“Fluido de Perf Perforación oración para Pozo Pozos s Direccionales Someros de Alto Ángulo de Desviación” Santa Cru Cruzz - Bolivia
“Fluido de Perf Perforación oración para Pozo Pozos s Direccionales Someros de Alto Ángulo de Desviación” Santa Cru Cruzz - Bolivia
Esquema de Pozo
Sección Vertical – Desviación
Planificación del fluido •
•
Nov Fluid Control realizo muchas consultas a personal con experiencia en perforación direccional y especialistas en fluidos con experiencia en trabajos en la formación Chaco. Las conclusiones de esta investigación nos indico claramente que problemas debería minimizar el fluido que usaríamos para la Perforación de pozos someros tipo J y S
Problemas a minimizar con el fluido • • • •
•
Irregularidades en agujero abierto Fricción de Sarta –cañería , sarta- agujero abierto. Bajo Torque ,arrastre. Uso de lubricantes químicos , mecánicos que ayuden a bajar las CSG Los valores reológicos que limpien las diferentes zonas que tenemos en los pozos. Valores tixotrópicos que den bajos espesores de las camas de recortes
Antecedentes
Antecedentes Los
Fluidos utilizados para este nuevo pozo fueron los mismos con que se perforo los pozos mencionados anteriormente, dado los buenos resultados obtenidos en la perforación de estos pozos. Los objetivos mas importantes son los descritos a continuación.
Minimizar la hidratación de las Arcillas
La formación Chaco está constituidas por arcillas hidratables y Areniscas poco consolidas, por esta razón Fluid Control les propuso un Sistema base agua Inhibido, aceptable desde el punto de vista ambiental y diseñado para preservar formaciones con arcillas altamente reactivas y dispersables, tiene un mecanismo múltiple de inhibición, que se basa en tres procesos fundamentales.
Minimizar la hidratación de las Arcillas
Supresión de hidratación (Nov Traxx Block): Disminuye el espacio entre las plaquetas de la arcilla evitando el ingreso de las moléculas de agua. Encapsulación de los recortes (Nov Drill L): Encapsula y estabiliza los recortes evitando su dispersión otorgando a los mismos una mayor integridad, evitando el pegado en la zaranda o entre ellos. Acción Antiacreción (Nov Traxx TC y Nov Coastalube): Son una mezcla de productos líquidos que nos dan coeficiente de fricción bajos, además minimizan el pegamiento y adherencia de los recortes de las arcillas a las superficies metálicas, mejorando la ROP.
Pruebas en Laboratorio •
ENSAYOS DE ENVEJECIMIENTO DE NUCLEOS A 120°F EN ROLLER OVEN Pruebas en Núcleo de Bentonita:
Agua absorbida por el núcleo = 8,4 gramos Aumento de diámetro núcleo = 0,42 pulgadas
CELDA Y HORNO DE ROLADO
Pruebas en Laboratorio •
ENSAYOS EN EL MEDIDOR DE HINCHAMIENTO LINEAL
COMPACTOR
Pruebas en Laboratorio •
ENSAYOS EN EL MEDIDOR DE HINCHAMIENTO LINEAL
PRUEBA EN LABORATORIO BOLIVIA
PRUEBAS DE DISPERSIÓN
Formación Pasada por Malla 5 Mesh y Retenida en Malla 10 Mesh.
PRUEBAS DE DISPERSIÓN
Pozo CUR-X1005D Lodo con 0.5ppb NaOH (pH=10.8)
PRUEBAS DE DISPERSIÓN
Pozo CUR-X1003D Lodo con 0.15ppb NaOH (pH=10.8)
CONSTRUCCION DE UN AGUJERO REGULAR •
Dado que la litología a perforarse son intercalaciones de tramos arenosos con tramos arcillosos largos el fluido debe tener la capacidad de originar un agujero regular y estabilizado. El fluido tiene materiales que formaran un revoque que ayudara a estabilizar a las arenas.
