PREVIO Nº1
SOLUCIÓN I. Defina o explique lo siguiente: a) Presión de formación Es la presión generada por las estructuras y cargas litostáticas de la formación. b) Gradiente de Presión Es el incremento de la presión por cada unidad de profundidad generada dentro de la estructura. c) Gradiente de fractura El índice de fractura por cada incremento de la presión d) Presión diferencial Es la variación que existe entre la presión hidrostática generada por el lodo y la presión generada por la formación. e) Densidad equivalente Es la densidad utilizada en las pruebas de integridad. II. SELECCIÓN MÚLTIPLE
III. Cálculos (25%) i.
ii.
¿Cuál es el gradiente de presión de un fluido de 12.0 ppg? Sabemos que: GP = 0.052*ρL Si ρL = 12 ppg Luego: GP = 0.052*12 GP = 0.624 (Psi/ft) Convertir 0.736 psi/ft a densidad de fluido Sabemos que: GP = 0.052 * ρL ρL =
GP 0.052
ρL =
0.736 0.052
Luego: iii.
ρL = 14.15 ppg Completar la siguiente tabla: Peso de lodo (ppg)
Gradiente (Psi/ft)
10,2 9,6 9,4 10,6
0,534 0,499 0,489 0,555
8,3 8,9 11,2 iv.
0,433 0,463 0,582
Convertir 0.465 psi/ft a libras por galón Sabemos que: GP = 0.052 * ρL ρL =
GP 0.052
ρL =
0.465 0.052
Luego: ρL = 8.94 ppg v.
vi.
¿Cuál es la presión hidrostática ejercida por una columna de un fluido de 16.87 LPG a 13780 ft de profundidad? PH = GP*H PH = 0.052* ρL * H PH = 0.052 * 16.87 * 13780 PH = 12088.37 PSI Un bloque de roca con una base de área de 4 plg2 pesa 20 lbs. ¿Cuánta presión ejerce la roca? m = 20 lbs A = 4 plg2 Si: P=
F A
entonces:
P=
20 lbs 4 plg 2
P = 5 PSI vii.
¿Cuál es la presión hidrostática de un pozo de 113864 ft de profundidad, TVD, y peso de lodo de 13.6 lpg? PH = 0.052* ρL * H PH = 0.052* 13.6 * 11364 PH = 8036.62 PSI
viii.
Un pozo de 10000 ft contiene desde el tope al fondo, 8500 ft de lodo de 11.6 lpg, 1000 ft de gas con un gradiente de presión de 0.08 psi/ft y 500 ft de lodo de 11.0 lpg. Calcular la presión hidrostática en el fondo.
PH = P1 + P2 + P3 PH = 0.052 * (11.6*8500 + 11*500) + 0.08*1000 PH = 5493.2 PSI
ix.
x.
xi.
Una formación a 4900 ft (TVD) tiene un gradiente de fractura de 0.6802 psi/ft. El peso del lodo en uso es de 12.1 ppg. ¿Cuál es la máxima presión superficial que se puede aplicar al casing antes de fracturar la formación? Calculamos la presión de fractura a 4900 ft PF = Gp * TVD PF = 0.6802 * 4900 PF = 3332.98 PSI Calculamos la presión hidrostática: PH = 0.052* ρL * H PH = 0.052 * 12.1 * 4900 PH = 3083.08 PSI Para la ΔP: ΔP = PH - PF ΔP = (3083.08 – 332.98) ΔP = -249.9 PSI “Se viene el pozo” Completar la siguiente tabla:
xiii.
Presión de Formación
Peso de lodo (ppg)
10264 8764 9703 4853,39 3614 7173 16472
5296 6072 5903,3 2549 0,742 4252,15 0,462
10,2 9,6 9,4 10,6 8,3 8,9 11,2
Calcular los valores que faltan en la tabla para las filas A, B Y C.
A B C xii.
TVD
Densidad (ppg)
ECD (ppg)
TVD (ft)
Pérdida de presión
PH (ft)
10 11,2 11,8
9,4 10,9 12
10000 10000 9800
312 156 102,2
5200 5824 6013
La presión de formación es de 8700 psi a 14000 ft. ¿Cuántos psi de sobrebalance se tiene en el pozo, si éste está lleno de lodo de 12.2 ppg? PH = 0.052* ρL * H PH = 0.052* 12.2 * 1400 PH = 8881.6 PSI ΔP = PH - PF ΔP = 8881.6 – 8700 ΔP = 181.6 PSI “Existen 181 PSI de sobrepresión” La presión de formación es de 3000 psi a 6000 ft. ¿Cuántos psi de sobrebalance se tiene en el pozo, si éste está lleno de lodo de 9.8 ppg? PH = 0.052* ρL * H PH = 0.052* 9.8 * 6000 PH = 3057.6 PSI ΔP = PH - PF ΔP = 3057.6 - 3000
ΔP = 57.6 PSI “Existen 57 PSI de sobrepresión” xiv.
¿Cuál es la diferencial de presión hidrostática entre la tubería y el espacio anular a 8700 ft de profundidad vertical verdadera, con un fluido de 11.2 ppg en la tubería y 12 ppg en el espacio anular? 12
12 8700 ft 11.2
Para la presión dentro la tubería: PH = 0.052* ρL * H PH = 0.052* 11.2 * 8700 PH = 5066.88 PSI Para la presión en el espacio anular: PEA = 0.052* ρL * H PEA = 0.052* 12 * 8700 PEA = 5428.8 PSI Para la diferencia de presión: ΔP = PH – PEA ΔP = 361.92 PSI IV. PROBLEMAS DE CÁLCULO DE VOLÚMENES (50%) i.
