INGENIERIA EN GAS Y PETROLEO
TEMA # 1
PRINCIPIOS DE PRESION.
La presión es la fuerza fuerza que se ejerce sobre sobre una unidad de área (Lb/in 2). Las presiones con las que se trata en la industria son: la de los fluidos, formación, fricción y mecánica. presión es el resultado resultado de la densidad densidad del fluido fluido y la altura de la Presión de un fluido . !sta presión columna del fluido. "n fluido más pesado ejerce más presión por que su densidad es mayor. La #radiente de presión normalmente se e$presa como la fuerza que ejerce el fluido por pie de profundidad. Los factores con los cuales se realizan los cálculos de presión son: el %.%&2 para obtener en PSI y el %.%%%%' par obtener en bar. Gradiente Gradiente de presion presion = ρfluido × factor factor de convers conversion ion
Profundidad vertical (TDV) vs medid Profundidad medida a (MD). (MD).-- la diferencia consiste en que aunque el pozo se des*i+ des*i+ orizontal orizontalment mente e una -$ distancia distancia y su tamao tamao sea mayor mayor (profun (profundida didad d medida), medida), la profundidad *ertical es la que se toma en cuenta debido a que la #ra*edad afecta de manera *ertical, y si se recuerda al#o de f0sica básica sabemos que a una misma distancia orizontal la presión siempre es la misma en cualquier punto de esa distancia. Presión hidrostática.Presión hidrostática.- La presión idrostática es la presión total creada por el peso de una columna de fluido actuando en cualquier punto dado de un pozo. Ph
0.052 × prof .×Densidad
=
Presión atmosfrica.-es la presión del ambiente depende de las condiciones del clima, la altitud del lu#ar, es decir a cuantos metros sobre el ni*el del mar se encuentra. Tubo en !.- la comparación del pozo con un tubo en u se la realiza debido a las caracteriscas que se presenta presenta entre el oyo del pozo y la tuber0a, tuber0a, lle#ando a tener un aspecto aspecto similar al tubo
en u.!sta similitud se aplica debió a que si la densidad del lodo del interior de la tuber0a es mayor a la del espacio anular desplazando el fluido mas li*iano, en si se esta similitud se debe a la diferencia de presiones. gananciaentanques
( densidad de la pildora densidad anular ) × volumende la pildora ÷ densidad anular
=
−
distancia de lacaida= ganancia en tanque÷ capacidad de tuberia
Presión de formación.- es la presión dentro de los poroso de la roca reser*orio.la presión de fractura a una profundidad dada, puede tener una #ran *ariación respecto a las caracter0sticas #eoló#icas . "#T.- es una prueba de admisión que es emplead apara estimar la presión o peso del lodo má$imo en el punto de la prueba puede a#uantar antes de romper o fracturar la formación. PIT.- prueba de inte#ridad limitada, tambi+n llamada prueba de jarro, consiste en *erificar la má$ima presión que a#uanta la formación debido a que se la presuriza . Densidad e$uivalente.- (!1) del lodo es la sumatoria de todas las presiones a una profundidad dada. EMW = presion÷ 0.052 ÷ profundidad de interes ¿+ densidad actual
Perdida %resión %or fricción.- la fricción es la resistencia al mo*imiento por lo cual para superarla se debe aplicar presión, por lo cual la fuerza que se aplica para superar la fricción es denominada como perdida por fricción. Movimiento de la tuber&a' %resión de com%resión%istoneo(sures*ab).- debió a la e$tracción e introducción de la erramienta se crean estos fenómenos: sur#e conocido como efecto jerin#a debido a que al e$traer la erramienta se lo realiza de manera rápido por lo cual el fluido no lle#a a cubrir o llenar todo el espacio de la erramienta produciendo que reduzca la presión en el fondo del pozo. !l efecto pistón es la in*ersa debido a que la erramienta es introducida de manera rápida el fluido no tiene el tiempo necesario para desplazarse por lo cual ejerce una #ran presión en la parte inferior del pozo. +alance de la %resión.- la presión sobre balanceada: 345367
sub balanceada: 348367
TEMA # 2 SURGENCIA.
balanceada 34936
PRINCIPIOS BASICOS DE LA
,omo se %redicen las %resiones de formación.- La mejor forma de e*itar una sur#encia es tener en el pozo un fluido que sea suficientemente pesado para controlar las presiones de formación pero lo suficientemente li*iano para e*itar p+rdidas de circulación.