Mud Log CUR-1003D
CONSTRUCCION DE UN AGUJERO REGULAR •
Para estabilizar las arenas poco consolidadas, se programa el uso de un sistema de mezclas de sellantes que han estabilizado a las arenas poco consolidadas en varios campos donde hemos perforado arenas poco consolidadas, esta mezcla está formada por material sellante granular (Carbonato de Calcio) y Nov Tex, material que le provee al fluido partículas plásticas de diferente tamaños que son las ingresan a los poros de las arenas.
CONSTRUCCION DE UN AGUJERO REGULAR
Carbonato de Calcio (Sellante y Densificante): Agente de Puenteo soluble en ácido, se utiliza para prevenir la invasión de líquidos en zonas permeables, mitigar las pérdidas de circulación y en algunos casos incrementar la densidad al fluido. Nov Tex: Es una mezcla solida de Asfalto Sulfonado Potásico, Gilsonita y grafito de distintos tamaños, que ayuda a controlar las pérdidas por permeabilidad y da lubricidad al revoque. Minimiza problemas de pegamiento por presión diferencial.
Granulometría Nov Tex Graph
Granulometría Carbonato de Calcio (S)
Granulometría Carbonato de Calcio (D)
LUBRICIDAD La
combinación del Nov Tex con el Lubricante Nov Coastalube y Nov TraxxTC van a disminuir el coeficiente de lubricidad del lodo (0,22-0,25).
LUBRICIDAD
(Fluido sin Traxx TC-764m)
Fluido con Traxx TC-1200m
LUBRICIDAD Es
necesario tener el Lubricímetro en locación para poder monitorear el coeficiente de fricción en forma diaria. De ser necesario se utilizará una concentración mayor a la programada de Lubricantes de tal manera de mantener el coeficiente de fricción dentro de ese rango.
LUBRICIDAD •
•
•
El coeficiente de lubricidad sin lubricante varia en función de la cantidad de sólidos en el lodo por ejemplo: Coeficiente de un lodo bentonitico con bajos contenido de sólidos de baja gravedad especifica, 7 ppb de bentonita es 0.44 Coeficiente de un lodo bentonitico con alto contenido de sólidos de baja, 30 ppb de bentonita es 0.52
LIMPIEZA DEL AGUJERO Los mismos factores que tienen influencia en la limpieza del agujero en pozos verticales también tienen influencia en la limpieza del agujero en pozos direccionales. Sin embargo, hay algunas diferencias fundamentales en cuanto a la aplicación de estos factores. Esto se debe en gran medida a la formación de la cama de recortes y al rápido asentamiento de los mismos.
Limpieza del Agujero Factores que Afectan la Limpieza del Aguj uje ero en Poz ozos os Dir irec ecccio ion nal ale es: El ángulo de inclinación Caudal y régimen de flujo El régimen de penetración Las camas de recortes La rotación y excentricidad de la tubería
“El ángulo de inclinación” Hay tres zonas de inclinación distintas en un pozo direccional, se denominan como regiones vertic ver tical, al, tra trans nsici icion onal al y horizontal horizontal..
“Caudal y régimen de flujo” La velocidad anular está considerada generalmente como un factor muy importante en la limpieza del agujero en un pozo direccional.. Los recortes se asientan en el direccional lecho bajo del agujero y forman camas de recortes a menos que se proporcione una velocidad anular “umbral” crítica. Está velocidad umbral es la velocidad que es lo suficientemente alta para prevenir la deposición de los recortes.
“Cama de Recortes” •
Las camas de recortes son la causa de la mayoría de los problemas de circulación en pozos direccionales. Estos conllevan a aprisionamientos y pérdidas de circulación originadas por empacamientos. Esta es la razón por la cuál es necesario darle la importancia adecuada al control de la limpieza en pozos direccionales.
“Cama de Recortes” Sin rotación de la tubería, es casi seguro que existen camas de recortes en agujeros de alto ángulo. Bajo condiciones normales, hasta casi la mitad del área anular puede llenarse con camas de recortes. Las camas de recortes son más comunes en agujeros de diámetro grande. Esto se debe a las menores velocidades, incluyendo especialmente bajas velocidades debajo de la tube tu berí ríaa de pe perf rfor orac ació ión. n.
“Rotación de la Tubería”
“Tiempo”
Toma más tiempo transportar recortes en pozos direccionales que en pozos verticales. El tiempo utilizado para limpiar eficazmente el pozo aumenta a medida que el ángulo aumenta.
