dirección y Desplazamiento Horizontal

•

Diseño direccional de un pozo tipo “J” y tipo “S”

CAPITULO 5 MÉTODOS DE ESTUDIOS DIRECCIONALES • Método Tangencial •

Método de Ángulo Promedio

•

Método de Radio de Curvatura

•

You're Reading a Preview Método de Curvatura mínima Unlock full access with a free trial.

CAPÍTULO 6 Download With Free Trial CORRECCIÓN POR DECLINACIÓN MAGNÉTICA • Definición general CAPÍTULO 7 Sign up to vote on this title TEORÍA GENERAL DE LA PERFORACIÓN HORIZONTAL  Useful  Not useful • Introducción •

Tipos de pozos horizontales

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INTRO DU CC

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Cada año, más empresas inmersas en el negocio petrolero planean y utilizan p

direccionales como parte de sus programas de perforación. Con el tiempo

equipos y técnicas de perforación direccional se han ido perfeccionando genera así un proceso más eficiente, confiable y exacto cuya aplicabilidad se plantea frecuente a corto, mediano y largo plazo.

Para ello es necesario tener conocimientos básicos dentro del amplio tema d

perforación direccional, especialmente los referidos a las causas, característ tipos de pozos, herramientas utilizadas, métodos de cálculo y aplicaciones

comunes. Un aprendizaje completo respecto a este tema permite abrir un abanic

posibilidades al momento de planificar un pozo, así como innovar e impleme

tecnología de punta que permita construir pozos no sólo a bajo costo y en m You're Reading a Preview

tiempo, sino con los menores problemas operacionales posibles. Unlock full access with a free trial.

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OBJ ETIVO GENER

Basándose en la información geológica disponible y los conocimientos básicos s

perforación direccional, elaborar un programa para perforar un pozo de petr

agua o gas; aplicando el método y seleccionando las herramientas de acuerd problema establecido.

You're Reading a Preview Unlock full access with a free trial.



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CA USAS Q UE ORIGINAN L A PERFORA CIÓN DIRECCI Sheet Music

Perforación Direccional Definición

La perforación direccional controlada es el arte de dirigir un hoyo a lo largo d

curso predeterminado a un objetivo ubicado a una distancia dada de la línea ver Los principios de aplicación son básicamente los mismos, independientemente,

utiliza para mantener el hoyo tan cerca como sea posible a la línea vertica desviarla deliberadamente de ésta.




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Ventajas y Desventajas Ventajas. •

Posibilidad de obtener más producción por pozo.

•

Mayor producción comercial acumulada por yacimiento.

•

Fortalecimiento de la capacidad competitiva de la empresa en los mercado

•

Aumento de ingresos con menos inversiones de costos y gastos de operaciones.

•

Permite reducir el área requerida para las localizaciones ya que desde u sitio se pueden perforar varios pozos.

•

You're Reading a Preview

Permite penetrar verticalmente el estrato petrolífero pero la capacidad Unlock full access with a free trial.

productiva del pozo depende del espesor del estrato, además de otras características geológicas y petrofísicas. Download With Free Trial

Desventajas Sign up to vote on this title

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•

Mayor planificación previa de la construcción del pozo.  Useful  Not useful

•

Requiere un monitoreo y control constante de la dirección y la orientación

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Causas que originan la Perforación Direccional. Ç

Existen varias razones que hacen que se programen pozos direccionales, e

pueden ser planificadas previamente o causadas por problemas en las perforaci

que ameriten un cambio de programa en la perforación. Las más comunes so siguientes:

- Localizaciones Inaccesibles

Son aquellas áreas a perforar donde se encuentra algún tipo de instalacion

edificaciones (parques, edificios, etc), o donde el terreno por sus condici naturales (lagunas, ríos, montañas, etc) hacen difícil su acceso.




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Domo de Sal

Donde los yacimientos a desarrollar están bajo la fachada de un levantamiento d y por razones operacionales no se desea atravesar el domo.




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Figura Nº.1.3 Domo de Sal

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Formaciones con Fallas

Donde el yacimiento está dividido por varias fallas que se originan duran compactación del mismo.




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Múltiples pozos con una misma plataforma

Desde la misma plataforma se pueden perforar varios pozos para reducir el cost

la construcción de plataformas individuales, minimizando los costos por instala de facilidades de producción.



Figura Nº.1.5 Múltiples pozos con Sign unaupmisma plataforma to vote on this title 

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Pozos de Alivio

Es aquel que se perfora para controlar un pozo en erupción. Mediante el poz alivio se contrarresta las presiones que ocasionaron el reventón.