En el pozo SAL – 16 se tiene el siguiente arreglo de BHA: TRP 24” + DHM 111/2” + BIT SUB 11” + STB 23 7/8” + Shock Sub 12” + Pony DC 11” + STB 237/8” +3 DC 11” X 3” + XO + JAR 91/2” + XO + 3 DC 8” X 3” + 6 HWDC 51/2” X 3”. Cañería de 30” X 28” a 85m Pozo abierto perforado con TRP de 24” a 1450m. a) Dibujar el diagrama sub-superficial del pozo (arreglo de la sarta de perforación) b) ¿Qué volumen de lodo será necesario bombear al pozo para sacar herramienta a superficie? c) ¿En el caso de que se sacara herramienta de pozo sin llenar con el volumen correspondiente, será que se presenta influjo si la presión a 1450m es de 2500 psi? d) ¿Qué longitud de herramienta seca se podrá sacar del pozo sin ocasionar una surgencia? e) ¿Qué longitud de herramienta llena se podrá sacar del pozo sin ocasionar una surgencia? f) ¿Cuántas carreras de pistón se podrán realizar para poder poner el pozo en surgencia si en cada carrera podemos desalojar un máximo de 150m de lodo?
Para el volumen del espacio anular:
V EA =
DE2 −DI 2 ×H 314
V EA =13.42+2.90+0.038+2.75+ 13.76+0.038+ 41.30+ 14.70+46.47+ 99.07+24801.21+192.04 BBL V EA =25227.70 Bbl Para la variación de presión: PF = Gp * TVD PF = 0.465 * 4757.22 PF = 2212 PSI PH = 2500 PSI ΔP = PH – PEA ΔP = 287.89 (PSI) Para la longitud de herramienta que se puede sacar sin dañar el pozo: 2500 = 0.465 * TVD TVD =1638.78 m ii.
¿Cuántas carreras de pistón será necesario para realizar y poner en surgencia si la presión de formación es de 4900 psi y en cada carrera podemos desalojar un máximo de 120m de un fluido de terminación? PF = 4900 Psi, 1 carrera = 120 m PF = GP * TVD
TVD =
PF GP
TVD =
4900 ft∗0.3048 m 0.465 1 ft
TVD = 324 m
nº carreras=324
m∗1 c arrera 120 m
nº carreras=26.76 ≅ 27 carreras iii.
Durante la perforación del pozo SÁBALO 9 los datos geológicos y de pruebas de presión bajo columna de agua dulce realizadas en la formación nos revelan un gradiente de presión normal a los 2500m de profundidad bajando un CSG de 13 3/8”. ¿Cuál será la densidad utilizada durante la perforación de éste tramo? Gp = 0.052* ρL ρL =
0.433 0.052
ρL = 8.33 LPG iv.
En el laboratorio de fluidos de perforación, analizando una muestra de lodo a través del viscosímetro FANN 35VG, se determinó que su YP es de 16 lbs/100ft 2 y su VP es de 0.021 Pa.s. A partir de estos datos, determinar las lecturas del dial a 600 y 300 RPM. YP = 16 lbs/100ft2 θ600 = 2VP + YP θ600 = 58
v.
VP = 21 Poises θ300 = VP + YP θ300 = 37
Se perforó el tramo 133/8” del pozo SAL – 15 hasta 3062.12 yd con un lodo bentónico de 9.8. LPG con un diferencial de presión a favor de 10.34 bar; se desea incrementar el diferencial de presión a 200 psi debido a que empezaremos a perforar el siguiente tramo de 9 5/8 que se trata de una formación muy presurizada. Calcular la cantidad en sacos de sólido densificante que se necesita para incrementar la densidad sin tener un cambio en el volumen total de circulación que es de 900 bbl.
H=3062.12
YD∗3 ft =9186.36 ft 1 YD
PH 1=0.052∗9.8∗9186.36 PH 1=4681.37 psi ¯¿∗14.7 psi =150.22 psi 1atm 0.987 atm ∆ P1 =10.34 ¿¯ ¿
1
∆ P1=P H 1−PF
PF =P H1 −∆ P1 ; PF =4681.37−150.22 psi
;
PF =4531.35 psi Ahora para la variación 2:
PH 2=∆ P2+ P F
PH 2=4731.35 psi Hallando la densidad del lodo:
PH 2=0.052∗ρ L∗TVD ρ L=
PH2 0.052∗TVD
ρ L=
4731.35 0.052∗9186.36
ρ L=9.9046 LPG
(Lodo final)
Hallando la masa de barita para densificar el lodo de 900 Bbl:
m
sólido densificante
[
=
]
ρFINAL −ρ INICIAL ∗V lodo ρFINAL 1− ρSÓLIDO
[
]
9.9046−9.8 ∗LBS 9.9046 1− 35.819 ∗42 GAL GAL m sólido = ∗900 Bbl 1 Bbl densificante m
sólido densificante
=5465
lbs∗1 zaco 100 lbs
NºZACOS = 54.65 ZACOS DE BARITA vi.
En el fondo del pozo se tiene un lodo con densidad y una altura en profundidad de 8.8 LPG y 2000 ft respectivamente. Por encima del lodo se encuentra un espesor considerable de agua de intrusión con una densidad de 8.33 LPG para que por encima de éste, se deposite una nueva intrusión de petróleo con ºAPI de 22 y una altura de 6000 ft. Halle la presión de fondo de pozo en sí, sabiendo que la profundidad del pozo con inicio de petróleo llegando hasta el fondo del pozo es de 8500 ft.
ºAPI=
141.5 −131.5 ¿
¿=
141.5 ºAPI +131.5
¿=0.92
ρ0=7.67 LPG PH =P 0+ P Agua + P L PH =0.052∗(7.67∗6000+ 8.33∗500+ 8.8∗2000) PH =3527.56 PSI