Usos de Baches de Baja Reología y Baches Viscoso
Para mejorar la limpieza del agujero es necesario bombear un tren de baches, por delante debe ir el bache con menor reología que el lodo, después enviar un Bache Viscoso con viscosidad de embudo>150s/q, debe llevar también material sellante carbonato. El Bache Viscoso se lo puede preparar a partir del lodo circulante agregándole Nov Xan D (Goma Xántica) que principalmente aumenta las propiedades tixotrópicas del lodo, las lecturas de 3rpm deben ser mayor de 10-14 lb/100ft². El bache con baja reología también prepararlo sobre el lodo circulante agregándole un desfloculante.
Simulación Tramo 17 ½” Es
común no rotar la tubería de perforación mientras se perfora con motor. Esto origina la formación de camas de recortes mientras se desliza. Se requiere de rotación intermitente para agitar y remover estas camas de recortes. Las camas de recortes pueden provocar torque excesivo y frustrar los esfuerzos de direccionamiento.
Simulación Tramo 17 ½” ECD con ROP 10 m/hr 10,25 10,2 10,15 10,1 ) g10,05 p p ( D C 10 E
ECD con PC 35lb/100 ft2 ECD con PC 55lb/100 ft2
9,95 9,9 9,85 9,8 400
450
500 Q(gpm)
550
600
Simulación Tramo 17 ½” Eficiencia de Limpieza con ROP 10 m/hr 100 90 80 70 60
) % ( p m 50 i l f E
PC 35lb/100ft2 PC 55lb/100ft2
40 30 20 10 0 400
420
440
460
480
500 Q(gpm)
520
540
560
580
600
Recomendaciones para Bajar Cañería •
•
Previo a cualquier maniobra de cambio de trepano y/o para acondicionar lodo para bajar cañería tenemos que enviar primero un bache de baja reología, seguido de un bache de alta reología. Para la bajada del CSG es necesario agregar lubricante sólido al lodo para minimizar la fricción CGS–Formación el lubricante propuesto es Lubraglide 8-10 lb/bbl.
Comparación de las Maniobras - Tramo 8½" Duración de la Manio bra (Horas) 0:00
1:30
3:00
4:30
6:00
7:30
9:00
10:30
12:00
1600
1700
1800
1900
) 2000 m ( d2100 a d i d n2200 u f o r P2300
Maniobra Corta hasta el Zapato de la Cañería
Maniobra Con Lubricante Mecánico
Saca hta con elevador y tramos con Backreaming. Observaresistencia Puntuales de 20-30Mlbs
2400
2500
2600
2700
2800
2900
Saca Hta solo con elevador . Observa resistencias Puntuales de 15-25Mlbs
Recomendaciones para Bajar Cañería (Lubraglide)
Recomendaciones para Bajar Cañería (Lubraglide)
R e s u m e n d e la P e r f or aci ó n
Intervalo I: 26”–CSG 20”(40 m) TRAMO: 0 – 43m FORMACION: GUANDACAY TIPO DE FLUIDO: BENTONITICO EXTENDIDO
PROBLEMAS POTENCIALES • • • •
POSIBLES PERDIDAS DE LODO POR PERMEABILIDAD ALTA GENERACION DE SÓLIDOS ESTABILIDAD DEL AGUJERO LIMPIEZA DEL AGUJERO
FORMULACION BENTONITA SODA CAUSTICA BENEX CaCO3 SELLANTE
Propiedades Reales y Programadas PROPIEDADES (BEX)
Reales
Programadas
Densidad
(lb/gal)
8.7
8.6-8.8
Viscosidad Marsh
(seg/qt)
55-65
50-70
Viscosidad Plástica
(cp)
9-10
10-20
2
26-36
25-30
2
27/31
18/25
0.25
˂0.3
N.A.
N.A.