Figura Nº.1.6 Pozos de Alivio You're Reading a Preview

Desviación de un hoyo perforado Unlock fulloriginalmente access with a free trial. Es el caso de un

hoyo, en proceso de perforación, que no “marcha” segú Download With Free Trial

trayectoria programada, bien sea

por problemas de operaciones o fenóm

inherentes a las perforaciones atravesadas.


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Pozos Verticales (control de desviación)

Donde en el área a perforar existen fallas naturales, las cuales ocasiona desviación del hoyo.

Figura Nº.1.8 Pozos Verticales (control de desviación) Pozos Geotérmicos Es aplicable en países industrializados donde la conservción de la energía es importante. Se usan como fuentes energéticas para calentar el agua.


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Diferentes Arenas múltiples Cuando se atraviesa un yacimiento de varias arenas con un mismo hoyo.

Figura Nº.1.10 Diferentes Arenas múltiples

Aprovechamiento de mayor espesor del Yacimiento El yacimiento es atravesado por la sarta en forma horizontal.


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Desarrollo múltiple de un Yacimiento

Cuando se requiere drenar el yacimiento lo más rápido posible o para establece límites de contacto gas-petróleo o petróleo-agua.

Figura Nº.1,12 Desarrollo múltiple múltiple de un Yacimiento Sign up to vote on this title

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CONCEPTOS BÁSIC

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En la planificación de un pozo direccional se deben tener claro ciertos conocimie

de la trayectoria de la dirección que se quiere que el pozo tenga, igualmente d conceptos generales que están involucrados en la técnica direccional.

Azimuth

Es el ángulo fuera del norte del hoyo a través del Este que se mide con un com

magnético, con base en la escala completa del circulo de 360º. Ángulo

inclinación ( ): Es el ángulo fuera de la vertical, también se llama ángulo deflexión.

Punto de Arranque (KOP)

Es la profundidad del Hoyo en el cual se coloca la herramienta de deflexión inic se comienza el desvío del mismo. You're Reading a Preview Unlock full access with a free trial.

Profundidad Vertical (TVD) Download With Free Trial

Es la distancia vertical de cualquier punto dado del hoyo al piso de la cabria.

Profundidad Medida (MD)

Es la profundidad en el Pozo Direccional, que se hace con la mediciónde la s Sign up to vote on this title

(Tubería de Perforación), mide la longitud del Hoyo. Useful 

Objetivo

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Figura Nº. 2.1 Pozo Direccional DIRECCIÓN U ORIENTACIÓN You're Reading a Preview Ángulo fuera del norte o sur (hacia el este u oeste) en la escala de 90º de los Unlock full access with a free trial. cuadrantes. Download With Free Trial




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GIRO

Movimiento necesario desde la superficie del ensamblaje de fondo para rea cambio de dirección u orientación.

COORDENADAS

Coordenadas de una localización o de un punto del hoyo, son sus distancias e

dirección N-S y E-O a un punto dado. Este es un punto cero adap geográficamente.



Figura Nº. 2.3 Coordenadas Sign up to vote on this title 

PATA DE PERRO

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Figura Nº. 2.4 Pata de Perro (dog leg) Sign up to vote on this title 

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HERRAMIENTAS UTILIZADAS EN LA PERFORACIÓN DIRECCIO

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Top Drive

Es un equipo que posee un motor eléctrico para transmitir rotación a un eje infer

través de un sistema planetario de engranaje, y tiene además en su parte sup

una unión giratoria que permite circular lodo hacia el interior del eje en rotación

velocidad de rotación puede ser controlada desde un panel de regulación de pote eléctrica.






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Sheet Music

TUBERIA DE PERFORACIÓN (DRILL PIPE) DEFINICIÓN El componente de la sarta que conecta el ensamblaje de fondo con la superficie.



Figura Nº. 3.3 Tubería de perforación FUNCIONES




•

 Useful  Not useful Transmitir la potencia generada por los equipos de rotación a la barrena.

•

Servir como canal de flujo para trasportar los fluidos a alta presión.

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Figura Nº. 3.4 Partes de una Tubería CARACTERÍSTICAS FÍSICAS



Tabla Nº. 3.1 Caracteristicas Físicas CLASIFICACIÓN Sign up to vote on this title

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PROPIEDADES FISICAS ESPECIFICACIONES API

Reading a PreviewFísicas TablaYou're Nº. 3.3 Propiedades Unlock full access with a free trial.