La presión en formaciones con presión normal, es apro$imadamente i#ual a la ejercida por una columna de fluido de formación que se e$tiende desde la formación asta la superficie, o entre %.;; y %.<& psi/pie (%.%' y %.%& bar/m). Inter%retaciones s&smicas.-La sismolo#0a in*olucra la creación de ondas de sonido que penetran en las capas de las rocas subterráneas. Las ondas de sonido rebotan de re#reso a la superficie desde estas rocas, donde son re#istradas por instrumentos que miden la naturaleza y la intensidad de estos reflejos. • • • • • • •
=atos #eoló#icos. 6allas. >nticlinales. =omos salinos. Lutitas masi*as. ?onas sobrepresionadas. ?onas a#otadas.
Indicadores de %resión %erforando.- Las seales más comunes de cambios de presión de formación. =eben ser reconocidas por las dotaciones e informadas a los super*isores. La comunicación es de *ital importancia porque mucas de estas seales pueden tener otras e$plicaciones.
@ariaciones en la *elocidad e penetración. Aambios en la forma, tamao y cantidad de recortes. >umento del torque de rotación. >umento en el arrastre. =esmoronamiento de arcillas. >umento en el contenido de #as. ℘ Bas de perforación ℘ Bas de cone$ión o de maniobra. ℘ Bas de fondo. @ariaciones en el e$ponente -d normal. >umento de la temperatura en la l0nea de salida. =isminución de la densidad de las arcillas. >umento en el contenido de cloro. Perfilaes indicadores de %resión.- !ntre los perfiles indicadores de presión se tienen los perfiles el+ctricos normales o de inducción, los perfiles acCsticos o sónicos y los perfiles de densidad.
Los perfiles el+ctricos normales o de inducción, miden la resisti*idad el+ctrica de la formación. =ado que #eneralmente las formaciones de lutitas con presión anormal tienen más a#ua, son menos resisti*as que las formaciones de lutitas secas con presión normal. Los perfiles acCsticos o sónicos miden la *elocidad del sonido o el tiempo del inter*alo de tránsito de la formación. Las formaciones de lutitas con altas presiones que tienen más a#ua, tienen menor *elocidad de sonido, en consecuencia un tiempo de tránsito mayor. Los perfiles de densidad, miden la densidad de la formación basándose en mediciones radioacti*as. causas de las surencias.- Auando la presión poral sea mayor que la presión ejercida por la columna de fluido en el pozo7 los fluidos de la formación podrán fluir acia el pozo.
Las causas más comunes de las sur#encias son: • • • • • • • • •
=ensidad insuficiente del fluido. 3rácticas deficientes durante las maniobras Llenado deficiente del pozo. 3istoneo / Aompresión. 3+rdida de circulación. 3resiones anormales. Dbstrucciones en el pozo. Dperaciones de cementación. Eituaciones especiales que incluyen: ℘ @elocidad de perforación e$cesi*a en las arenas de #as. ℘ 3+rdida de filtrado e$cesi*a del fluido de perforación. ℘ 3erforar dentro de un pozo adyacente. ℘ 6ormaciones car#adas ℘ Dbstrucciones en el pozo. ℘ 3robando el conjunto de FD3. ℘ Bas atrapado debajo del conjunto de FD3. ℘ 3+rdida del conductor submarino. ℘ 3royectos de recuperación secundaria. ℘ 6lujos de a#ua. ℘ 3ruebas de 6ormación (=EG) ℘ 3erforación en desbalance
Maniobrando %ara baar.- cuando no e$iste indicios de influjo, se asume que todo esta correcto.
!n la maniobra de bajada, nunca asuma que el pozo esta muerto asta que no este de re#reso en el fondo y se aya circulado la broca.
Presión de com%resión.- debido a que la columna es bajada por el efecto pistón, si la presión
de compresión es lo suficientemente alta puede producir una p+rdida de circulación, fractura de la formación o falla del casin# . Des%la/amiento inadecuado.- la cantidad del fluido desplazado depende de lo que se esta
bajando en el pozo. Los desplazazamientos deben ser los mismos a los del *olumen que el pozo tomo en la maniobra de sacada. un e$ceso de fluido que esta siendo desplazando durante *arios tiros es un buen indicador de que estamos recibiendo al#a que no *en#a de la maniebra. Perdidas de circulación.- si el fluido ejerce una presión idrostática mayor a la de formación se
produce la perdida por circulación debido a una posible fractura. #bstrucción del %o/o.- e$iste obstrucción en el pozo debido a que puede e$istir presión
atrapada. 3or lo cual en casos de no tener solución se des*0a el pozo. Dificultad del e$ui%amiento.- el equipamiento de perforación esta #eneralmente diseado para
condiciones de trabajo ásperas. La pieza del equipamiento mejor diseado e*entualmente se des#astara, aun con el mejor cuidado pre*enti*o. 1ucos re*entones an ocurrido por fallas del equipamiento.