9.5
8.5-9.5
17
<20
Punto Cedente
(lb/100ft )
Geles
(lb/100ft )
% Arena Filtrado API
(cc)
pH MBT
lb/bbl
Intervalo II: 17½”–CSG 133/8”(748m)
TRAMO: 43 – 752 m. FORMACION:GUANDACAY TIPO DE FLUIDO:POLYTRAXX
CONSTRUCCION DE ANGULO TRAMO 17 ½”
PROBLEMAS POTENCIALES • • • • • • • •
PERDIDAS DE CIRCULACION NO LOGRAR EL DLS PLANIFICADO PEGA POR DIFERENCIAL RIESGO DE COLISION CON POZOS DIRIGIDOS CERCANOS TORQUE E INESTABILIDAD DEL POZO LAVADO DEL POZO Y LIMPIEZA DEFICIENTE TENDENCIA AL EMBOTAMIENTO DEL BHA POSIBLE PRESENCIA DE ANHIDRITA
FORMULACION • • • • • • • • • • • • •
BENTONITA NOV XAND PAC LV STARCH CM SODA CAUSTICA BIOCIDA TRAXX BLOCK CARBONATO DE POTASIO COASTALUBE TRAXX TC NOV TEX CaCO3 SELLANTE BARITINA
Propiedades Reales y Programadas PROPIEDADES (POLYDRILL)
Reales
Programadas
Densidad
(lb/gal)
9.2
9.2
Viscosidad Marsh
(seg/qt)
87-108
65-100
Viscosidad Plástica
(cp)
20-23
17-25
Punto Cedente
(lb/100ft2)
40-52
37-50
Geles
(lb/100ft2)
26/36
16/24
Lectura 3 rpm
14-19
18
Lectura 6 rpm
16-20
20
0.22-0.24
0.22
6-6.6
<7
9.8-10.5
9.5-10
mg/lt
2000-3000
2000
LGS
%
1.4-3.3
<8
MBT
lb/bbl
8.2-15
13
Coeficiente de Fricción Filtrado API
(cc)
pH Potasio
Comparación de Propiedades Intervalo II
LODO POLYTRAXX
LODO POLYTRAXX
EFICIENCIA LIMPIEZA LODO POLYTRAXX
CONTROL DIARIO DEL COEFICIENTE DE FRICCION Tramo 17½" CUR-1008D
0.28
n ó i c c i r F e d e t n e i c i f e o C
0.27
0.26
0.25
COEF FRIC. PROGRAMADO=0.24-0.22 0.24
0.23
0.22
0.21
0.2 4
5
6
7
8
9
10
Dias de Operación
11
12
13
14
15
BHA 17 ½”
AGREGADO DE LUBRICANTE SOLIDO PARA BAJADA DE CSG 13 3/8”
MUD LOG , CALIPER (Dp=18.4”)
Intervalo III: 12 ¼”–CSG 9 5/8” 1604m
TRAMO: 752 – 1607 m. FORMACION: GUANDACAY TIPO DE FLUIDO:POLYTRAXX
TRAYECTORIA TRAMO 12 ¼ ”
PROBLEMAS POTENCIALES • • • • • • •
PERDIDAS DE CIRCULACION PEGA POR DIFERENCIAL RIESGO DE COLISION CON POZOS DIRIGIDOS CERCANOS TORQUE E INESTABILIDAD DEL POZO LAVADO DEL POZO Y FORMACION DE CAMAS DE RECORTES TENDENCIA AL EMBOTAMIENTO DEL BHA DIFICULTAD EN LA BAJADA DE CAÑERIA
Propiedades Reales y Programadas PROPIEDADES (POLYDRILL)
Reales
Programadas
Densidad
(lb/gal)
9.2
9.2-9.4
Viscosidad Marsh
(seg/qt)
65-90
50-70
Viscosidad Plástica
(cp)
15-20
15-20
Punto Cedente
(lb/100ft 2)
32-42
25-35
Geles
(lb/100ft 2)
18/35
14/20
Lectura 3 rpm
12-16
18
Lectura 6 rpm
15-18
20
0.21-0.22
0.22
5.4-6.5
<7
9.8-10.5
9.5-10
mg/lt
2000-3000
2000
LGS
%
3.3
<8
MBT
lb/bbl
11-15
<13
Coeficiente de Fricción Filtrado API