TUBERÍA EXTRA-PESADA (HEAVY WEIGHT)

Es un componente de peso intermedio entre la tubería y los lastrabarrenas pa  sarta de perforación. Son tubos de pared gruesa Signunidos up to voteentre on thissi titlepor juntas

 Useful  Not useful largas, para facilitar su manejo, tiene las mismas dimensiones de la tubería

perforación corriente, debido a su peso y forma, esta tubería puede manteners



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Representa la zona de transición entre los lastrabarrenas y la tubería de perfora para minimizar los cambios de rigidez entre los componentes de la sarta.


Figura Nº.Download 3.6 Posición Heavy Weight With de Freelos Trial TIPOS Sign up to vote on this title

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You're Reading a Preview

Figura Nº. 3.8 TIPOS DE AMORTIGUADORES Unlock full access with a free trial.



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LASTRABARRENAS DE PERFORACIÓN (DRILL COLLAR) DEFINICIÓN

Es un conjunto de tubos de acero o metal no magnéticos de espesores significat colocados en el fondo de la sarta de perforación, encima de la barrena.






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

Figura Nº. 3.9 Posición de los Lastrabarrenas(drill collar)

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Sheet Music

Las barras lisas son utilizadas en circunstancias normales. 

ESPIRAL

Las barras helicoidales previenen a la tubería de adherirse a la pared d formación, mediante la reducción del área de contacto de la superficie.




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Figura Nº. 3.11 Dimensiones HERRAMIENTAS DESVIADORAS O DEFLECTORAS

Un requisito primordial para la perforación direccional es tener las herramie

desviadoras apropiadas, junto con con barrenas y otras herramientas auxiliares. 

Sign que up to vote on this title herramienta deflectora es un dispositivo mecánico se coloca en el hoyo



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hacer que se desvíe de su curso. La selección de esta herramienta depend

varios factores pero principalmente del tipo de formación en el punto de inicio d



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Sheet Music

MOTOR

El motor se mueve con el flujo del lodo de perforación por la sarta, eliminando a necesidad de girar la sarta. Posee un estator que tiene una cavidad en es recubierta de un elastómero con una sección transversal elíptica a través de tod longitud. El rotor, que es un elemento de acero, sinusoidal que corre dentro estator

Estato Rotor

Figura N° 3.12 Rotor y Estator del Motor Sign up to vote on this title



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Posee una serie de cuñas que empujan el rotor de un lado de la elipse al otr

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Sheet Music

Una vez que se ha introducido la herramienta al hoyo y se ha orientado, se po

funcionar el motor con la torsión del fluido de perforación, entonces la mech

asienta en el fondo. Como la herramienta es un motor de desplazamiento positiv

torsión de perforación es proporcional a la pérdida de presión a través d herramienta.

Figura Nº. 3.13 Vista de un Motor La presión en la superficie aumentará a medida que se le aplica más peso

mecha o barrena. Un peso excesivo puede atascar el motor; por lo tanto

perforación con el motor helicoidal es función de coordinar la presión disponible d bomba con el peso sobre la Barrena. Sign up to vote on this title

Ventajas del Uso del Motor

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Sheet Music 

Tecnología muy accesible.

Desventajas del Uso del Motor 

Cuenta con vida útil y potencia muy limitada.



Significativamente muy afectado por alta Temperatura (300 ºF).



Alto torque a expensas de velocidad.



El pobre balance radial afecta el MWD y Barrena.

TURBINA

La turbina contiene rotores y estatores en forma de aspas. Los estatores e

conectados al casco de la herramienta y se mantienen estacionarios. Para ha You're Reading a Preview

funcionar, el fluido de perforación comienza a circular por la sarta de perforación Unlock full access with a free trial.

aspas en cada uno de los estatores estacionarios guían el lodo hacia las aspa los rotores a un ángulo.



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Figura N°. 3.15 Sección Motora de una Turbina

Debido a que la unión sustituta y la mecha están conectadas al eje, la barrena gir You're Reading a Preview Unlock full access with a free trial.



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Sheet Music

bombas y la barrena se baja suavemente al fondo del hoyo. Cuando la tu

empieza a girar indicará una caída de presión de circulación en la super

Entonces, se puede aplicar el peso deseado para iniciar la perforación de la sec desviada del hoyo.

Ventajas del Uso de Turbina 

Muy alta potencia.



Herramienta de principio muy confiable.



Perfecto balance radial.



Muy larga vida.



La potencia no depende de Elastómeros.



Las Turbinas tienen excelente resistencia al calor. You're Reading a Preview



Velocidad y torque sonUnlock manipulables desde la superficie. full access with a free trial.

Download With Free Trial Desventajas del Uso de la Turbina 

No tiene aplicación con barrenas tricónicas.



Alta potencia a expensa del flujo.



Poca aplicación en hoyos superficiales.



Son difíciles y costosas de desarrollar.


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