TEMA#3
LA DETECCIÓN DE SURGENCIAS
,ambios de velocidad de %enetración.- "n cambio abrupto en la *elocidad de penetración #eneralmente indica un cambio de formación a menudo encontrada cuando se perfora. 1ucas cosas, inclusi*e el tipo de broca, afectan la *elocidad de penetración 0umento del caudal de retorno.- Auando la bomba está funcionando a una *elocidad, desplaza una cantidad fija de fluido dentro del pozo a cada minuto. Aomo la razón del caudal de inyección de fluido inyectado al pozo es constante, el caudal del fluido de retorno debe tambi+n ser constante. 0umento de volumen en tan$ues.- !l fluido de formación que entra en el pozo desplazará o ará sur#ir fluido fuera del pozo, resultando en un aumento de *olumen en los tanques. "a detección de surencias.- Auando se acen transferencias de *olumen de fluidos el personal responsable debe ser notificado. Gambi+n se debe usar cantidades medidas de material al acer ajustes a la densidad del lodo o cuando se a#re#an productos qu0micos. =e esta manera, aumentos adicionales pueden ser rastreados y e$cesos o #anancias de *olumen inesperadas ser reconocidas.
1luo con bomba detenida.- La prueba de flujo se realiza parando la rotación, le*antando la columna asta tener la ultima unión a la *ista, deteniendo la bomba y *erificando si ay flujo a tra*+s del anular asta que se deten#a el impulso de la circulación. ,ambio de la %resión velocidad de la bomba.- "n influjo de fluido de formación #eneralmente pro*ocará un descenso de la densidad de la columna de fluido. !n el momento que esto ocurre, la presión idrostática ejercida por la columna de fluido disminuye, el lodo en la columna de perforación tratará de i#ualar su idrostático por efecto de tubo en " con el anular. Muestras de as %etróleo circulando.-!n mucas áreas y acti*idades, se requiere de detectores de #as para monitorear el fluido que retorna del pozo y como ayuda para la detección de la tendencia de las presiones anormales. Auando se detecta un aumento de #as, petróleo y #as podr0an estar alimentándolo debido a la presión insuficiente impuesta contra el pozo. Surencia con la columna fuera del %o/o.-Las sur#encias ocurridas cuando se tiene la columna fuera del pozo, #eneralmente comienzan durante la maniobra de e$tracción pero que no fueron notadas Des%la/amiento - maniobra de baada.- Auando se baja tuber0a dentro del pozo, se debe desplazar del pozo un *olumen de fluido i#ual la desplazamiento de la tuber0a, si es que no se está utilizando un collar flotador ,ambio en el %eso de la columna.- !l fluido dentro del pozo pro*ee un medio de flotación. !sto si#nifica que el peso de la columna de tubos dentro del lodo disminuye en una cantidad i#ual al peso del fluido desplazado por los tubos. Auanto más pesado el fluido ( o mayor su densidad), mayor la flotación que el fluido le proporcionará. Surencias mientras se %erfila o se o%era con unidades de cable.- Las sur#encias de pozos que ocurren mientras se perfila y durante las operaciones con unidades a cable son el resultado de: H La acción de pistoneo de las erramientas que están siendo e$tra0das en las secciones incadas del pozo. H !l efecto de pistoneo de las erramientas que son e$tra0das con muca *elocidad. H =escuido al no mantener el pozo lleno durante tales acti*idades. Surencia con la columna fuera del %o/o.- Las sur#encias que ocurren mientras se baja casin# son similares a las sur#encias durante las maniobras. "n punto importante a recordar sobre las sur#encias mientras se baja casin# es que las operaciones del equipo están orientadas a esa acti*idad, no a detectar si el pozo está fluyendo o a cerrarlo. 2eistros de las maniobras.- "na cone$ión para circulación debe estar preparada en el piso del equipo para conectarla con el casin# que está siendo bajado. "na *ál*ula de alta presión y bajo torque debe ser colocada encima de la cone$ión para circulación, la cual debe aber sido *erificada si está operati*a y debe ser re#istrada en el reporte de perforación antes de ser bajada. Ee debe tener cuidado si es que será necesario utilizar el pre*entor anularLas sur#encias que ocurren mientras se cementa el casin# son el resultado de la disminución de la presión de la columna de fluido durante la operación. !sta reducción de la presión de la columna de lodo,
puede ser el resultado de mezclas de cemento de baja densidad, p+rdidas de circulación, espaciadores o colcones con densidad inadecuada, o el mecanismo del fra#uado del cemento.