(cc)
pH Potasio
TRENES DE BACHES B. DISPERSO
B. VISCOSO
BHA 12 ¼ ”
MUD LOG Y CALIPER (Dp=12.41”)
Intervalo IV: 8 ½” – CSG 7” 2896m TRAMO: 1607–2900 m. FORMACION:TARIQUIA SUPERIOR TIPO DE FLUIDO: NOV DRIL N
TRAYECTORIA TRAMO 8 ½ ”
PROBLEMAS POTENCIALES • • • • • • • •
PERDIDAS POR PERMEABILIDAD EN ZONAS DE INTERES PEGA POR DIFERENCIAL TORQUE Y FRICCION METAL-METAL LAVADO DEL POZO FORMACION DE CAMAS DE RECORTES CONTROL DEL MBT EMBOTAMIENTO DEL BHA DIFICULTAD EN LA BAJADA DE CAÑERIA DE 7”
FORMULACION SISTEMA DRILL N • • • • • • • • • • •
NOV XAND PAC LV STARCH CM SODA CAUSTICA PETROCIDE TRAXX BLOCK CARBONATO DE POTASIO COASTALUBE TRAXX TC CaCO3 SELLANTE CaCO3 DENSIFICANTE
Propiedades Reales y Programadas PROPIEDADES (DRILL N)
Reales
Programadas
Densidad
(lb/gal)
9.4
9.2 - 9.4
Viscosidad Marsh
(seg/qt)
55-70
50 – 70
Viscosidad Plástica
(cp)
15-18
15-20
Punto Cedente
(lb/100ft 2)
32-42
35-45
Geles
(lb/100ft 2)
15/28
10/20
Lectura 3 rpm
10-15
18
Lectura 6 rpm
11-17
20
0.21 – 0.22
0.22
5-6
<5
9.5-10.3
9.5-10.5
mg/lt
2000 – 3000
2000
LGS
%
2.2
<5
MBT
lb/bbl
2-15
<13
Coeficiente de Fricción Filtrado API
(cc)
pH Potasio
BHA 8 ½ ”
MUD LOG Y CALIPER (Diámetro Promedio=8.67”)
Comparación de Densidades Equivalentes de Circulación
Intervalo V: 6x7” – LINER 5” 3195m
TRAMO: 2900–3200 m. FORMACION:TARIQUIA SUPERIOR, INFERIOR TIPO DE FLUIDO: NOV DRIL N
TRAYECTORIA TRAMO 6x7”
PROBLEMAS POTENCIALES • • • • • • •
PERDIDAS POR PERMEABILIDAD EN ZONAS DE INTERES PEGA POR DIFERENCIAL TORQUE Y FRICCION METAL-METAL FORMACION DE CAMAS DE RECORTES CONTROL DEL MBT BAJA PENETRACION POR FALTA DE TRANSMISION DE PESO AL BHA EMBOTAMIENTO DEL BHA
Propiedades Reales y Programadas PROPIEDADES (DRILL N)
Reales
Programadas
Densidad
(lb/gal)
9.3-9.4
9.4 - 9.6
Viscosidad Marsh
(seg/qt)
50-63
55-60
Viscosidad Plástica
(cp)
15-19
15-18
Punto Cedente
(lb/100ft 2)
26-40
30-35
Geles
(lb/100ft 2)
14/22
12/16
Lectura 3 rpm
8-13
12
Lectura 6 rpm
10-15
16
0.21 – 0.22
0.22
4.8-5.5
<5
9.6-10.3
9.5-10.0
mg/lt
2000 – 2800
2000
LGS
%
1.8
<5
MBT
lb/bbl
4.8-9.8
<10
Coeficiente de Fricción Filtrado API
(cc)
pH Potasio
BHA 6x7”
M U D LO G Y C A LI P E R (Dp=6.38”)
GRÁFICA RESUMEN
Profundidad vs Días de Operación 0
10
20
Dias de operacion 30 40
50
60
70
0 200 400 600 800 1000 1200
) m1400 ( d a d1600 i d n1800 u f o r 2000 P
CSG 13 3/8" Real Programada
CSG 9 5/8"
2200 2400 2600 2800
CSG 7"
3000 3200 3400
Liner 5"
REGISTRO SBT TRAMO 8 ½”
